Ocel 20: GOST, charakteristiky, vlastnosti a použití

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Čisté železo se vyznačuje omezeným seznamem vlastností a jako základní kov je málo zajímavé. Ale slitiny založené na něm mají obrovský potenciál, stačí určit chemické složení a provést správné tepelné zpracování.

Nejběžnější konstrukční oceli

Všechny oceli na bázi železa patří do metalurgie železa a mají četné klasifikace. Vyrábí se podle různých parametrů: podle chemického složení, účelu, obsahu škodlivých prvků, pevnosti a rázové houževnatosti, pružnosti a mnoha dalších. Strukturální - staly se nejběžnějšími v použití. Některé z nich mají univerzální vlastnosti a zaměnitelnost.

Konstrukční ocel 20 patří do střední uhlíkové třídy, má feritovo-perlitovou strukturu. Ocel je vysoce kvalitní, to znamená, že má snížený obsah škodlivých prvků: síry a fosforu. Bez omezení svařitelnosti. Optimální kombinace pevnosti a plasticity z něj dělá jednoduše univerzální materiál pro výrobu válcovaných trubek, dílů podrobených následné termomechanické a termochemickézpracování (cementování, galvanizace a chromování).

G20 našlo své využití

Ocel 20, jejíž vlastnosti se mohou pomocí chemicko-tepelného, termomechanického zpracování měnit v širokém rozmezí, je nejvíce žádaná ve výrobě trubek při výrobě dílů s tvrdým povrchem a měkkým středem. Mohou to být hřídele, ozubená kola, ozubená kola, šrouby, jeřábové háky, kování, lisovací plechy (vlnitá lepenka), matice a šrouby pro nekritické upevnění. Trubky vyrobené z této třídy oceli se používají k přepravě plynů, páry, neagresivních kapalin dodávaných pod tlakem. Jedná se o potrubí přehřívačů, potrubí, vysokotlakých kotlů a kolektorů.

Změna struktury termochemickou úpravou

Stejná značka může změnit své vlastnosti tepelným zpracováním. Ocel třídy 20 má dobré plastické vlastnosti, takže výrobky z ní se získávají několika způsoby: litím, válcováním za studena nebo za tepla nebo tažením. Po přijetí dílů odléváním na ně lze aplikovat chemicko-tepelnou úpravu. Účelem tohoto postupu je získat tvrdou vrstvu odolnou proti opotřebení, která nepodléhá korozi, a tažný měkký střed.

K tomu se hotový díl umístí do vhodného prostředí (vystlaného suchou látkou obsahující uhlík, umístěnou v plynném nebo kapalném médiu), načež se udržuje několik hodin až 1,5 dne při vysoké teplotě. Mechanickév tomto okamžiku by mělo být zpracování dílů dokončeno, protože po termochemickém zpracování bude mít produkt již konečnou strukturu. Prvek nasycuje horní vrstvu produktu (od 0,3 do 3,0 mm), čímž zlepšuje jeho strukturu a vlastnosti.

V závislosti na použité látce se úprava nazývá: kyanidace (zinkový povlak), nauhličování (uhlík), chromování (chromování). Uhlík dodává pevnost, zinek - odolnost proti korozi, chrom, navíc ke všemu výše uvedenému, dělá povrch zrcadlovým.

Změna struktury obráběním

Na rozdíl od předchozí metody zpracování, která se provádí výhradně za účelem vytvrzení horní vrstvy kovu a pružnosti ve vnitřní, je termomechanické zpracování jednou z metod tvarování. Ocel 20 lze deformovat za tepla i za studena. Každý typ má své výhody a nevýhody. Používají se však na základě nejpotřebnějších vlastností.

Tváření za tepla se používá u výrobků s tloušťkou stěny větší než 5 mm. Protože při zahřívání kovu dochází k tvorbě okují a oduhličené mikrovrstvy (nežádoucí struktura), není vhodné tento způsob válcování používat u tenkostěnných dílů. Oproti tváření za studena má však jednu velkou výhodu.

