Горячекатаный шестигранник из стали 20: сортамент, механические свойства и применение
Горячекатаный шестигранник из стали 20 — профильный прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный методом горячей прокатки из конструкционной углеродистой качественной стали марки 20 (аналог: DIN C22, AISI 1020). Прокат поставляется по ГОСТ 2879-2006 и ГОСТ 1050-2013. Шестигранник применяется в машиностроении, металлообработке и строительных металлоконструкциях, где требуется сочетание пластичности, свариваемости и достаточной прочности при умеренных нагрузках.
Сортамент и геометрические параметры
Стандартный размерный ряд горячекатаного шестигранника из стали 20 охватывает диапазон от 8 до 100 мм по диаметру вписанной окружности. Прокат выпускается в двух исполнениях:
- Мерная длина — 2–6 м с предельными отклонениями по ГОСТ 2879-2006.
- Немерная длина — 3–13 м.
- Кривизна прутка — не более 0,5 % длины для размеров до 50 мм.
- Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 м для шестигранника свыше 30 мм.
- Острые или притуплённые кромки в зависимости от требований заказчика.
Предельные отклонения по размеру «под ключ»: для проката до 30 мм — плюс 0,3 / минус 0,5 мм; свыше 30 мм — плюс 0,5 / минус 1,0 мм. Кривизна нормируется на 1 м длины.
Химический состав и механические свойства стали 20
Сталь 20 — углеродистая качественная конструкционная сталь, содержащая 0,17–0,24 % углерода. Химический состав по ГОСТ 1050-2013:
- Углерод (C) — 0,17–0,24 %.
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %.
- Марганец (Mn) — 0,35–0,65 %.
- Сера (S) — не более 0,040 %.
- Фосфор (P) — не более 0,035 %.
- Хром (Cr) — не более 0,25 %.
Механические свойства горячекатаного проката в нормализованном состоянии: предел прочности — 410–530 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %, ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см при +20 C. Твёрдость в состоянии поставки — 156–197 HB.
| Диаметр вписанной окружности, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 245 | 410–530 | 25 | 156–179 |
| 22–40 | 245 | 410–530 | 25 | 163–187 |
| 42–60 | 235 | 400–520 | 23 | 170–197 |
| 62–100 | 225 | 390–510 | 21 | 170–197 |
Технологические свойства и обработка
Сталь 20 хорошо сваривается всеми видами сварки, включая ручную дуговую, автоматическую под флюсом и контактную. Для сварки ответственных конструкций рекомендуется подогрев до 100–150 C при толщине сечения свыше 30 мм. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в нормализованном состоянии; после отжига твёрдость снижается до 120–140 HB, что улучшает обрабатываемость.
Прокат допускает холодную гибку, штамповку и ковку. Температурный интервал горячей обработки давлением — 1250–800 C. Термическая обработка: нормализация при 880–920 C, цементация при 900–930 C с последующей закалкой и низким отпуском для получения поверхностной твёрдости 56–62 HRC при вязкой сердцевине.
Области применения
- Машиностроение — изготовление валов, осей, шпинделей, крепёжных деталей.
- Металлообработка — заготовки для токарных станков с ЧПУ, фрезерных центров.
- Строительство — анкерные болты, элементы металлоконструкций, соединительные муфты.
- Нефтегазовая отрасль — шпильки фланцевых соединений трубопроводной арматуры.
- Сельхозмашиностроение — пальцы, втулки, элементы навесного оборудования.
- Энергетика — крепёж для опор ЛЭП, детали грузоподъёмных механизмов.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют горячекатаный шестигранник из стали 20?
Сортамент — ГОСТ 2879-2006, химический состав и механические свойства — ГОСТ 1050-2013. Возможна поставка по ТУ производителя с согласованными параметрами.
Применяется ли сталь 20 для цементации?
Да. Сталь 20 — классическая цементуемая сталь. После цементации при 900–930 C, закалки и низкого отпуска достигается поверхностная твёрдость 56–62 HRC при сохранении вязкой сердцевины.
Какой предел текучести у горячекатаного шестигранника из стали 20?
Не менее 245 МПа для проката диаметром до 40 мм и не менее 225 МПа для диаметров свыше 60 мм в нормализованном состоянии.
Возможна ли поставка шестигранника из стали 20 в термообработанном состоянии?
Да. Прокат поставляется в горячекатаном, нормализованном или отожжённом состоянии. Режим термообработки согласовывается при заказе.
