Thép 20: GOST, đặc điểm, tính chất và ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Sắt nguyên chất được đặc trưng bởi một danh sách các đặc tính hạn chế và là kim loại cơ bản nên ít được quan tâm. Nhưng hợp kim dựa trên nó có tiềm năng to lớn, bạn chỉ cần xác định thành phần hóa học và xử lý nhiệt phù hợp.

Các loại thép kết cấu phổ biến nhất

Tất cả các loại thép làm từ sắt đều thuộc về luyện kim màu và có nhiều cách phân loại. Nó được sản xuất theo các thông số khác nhau: theo thành phần hóa học, mục đích, hàm lượng của các nguyên tố có hại, độ bền và độ bền va đập, tính linh hoạt và nhiều yếu tố khác. Cấu trúc - đã trở nên phổ biến nhất được sử dụng. Một số trong số chúng có thuộc tính phổ quát và có thể thay thế cho nhau.

Thép kết cấu 20 thuộc loại cacbon trung bình, có cấu trúc ferit-ngọc trai. Thép có chất lượng cao, tức là nó đã giảm hàm lượng các nguyên tố có hại: lưu huỳnh và phốt pho. Không hạn chế khả năng hàn. Sự kết hợp tối ưu giữa độ bền và độ dẻo khiến nó đơn giản trở thành vật liệu phổ biến để sản xuất ống cuộn, các bộ phận chịu nhiệt cơ và nhiệt hóa sau nàychế biến (xi măng, mạ kẽm và mạ crom).

G20 tìm thấy công dụng của nó

Thép 20, các đặc tính có thể thay đổi trong một phạm vi rộng với sự trợ giúp của quá trình xử lý hóa-nhiệt, cơ nhiệt, được yêu cầu nhiều nhất trong sản xuất ống để sản xuất các bộ phận có bề mặt cứng và tâm mềm. Đây có thể là trục, đĩa xích, bánh răng, bu lông, móc cẩu, phụ kiện, tấm dập (tấm tôn), đai ốc và bu lông để buộc không quan trọng. Các đường ống được sản xuất từ loại thép này được sử dụng để chuyển khí, hơi nước, chất lỏng không xâm thực được cung cấp dưới áp suất. Đây là các đường ống của bộ quá nhiệt, đường ống dẫn, nồi hơi áp suất cao và ống thu.

Thay đổi cấu trúc bằng xử lý nhiệt hóa

Cùng một nhãn hiệu có thể thay đổi đặc tính của nó thông qua xử lý nhiệt. Thép mác 20 có đặc tính dẻo tốt nên các sản phẩm từ nó được tạo ra bằng một số phương pháp: đúc, cán nguội hoặc kéo nóng. Sau khi nhận các bộ phận bằng cách đúc, xử lý nhiệt hóa học có thể được áp dụng cho chúng. Mục đích của quy trình này là để có được một lớp chống mài mòn cứng không bị ăn mòn và một tâm mềm dễ uốn.

Đối với điều này, bộ phận hoàn thiện được đặt trong môi trường thích hợp (lót bằng chất chứa cacbon khô, đặt trong môi trường khí hoặc lỏng), sau đó nó được giữ từ vài giờ đến 1,5 ngày ở nhiệt độ cao. Cơ khíViệc xử lý các bộ phận vào thời điểm này nên được hoàn thành, vì sau khi xử lý nhiệt hóa, sản phẩm sẽ có cấu trúc cuối cùng. Phần tử làm bão hòa lớp trên của sản phẩm (từ 0,3 đến 3,0 mm), do đó cải thiện cấu trúc và đặc tính của nó.

Tùy thuộc vào chất được sử dụng, quá trình xử lý được gọi là: Xyanua (mạ kẽm), thấm cacbon (cacbon), mạ crom (crom). Carbon cho sức mạnh, kẽm - chống ăn mòn, crom, ngoài tất cả những điều trên, làm cho bề mặt gương.

Thay đổi cấu trúc bằng cách gia công

Không giống như phương pháp gia công trước đây, chỉ được thực hiện để làm cứng lớp trên của kim loại và độ mềm dẻo ở lớp bên trong, gia công cơ nhiệt là một trong những phương pháp tạo hình. Thép 20 có thể bị biến dạng cả nóng và lạnh. Mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng. Nhưng chúng được sử dụng dựa trên các thuộc tính cần thiết nhất.

Tạo hình nóng được áp dụng cho các sản phẩm có thành dày hơn 5 mm. Vì khi kim loại được nung nóng sẽ hình thành cặn và microlayer đã khử cặn (một cấu trúc không mong muốn), do đó không nên sử dụng loại cán này cho các bộ phận có thành mỏng. Tuy nhiên, nó có một ưu điểm lớn hơn so với tạo hình lạnh.