Tváření za studena se aplikuje na díly, které mají tloušťku menší než 5 mm. Pro tažení za studena jsou vhodné pouze „měkké“druhy oceli. Během válcování dochází k zážitkům kovuvýrazná deformace nebo zpevnění. To vede ke zvýšení jeho pevnosti a přítomnosti vysokých napětí v konstrukci. Kvůli tenkým stěnám se takový kov nemůže zahřívat (strávit dovolenou, tj. obnovit předchozí strukturu). Je náchylnější k destrukci při nárazu a jiném dynamickém zatížení. Konstrukční ocelová trubka (ocel 20) se liší ve výrobních metodách a získaných technických vlastnostech, které ovlivňují aplikaci. Pro výrobu každého typu potrubí existují státní normy, normy, zařízení.

Trubky válcované za studena s rovným švem

Výrobní proces začíná přípravou ocelového pásu. K tomu jsou ocelové plechy nařezány na pásy a svařeny do jednoho dlouhého pásu. Páska se přivádí do ohýbacích válců, kde má tvar trubky. Dalším krokem je svařování. Pro jakýkoli design je to nejslabší místo. Je zcela nemožné odstranit nedostatky, ke kterým dochází při svařování (vznik oxidů a vyhoření uhlíku), ale pomocí některých technik je lze snížit. Ke spojování oceli 20 se používá svařování elektrickým obloukem v ochranné atmosféře inertního plynu (argon) nebo indukční svařování (vysokofrekvenční proudy). Trubka prochází povinnou kontrolou svaru, po které je rozřezána na díly požadované délky a uložena.

Za studena tažené spirálové švové potrubí

Příprava oceli pro výrobu tohoto typu trubek probíhá stejným způsobem jako u trubek s rovným švem. Také totožné: svařování, ovládání a řezání. Liší se pouzeúhel přeložení pásky, pod kterým následný šev obchází trubku ve spirálové křivce. Vzhledem ke svým konstrukčním vlastnostem je tato metoda nejtrvanlivější. A odolává vyššímu natržení než výrobky s rovným stehem.

Bezešvé trubky

Bezešvé trubky jsou obzvláště pevné, mají několik výhod: nemají svařovaná (slabá místa), nedochází k žádnému pnutí v ocelové konstrukci, tloušťka trubek je minimálně 5 mm. Jejich výroba je složitější proces, a tedy i nákladný. Steel 20 je unikátní v tom, že trubky lze vyrábět dvěma způsoby – tažením za studena a za tepla.

Za tepla válcované bezešvé

Po zahřátí nad 1100ºС je obrobek propíchnut pouzdrem a vytvoří se vnitřní průměr. Dalším tažením nabývá potrubí zadané rozměry vnitřního, vnějšího průměru a tloušťky stěny. Během celého technologického procesu zůstává teplota válcovaného předvalku vysoká. A teprve po získání konečného tvaru se trubice ochladí. Při dlouhodobém ochlazování dochází k temperování, odstraňují se všechny negativní vlivy válcování, zvýšená pevnost a křehkost. Po úplném ochlazení získává ocel 20 vlastnosti, které měla původně. Tento technologický proces zahrnuje výrobu pouze trubek se stěnami minimálně 5 mm a maximální tloušťka může dosáhnout 75 mm.

Za studena tažené bezešvé

Na rozdíl od předchozí metody má tato metoda mírné teplotní nuance. Obrobek se zahřeje, ale poTeplota primárního firmwaru není udržována pouzdrem a obrobek je vytahován ve studeném stavu. Tato metoda se liší od válcování za tepla tím, že je možné vyrábět silné trubky s tenkými stěnami, zatímco metoda válcování za tepla umožňuje pouze tlusté stěny. Pro konečnou konstrukci jsou tyto dvě metody totožné, protože po válcování za studena procházejí trubky normalizací, při které se struktura částečně obnoví a napětí zmizí.

Toto není celý seznam výrobků na bázi oceli 20 GOST 1050-74. Potřeby obyvatel se zvyšují, objevují se nové nápady a inscenace. Tato značka však pouze mění svou formu a účel a vyhrazuje si právo na existenci.