Листы стальные из стали 20: характеристики, сортамент и применение
Лист стальной из конструкционной углеродистой стали марки 20 — это горячекатаный или холоднокатаный прокат, производимый по ГОСТ 19903-2015 (сортамент) и ГОСТ 16523-97 / ГОСТ 14637-89 (технические требования). Сталь 20 — качественная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,17–0,24 %, выплавляемая по ГОСТ 1050-2013. Листовой прокат из неё поставляется в горячекатаном (толщина 0,5–160 мм) и холоднокатаном (0,35–5,0 мм) исполнении, в листах и рулонах, с обрезной и необрезной кромкой.
Химический состав и механические свойства
Сталь 20 не содержит легирующих элементов в значимых количествах, что обеспечивает стабильную свариваемость без предварительного подогрева при толщине до 36 мм. Предел текучести горячекатаного листа — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Ударная вязкость при –20 C — не менее 34 Дж/см. Твёрдость горячекатаного листа — 120–160 HB в зависимости от толщины и режима охлаждения.
| Параметр | Горячекатаный лист | Холоднокатаный лист | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,5–160 мм | 0,35–5,0 мм | ГОСТ 19903-2015 | точность А или Б |
| Предел текучести т | 245 МПа | 280 МПа | ГОСТ 1050-2013 | нагартовка повышает т |
| Временное сопротивление в | 410–530 МПа | 430–560 МПа | ГОСТ 1050-2013 | зависит от степени обжатия |
| Относительное удлинение 5 | 25 % | 18 % | ГОСТ 1050-2013 | после отжига — выше |
| Ударная вязкость KCU | 34 Дж/см при –20 C | не нормируется | ГОСТ 9454-78 | для ответственных конструкций |
| Твёрдость | 120–160 HB | 150–190 HB | ГОСТ 9012-59 | после рекристаллизационного отжига — 110–130 HB |
Сортамент и виды поставки
- Горячекатаный лист по ГОСТ 19903-2015: толщина 0,5–160 мм, ширина 500–3800 мм, длина 1000–12000 мм.
- Холоднокатаный лист по ГОСТ 19904-90: толщина 0,35–5,0 мм, ширина 500–2350 мм, точность прокатки повышенная (ТП) или нормальная (ТН).
- Рулонный прокат толщиной 1,2–12 мм для последующей продольной резки на штрипс и профилегибочные агрегаты.
- Лист с гарантией свариваемости по ГОСТ 16523-97 категории 1–5 в зависимости от нормируемых свойств.
- Термообработанный лист: нормализация при 900–920 C, отжиг при 880–900 C для снятия наклёпа.
Технологические свойства
Сталь 20 обладает удовлетворительной штампуемостью в холодном состоянии при толщине до 4 мм. Гибка в холодном состоянии выполняется с минимальным радиусом 1,5–2,0 толщины листа поперёк прокатки. Сварка производится всеми видами сварки плавлением: ручная дуговая (электроды Э42, Э46), автоматическая под флюсом, сварка в среде защитных газов (СО, Ar+CO). Предварительный подогрев требуется при толщине свыше 36 мм и температуре окружающей среды ниже 0 C. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, склонность к образованию наростов при высоких скоростях резания.
Области применения
- Несущие металлоконструкции: колонны, балки, фермы, связи каркасов промышленных зданий.
- Ёмкостное и аппаратостроение: корпуса резервуаров, теплообменников, аппаратов воздушного охлаждения при рабочих температурах от –40 до +425 C.
- Трубопроводы пара и горячей воды низкого и среднего давления (до 2,5 МПа) с температурой стенки до 300 C.
- Детали сельскохозяйственной техники, кузова самосвалов, рамы прицепной техники.
- Заготовки для холодной штамповки: кронштейны, фланцы, прокладки, крепёжные элементы.
- Машиностроение: станины, кронштейны, опорные плиты, элементы металлорежущих станков.
Условия эксплуатации и ограничения
Лист из стали 20 работоспособен в интервале температур от –40 до +425 C. При температурах выше 425 C интенсивно развивается ползучесть, что ограничивает применение в паропроводах высокого давления. В агрессивных средах (кислоты, щёлочи, морская вода) требуется защитное покрытие: горячее цинкование, лакокрасочное покрытие или облицовка. Сталь склонна к коррозионному растрескиванию в сероводородсодержащих средах при напряжении выше 0,6 т. Хладостойкость обеспечивается до –40 C при ударной вязкости не ниже 29 Дж/см.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20 отличается от стали 3?
Сталь 20 — качественная конструкционная сталь с регламентированным химическим составом по ГОСТ 1050-2013, содержание серы и фосфора не более 0,040 % и 0,035 % соответственно. Сталь 3 (Ст3) — сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005 с более широкими допусками по химическому составу и свойствам. Лист из стали 20 применяется в ответственных конструкциях, где требуется стабильность механических характеристик.
При какой температуре можно эксплуатировать лист из стали 20?
Допустимый диапазон — от –40 до +425 C. Ниже –40 C ударная вязкость снижается ниже нормативных значений, что повышает риск хрупкого разрушения. Выше 425 C развивается ползучесть, приводящая к недопустимым деформациям под нагрузкой.
Нужен ли подогрев при сварке листа из стали 20?
При толщине до 36 мм и температуре окружающей среды выше 0 C подогрев не требуется. При толщине свыше 36 мм или отрицательных температурах рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
Какой лист из стали 20 подходит для холодной штамповки?
Для холодной штамповки применяется холоднокатаный лист толщиной 0,35–3,0 мм с нормализованной или отожжённой структурой. Горячекатаный лист толщиной до 4 мм также пригоден при условии проведения отжига для снятия внутренних напряжений.