Tạo hình nguội được áp dụng cho các bộ phận có độ dày dưới 5mm. Chỉ những loại thép "mềm" mới thích hợp để kéo nguội. Trong quá trình cán, kim loại trải quabiến dạng đáng kể, hoặc cứng. Điều này dẫn đến sự gia tăng sức mạnh của nó và sự hiện diện của ứng suất cao trong cấu trúc. Do thành mỏng, một kim loại như vậy không thể được nung nóng (để dành một kỳ nghỉ, tức là khôi phục lại cấu trúc trước đó). Nó dễ bị phá hủy hơn dưới tác động và các tải trọng động khác. Kết cấu ống thép (thép 20) khác nhau về phương pháp sản xuất và các đặc tính kỹ thuật thu được ảnh hưởng đến ứng dụng. Để sản xuất mỗi loại ống đều có tiêu chuẩn, quy chuẩn, thiết bị của nhà nước.

Ống cán nguội có đường may thẳng

Quá trình sản xuất bắt đầu với việc chuẩn bị dải thép. Để làm điều này, các tấm thép được cắt thành các dải và hàn thành một dải dài. Băng được đưa đến các cuộn uốn, ở đó nó có dạng một đường ống. Bước tiếp theo là hàn. Đối với bất kỳ thiết kế nào, đây là điểm yếu nhất. Hoàn toàn không thể loại bỏ những thiếu sót xảy ra trong quá trình hàn (sự xuất hiện của oxit và cháy cacbon), nhưng bằng cách sử dụng một số kỹ thuật, chúng có thể được giảm bớt. Để nối thép 20, người ta sử dụng hàn hồ quang điện trong môi trường bảo vệ bằng khí trơ (argon) hoặc hàn cảm ứng (dòng điện tần số cao). Đường ống phải trải qua một cuộc kiểm tra bắt buộc về đường hàn, sau đó nó được cắt thành các phần có chiều dài yêu cầu và được cất giữ.

Ống Seam Xoắn ốc Vẽ nguội

Chuẩn bị thép để sản xuất loại ống này theo quy trình tương tự như đối với ống có đường nối thẳng. Cũng giống hệt nhau: hàn, điều khiển và cắt. Chỉ khác nhaugóc gấp của băng tại đó đường nối tiếp theo đi quanh ống theo đường cong xoắn ốc. Do các tính năng thiết kế của nó, phương pháp này là bền nhất. Và chịu được lực xé rách cao hơn so với các sản phẩm được khâu thẳng.

Ống liền

Ống liền mạch đặc biệt mạnh mẽ, chúng có một số ưu điểm: chúng không có mối hàn (điểm yếu), không có ứng suất trong kết cấu thép, độ dày của ống ít nhất là 5 mm. Sản xuất của họ là một quá trình phức tạp hơn, và do đó tốn kém. Thép 20 đặc biệt ở chỗ ống có thể được sản xuất theo hai cách - vẽ nguội và nóng.

Cán nóng liền mạch

Sau khi gia nhiệt trên 1100ºС, phôi được xuyên qua ống bọc và tạo thành đường kính trong. Với bản vẽ sâu hơn, đường ống có các kích thước được chỉ định về đường kính trong, đường kính ngoài và độ dày thành ống. Trong toàn bộ quá trình công nghệ, nhiệt độ của phôi cán luôn ở mức cao. Và chỉ sau khi hình dạng cuối cùng được thực hiện, ống mới được làm lạnh. Trong quá trình làm nguội lâu dài, quá trình ủ diễn ra, tất cả các tác động tiêu cực của quá trình cán, tăng độ bền và độ giòn được loại bỏ. Khi được làm nguội hoàn toàn, thép 20 có được các đặc tính như ban đầu. Quy trình công nghệ này chỉ liên quan đến việc sản xuất các đường ống có thành ít nhất 5 mm và độ dày tối đa có thể đạt 75 mm.

Lạnh vẽ liền mạch

Không giống như phương pháp trước, phương pháp này có một sắc thái nhiệt độ nhẹ. Phôi nóng lên, nhưng sauNhiệt độ của phần sụn chính không được duy trì bởi ống bọc và phôi được kéo ra ngoài ở trạng thái nguội. Phương pháp này khác với cán nóng ở chỗ có thể sản xuất các loại ống chắc chắn với thành mỏng, trong khi phương pháp cán nóng chỉ cung cấp cho các thành dày. Đối với cấu trúc cuối cùng, hai phương pháp này giống hệt nhau, vì sau khi cán nguội, các đường ống trải qua quá trình bình thường hóa, trong đó cấu trúc được khôi phục một phần và ứng suất biến mất.

Đây không phải là toàn bộ danh sách các sản phẩm dựa trên thép 20 GOST 1050-74. Nhu cầu của người dân ngày càng cao, những ý tưởng và sản phẩm mới đang xuất hiện. Nhưng thương hiệu này chỉ thay đổi hình thức và mục đích, bảo lưu quyền tồn tại.