Калиброванный круглый пруток Сталь 20 в Минске


Калиброванный круглый пруток из стали 20: точные размеры и стабильные механические свойства

Калиброванный круглый пруток из стали 20 — это горячекатаный сортовой прокат, подвергнутый дополнительной обработке: холодному волочению или обточке с последующим шлифованием. В отличие от обычного горячекатаного круга, калиброванный пруток имеет повышенную точность размеров по квалитетам h9–h11 и улучшенное качество поверхности с шероховатостью Ra 1,6–3,2 мкм. Материал поставляется в состоянии «как есть» после волочения или после термической обработки — нормализации, высокого отпуска или закалки с отпуском, что позволяет подобрать оптимальное сочетание прочности и пластичности под конкретную технологическую операцию.

Сталь 20 относится к группе качественных углеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода 0,17–0,24%. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050-2013, а требования к калиброванному прокату — ГОСТ 7417-75. Основные легирующие элементы отсутствуют, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием и свариваемость без ограничений. Механические свойства калиброванного прутка после нормализации: предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 25%, ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см. Твердость после высокого отпуска составляет 120–150 HB, после закалки с отпуском может достигать 170–200 HB.

Технологические особенности калиброванного проката

Калибровка стали 20 обеспечивает стабильность геометрических параметров по всей длине прутка. Допуск на диаметр для размеров 10–30 мм составляет 0,1 мм, для размеров 30–60 мм — 0,15 мм. Овальность не превышает 50% от допуска на диаметр. Серповидность на 1 м длины — не более 1 мм. Кривизна прутка после правки — не более 0,5 мм на 1 м. Такая точность критична при автоматизированной подаче заготовок в токарные автоматы продольного точения и прутковые обрабатывающие центры, где разнотолщинность исходного материала напрямую влияет на стабильность процесса резания и стойкость инструмента.

Поверхность калиброванного прутка не имеет обезуглероженного слоя, характерного для горячекатаного проката. Это важно для деталей, работающих на износ, и для последующей химико-термической обработки — цементации или нитроцементации. Отсутствие поверхностных дефектов — трещин, плен, закатов — контролируется неразрушающими методами: вихретоковым или ультразвуковым контролем по всей длине прутка.

Применение калиброванного прутка стали 20

Калиброванный круглый пруток стали 20 востребован в производствах, где требуется сочетание точных размеров, хорошей обрабатываемости и достаточной прочности без термического упрочнения. Основные области применения:

  • крепежные изделия — болты, винты, шпильки, гайки классов прочности 4.6–5.8, изготавливаемые на холодновысадочных автоматах;
  • детали гидравлических и пневматических систем — плунжеры, золотники, штоки, втулки распределителей;
  • элементы сельскохозяйственной техники — пальцы, оси, валики, работающие при умеренных нагрузках;
  • заготовки для последующей цементации — шестерни, валики, оси, требующие твердого поверхностного слоя при вязкой сердцевине;
  • детали текстильного и упаковочного оборудования — направляющие, ролики, толкатели;
  • элементы арматуры трубопроводной — шпиндели, штоки запорной арматуры с последующим хромированием.

Сортамент и размеры

Калиброванный круглый пруток стали 20 выпускается в интервале диаметров от 3 до 100 мм. Наиболее распространенный диапазон — 5–60 мм. Мерность поставки — от 2 до 6 м, возможна поставка немерной длины с остатком не более 10% от партии. Прутки диаметром до 20 мм поставляются в бухтах по согласованию с заказчиком.

Диаметр, ммКвалитет точностиСостояние поставкиПредел текучести, МПаТвердость, HB
6–12h9–h10нагартованное390–420150–170
14–25h9–h11нормализованное245–275120–140
28–45h10–h11высокий отпуск225–245110–130
50–80h11нормализованное235–255115–135

Обрабатываемость и свариваемость

Сталь 20 в калиброванном состоянии демонстрирует хорошую обрабатываемость резанием: коэффициент обрабатываемости относительно стали 45 — 1,1–1,2. Рекомендуемые режимы точения твердосплавным инструментом: скорость резания 120–180 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об, глубина резания до 3 мм. При использовании быстрорежущей стали скорость снижается до 30–50 м/мин. Стружка сливная, ломкая, что обеспечивает стабильное стружкодробление на токарных автоматах.

Свариваемость стали 20 — без ограничений, что позволяет применять все виды сварки: ручную дуговую, аргонодуговую, контактную. Для ответственных сварных конструкций рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C при толщине более 20 мм. После сварки для снятия внутренних напряжений проводится высокий отпуск при 600–650 C.

Вопросы и ответы

Чем калиброванный пруток стали 20 отличается от горячекатаного круга?

Калиброванный пруток имеет допуск по диаметру h9–h11 вместо h12–h14 у горячекатаного, шероховатость поверхности Ra 1,6–3,2 мкм вместо Ra 12,5–25 мкм, а также не имеет обезуглероженного слоя и поверхностных дефектов проката.

В каком состоянии поставки заказывать пруток для цементации?

Для последующей химико-термической обработки рекомендуется заказывать пруток в нормализованном или высокоотпущенном состоянии с твердостью 110–140 HB. Это обеспечивает стабильную обрабатываемость резанием перед цементацией и минимальную деформацию при закалке.

Какие механические свойства имеет калиброванный пруток стали 20 после закалки?

После закалки от 880–900 C в воде и низкого отпуска предел прочности достигает 550–650 МПа, твердость — 170–200 HB. Однако для стали 20 более характерно применение в нормализованном состоянии либо с поверхностной закалкой ТВЧ.

Возможна ли поставка прутка в бухтах?

Да, для диаметров до 20 мм возможна поставка в бухтах массой до 1,5 т. Это удобно для питания длинномерных автоматических токарных станков с прутковым механизмом подачи, сокращая количество переналадок.