Горячекатаный стальной лист из стали 20: характеристики, сортамент и применение
Горячекатаный лист из конструкционной углеродистой стали марки 20 — продукт прокатки низкоуглеродистой стали обыкновенного качества, поставляемый по ГОСТ 19903 (сортамент) и ГОСТ 16523 / ГОСТ 14637 (технические требования). Сталь 20 содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца; суммарная доля серы и фосфора не превышает 0,040 % каждого. Такое сочетание обеспечивает предел прочности 412–450 МПа, предел текучести не менее 245 МПа и относительное удлинение не ниже 25 %, что делает горячекатаный лист востребованным в машиностроении, строительных металлоконструкциях и изготовлении ёмкостного оборудования.
Сортамент и геометрические параметры
Лист горячекатаный сталь 20 выпускается толщиной 0,5–160 мм, шириной 500–3800 мм и длиной 1000–12000 мм. По точности прокатки различают повышенную (А) и нормальную (Б) точность; по плоскостности — категории ПВ, ПУ, ПН. Кромки поставляются необрезными или обрезными. Для толщин свыше 12 мм нормируется ударная вязкость KCU при температуре –20 C и после механического старения.
- Тонколистовой прокат — 0,5–3,9 мм, рулоны и листы, для штамповки и гнутых профилей.
- Среднелистовой — 4–12 мм, для сварных металлоконструкций и корпусных деталей.
- Толстолистовой — 13–160 мм, для фланцев, опорных плит, днищ сосудов.
- Рулонный травленый — 1,2–6,0 мм, для холодной штамповки и профилирования.
Химический состав и механические свойства
Марка 20 относится к группе качественных конструкционных сталей. Ограниченное содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева при толщине до 30 мм. Лист горячекатаный сталь 20 сохраняет пластичность при гибке на 180 в холодном состоянии (для толщин до 20 мм) и допускает холодную высадку, вырубку и глубокую вытяжку.
| Показатель | Значение | Условие испытания | Норматив | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести т | 245 | 20 C | ГОСТ 14637 | МПа |
| Предел прочности в | 412–450 | 20 C | ГОСТ 14637 | МПа |
| Относительное удлинение | 25 | 20 C | ГОСТ 14637 | % |
| Ударная вязкость KCU | 34 | –20 C | ГОСТ 14637 | Дж/см |
| Углерод C | 0,17–0,24 | ковшовая проба | ГОСТ 1050 | % |
| Кремний Si | 0,17–0,37 | ковшовая проба | ГОСТ 1050 | % |
| Марганец Mn | 0,35–0,65 | ковшовая проба | ГОСТ 1050 | % |
Технологические свойства и обработка
Лист из стали 20 хорошо обрабатывается резанием, сваривается всеми видами дуговой сварки, включая ручную дуговую, механизированную в среде CO и автоматическую под флюсом. Температурный интервал горячей деформации — 1250–800 C. Для снятия внутренних напряжений после сварки рекомендуется отжиг при 600–650 C. Цементация и последующая закалка повышают поверхностную твёрдость до 56–62 HRC при вязкой сердцевине, что используется для изготовления втулок, осей и шестерён.
Области применения
Горячекатаный лист сталь 20 применяется в несущих конструкциях мостовых кранов, рамных каркасах прессового оборудования, обечайках и днищах резервуаров для нефтепродуктов, а также в элементах трубопроводной арматуры. В вагоностроении из него изготавливают боковые рамы и надрессорные балки; в сельхозмашиностроении — диски культиваторов, бункеры комбайнов, рамы сеялок. Лист толщиной 4–20 мм служит заготовкой для плазменной и лазерной резки деталей металлоконструкций.
- Металлоконструкции: колонны, балки, фермы, связи.
- Ёмкостное оборудование: резервуары, отстойники, воздуховоды.
- Машиностроение: станины, кронштейны, фланцы, шкивы.
- Строительство: закладные детали, анкерные плиты, опалубка.
- Транспорт: рамы вагонов, платформы, кузовные элементы.
Вопросы и ответы
Чем горячекатаный лист стали 20 отличается от листа стали 3?
Сталь 20 — качественная конструкционная с более узким разбросом химического состава и гарантированными механическими свойствами; сталь 3 (Ст3) — сталь обыкновенного качества с более широкими допусками по сере и фосфору.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация конструкций из стали 20?
Для ответственных сварных конструкций расчётная температура применения ограничена –40 C; при более низких температурах требуется контроль ударной вязкости KCV и, как правило, переход на низколегированные марки.
Нужен ли подогрев при сварке листа толщиной 30 мм?
При толщине свыше 30 мм и жёстком контуре рекомендуется локальный подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин; для толщин до 30 мм сварка возможна без подогрева.
Какой стандарт регламентирует сортамент горячекатаного листа?
Сортамент — ГОСТ 19903, технические требования для листа из стали 20 — ГОСТ 14637 и ГОСТ 16523 в зависимости от назначения продукции.
