Круг стальной 20: сортамент, механические свойства и применение
Круг стальной 20 это горячекатаный прокат круглого сечения из конструкционной углеродистой качественной стали марки 20 (ГОСТ 1050-2013). Номинальный диаметр 20 мм соответствует стандартному ряду размеров, предусмотренному ГОСТ 2590-2006. Материал поставляется в прутках мерной, кратной мерной или немерной длины, а также в мотках (при диаметре до 10 мм, но для 20 мм только в прутках). Химический состав стали 20 регламентирует содержание углерода в пределах от 0,17 до 0,24 %, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности для деталей, работающих при умеренных нагрузках.
Химический состав и механические характеристики
Сталь марки 20 относится к группе качественных углеродистых сталей с содержанием марганца от 0,35 до 0,65 %, кремния от 0,17 до 0,37 %, а также ограниченным содержанием серы (не более 0,040 %) и фосфора (не более 0,035 %). После нормализации круг стальной 20 демонстрирует следующие механические свойства: предел текучести не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву от 410 до 530 МПа, относительное удлинение не менее 25 %. Твёрдость по Бринеллю (HB) в состоянии поставки обычно составляет от 110 до 150 единиц. Материал хорошо сваривается всеми видами сварки, включая ручную дуговую и газовую, без склонности к образованию холодных трещин.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | не менее 245 | от 410 до 530 | не менее 25 | от 110 до 150 |
| 16 | не менее 245 | от 410 до 530 | не менее 25 | от 110 до 150 |
| 25 | не менее 245 | от 410 до 530 | не менее 25 | от 110 до 150 |
Технологические особенности обработки
Круг стальной 20 хорошо поддаётся механической обработке резанием точение, фрезерование и сверление выполняются без значительного износа инструмента. Рекомендуемые режимы резания: скорость резания от 80 до 120 м/мин при использовании твёрдосплавных пластин, подача от 0,1 до 0,3 мм/об. Материал допускает холодную деформацию гибку, высадку и штамповку без предварительного нагрева. Для повышения твёрдости и износостойкости применяют цементацию (науглероживание) с последующей закалкой и низким отпуском. При цементации глубина насыщенного слоя может составлять от 0,5 до 1,5 мм в зависимости от режима.
Области применения
Круг стальной 20 востребован в машиностроении, приборостроении и строительстве. Из него изготавливают:
- валы и оси малонагруженных механизмов (например, в конвейерных системах и сельхозмашинах);
- шпильки, болты и гайки общего назначения (класс прочности до 5.6);
- детали гидравлических и пневматических систем плунжеры, штоки, втулки;
- элементы металлоконструкций косынки, проушины, распорки;
- заготовки для последующей цементации (шестерни, кулачки, пальцы).
Нормативная документация и условия поставки
Качество круга стального 20 регламентируется ГОСТ 1050-2013 (технические условия на сортовой прокат из углеродистой качественной стали) и ГОСТ 2590-2006 (сортамент горячекатаного круглого проката). Допуски по диаметру для нормальной точности (класс Б) составляют от +0,4 до 0,5 мм. По согласованию с заказчиком возможна поставка с повышенной точностью (класс А) допуск от 0,2 до 0,3 мм. Кривизна прутка не должна превышать 0,5 % от длины. Маркировка наносится несмываемой краской: для стали 20 зелёная полоса.
Вопросы и ответы
Какой предел прочности у круга стального 20?
Временное сопротивление разрыву для стали 20 в состоянии поставки (нормализация) составляет от 410 до 530 МПа. Предел текучести не менее 245 МПа.
Можно ли сваривать круг стальной 20 без подогрева?
Да, сталь 20 относится к хорошо свариваемым материалам. Сварка выполняется без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. Рекомендуется использовать электроды типа Э42 или Э46.
Какие допуски по диаметру для круга 20 мм?
По ГОСТ 2590-2006 для нормальной точности (класс Б) допуск составляет от +0,4 до 0,5 мм. Для повышенной точности (класс А) от 0,2 до 0,3 мм.
Подходит ли круг стальной 20 для цементации?
Да, сталь 20 широко используется для цементируемых деталей. После науглероживания, закалки и низкого отпуска поверхностная твёрдость достигает 5862 HRC при сохранении вязкой сердцевины.