Стальной круг 070М20 — конструкционная углеродистая сталь для ответственных узлов
Стальной круг 070М20 — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из низкоуглеродистой конструкционной стали с повышенным содержанием марганца. Материал относится к группе цементуемых сталей и поставляется в прутках мерной или немерной длины. Круг 070М20 востребован в машиностроении благодаря сочетанию высокой пластичности, стабильной обрабатываемости резанием и способности к упрочнению поверхностного слоя при химико-термической обработке.
Химический состав и механические свойства
Сталь 070М20 — аналог отечественной марки 20 по ГОСТ 1050, однако отличается более узкими допусками по содержанию серы и фосфора. Основные легирующие элементы — углерод (0,17–0,24%) и марганец (0,60–1,00%), что обеспечивает стабильные прочностные характеристики после нормализации и улучшения. Временное сопротивление разрыву составляет 410–560 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — 24–28%.
Круг 070М20 поставляется в следующих состояниях:
- горячекатаный без термической обработки;
- нормализованный;
- калиброванный (холоднотянутый) с допуском h9–h11;
- серебрянка — после обточки и шлифования.
Технологические характеристики
Материал демонстрирует хорошую свариваемость без ограничений: сварка выполняется всеми видами дуговой сварки без предварительного подогрева. После сварки рекомендуется нормализация для снятия внутренних напряжений. Обрабатываемость резанием оценивается как удовлетворительная — коэффициент обрабатываемости составляет 0,65 относительно стали А12. Для повышения стойкости инструмента при точении и фрезеровании применяются твердосплавные пластины с покрытием.
Цементация круга 070М20 проводится при температуре 880–920 C с последующей закалкой и низким отпуском. Толщина диффузионного слоя достигает 0,8–1,5 мм, поверхностная твердость после закалки — 58–62 HRC. Сердцевина сохраняет вязкость, что обеспечивает устойчивость деталей к ударным нагрузкам.
Применение в промышленности
Круг 070М20 применяется для изготовления деталей, работающих в условиях трения и знакопеременных нагрузок:
- валы редукторов и коробок передач;
- шестерни и зубчатые колеса средних модулей;
- пальцы, оси, втулки и шпильки;
- толкатели и коромысла клапанных механизмов ДВС;
- крепежные изделия повышенной точности — болты класса прочности 5.8, гайки, штифты.
В гидравлических системах из круга 070М20 изготавливают плунжеры и золотники распределителей с последующей цементацией и шлифованием. В сельскохозяйственном машиностроении материал используется для пальцев гусеничных тракторов, осей навесного оборудования и деталей почвообрабатывающих машин.
Сортамент и размеры
Горячекатаный круг 070М20 выпускается диаметром от 10 до 250 мм. Наиболее востребованный диапазон — 20–80 мм, применяемый для механической обработки на токарных и шлифовальных станках. Кривизна прутков не превышает 0,5% длины, овальность — в пределах допуска на диаметр.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел текучести, МПа | Твердость, HB | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 20 | Горячекатаный | 245 | 131–156 | Оси, пальцы |
| 40 | Нормализованный | 255 | 143–170 | Валы редукторов |
| 60 | Калиброванный | 275 | 156–179 | Шестерни, золотники |
Нормативная документация
Круг 070М20 изготавливается по стандартам BS 970 (Великобритания), где марка 070М20 относится к серии углеродистых сталей для механической обработки. Допускается поставка по DIN EN 10083-2 с указанием механических свойств. Качество поверхности контролируется по классу 2П ГОСТ 1051 — без плен, закатов и трещин.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 070М20 от стали 20 по ГОСТ 1050?
070М20 имеет более узкие пределы содержания углерода и марганца, что обеспечивает стабильность механических свойств в пределах одной плавки. Также ужесточены требования к содержанию серы и фосфора, что улучшает обрабатываемость резанием.
Подвергается ли круг 070М20 закалке ТВЧ?
Да, поверхностная закалка токами высокой частоты возможна при содержании углерода не менее 0,20%. Глубина закаленного слоя составляет 1–3 мм в зависимости от частоты и мощности индуктора. Рекомендуется предварительная нормализация для получения однородной структуры.
Какие допуски на диаметр калиброванного круга 070М20?
Калиброванный круг поставляется с допусками h9 (для диаметров до 30 мм) и h11 (для диаметров 30–80 мм). Шероховатость поверхности после протяжки — Ra 1,6–3,2 мкм, что позволяет использовать материал без дополнительной обработки в ряде узлов.
При каких температурах эксплуатируются детали из 070М20?
Рабочий диапазон температур составляет от –40 до +300 C. При температурах выше 300 C наблюдается снижение прочностных характеристик и рост ползучести. Для криогенных применений материал не предназначен.
