Steel 20: GOST, omadused, omadused ja rakendused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Puhast rauda iseloomustab piiratud omaduste loetelu ja see ei paku mitteväärismetallina suurt huvi. Kuid sellel põhinevatel sulamitel on tohutu potentsiaal, peate lihts alt määrama keemilise koostise ja tegema õige kuumtöötluse.

Enimlevinud konstruktsiooniterased

Kõik rauapõhised terased kuuluvad mustmetallurgiasse ja neil on palju klassifikatsioone. Seda toodetakse erinevate parameetrite järgi: keemilise koostise, eesmärgi, kahjulike elementide sisalduse, tugevuse ja löögitugevuse, painduvuse ja paljude teiste järgi. Struktuursed - on muutunud kõige levinumaks kasutuseks. Mõnel neist on universaalsed omadused ja vahetatavus.

Struktuuriteras 20 kuulub keskmise süsinikusisaldusega klassi, sellel on ferriit-perliit struktuur. Teras on kõrge kvaliteediga, see tähendab, et selles on vähendatud kahjulike elementide sisaldus: väävel ja fosfor. Keevitatavusele piiranguid pole. Tugevuse ja plastilisuse optimaalne kombinatsioon muudab selle lihts alt universaalseks materjaliks v altsitud torude tootmiseks, osad, mis on allutatud järgnevale termomehaanilisele ja termokeemilisele töötlemisele.töötlemine (tsementeerimine, galvaniseerimine ja kroomimine).

G20 leidis oma kasutuse

Teras 20, mille omadused võivad keemilis-termilise, termomehaanilise töötlemise abil varieeruda laias vahemikus, on torutootmises enim nõutud kõva pinna ja pehme keskpunktiga detailide valmistamisel. Need võivad olla võllid, ketirattad, hammasrattad, poldid, kraana konksud, liitmikud, stantsimislehed (lainepapp), mutrid ja poldid mittekriitiliseks kinnitamiseks. Sellest terasest valmistatud torusid kasutatakse gaaside, auru ja rõhu all tarnitavate mitteagressiivsete vedelike ülekandmiseks. Need on ülekuumendite, torustike, kõrgsurvekatelde ja kollektorite torud.

Struktuuri muutmine termokeemilise töötlemise teel

Sama kaubamärk võib kuumtöötlemise abil oma omadusi muuta. Terasklassil 20 on head plastilised omadused, seega saadakse sellest tooteid mitmel viisil: valamine, külm- või kuumv altsimine või tõmbamine. Pärast osade saamist valamise teel saab neid keemilis-termiliselt töödelda. Selle protseduuri eesmärk on saada kõva kulumiskindel kiht, mis ei anna järele korrosioonile, ja plastiline pehme kese.

Selleks asetatakse valmis detail sobivasse keskkonda (vooderdatakse kuiva süsinikusisaldusega ainega, asetatakse gaasilisse või vedelasse keskkonda), misjärel hoitakse seda mitu tundi kuni 1,5 päeva kõrgel temperatuuril. Mehaanilineosade töötlemine selleks hetkeks peaks olema lõpetatud, kuna pärast termokeemilist töötlemist on tootel juba lõplik struktuur. Element küllastab toote ülemise kihi (0,3–3,0 mm), parandades seeläbi selle struktuuri ja omadusi.

Sõltuv alt kasutatavast ainest nimetatakse töötlust: tsüanidamine (tsinkimine), karburiseerimine (süsinik), kroomimine (kroomimine). Süsinik annab tugevuse, tsink - korrosioonikindluse, kroom lisaks kõigele eelnevale muudab pinna peegelpildiks.

Struktuuri muutmine töötlemise teel

Erinev alt eelmisest töötlemismeetodist, mida kasutatakse ainult metalli ülemise kihi karastamise ja sisemise painduvuse tagamiseks, on termomehaaniline töötlemine üks vormimismeetodeid. Teras 20 võib deformeeruda nii kuum alt kui külm alt. Igal tüübil on oma eelised ja puudused. Kuid neid kasutatakse kõige vajalikumate omaduste põhjal.

Kuumvormimist rakendatakse toodetele, mille seinapaksus on üle 5 mm. Kuna metalli kuumutamisel tekib katlakivi ja dekarbureeritud mikrokiht (ebasoovitav struktuur), ei ole seda tüüpi v altsimist soovitatav kasutada õhukeseseinaliste detailide jaoks. Siiski on sellel külmvormimise ees üks suur eelis.

Külmvormimist rakendatakse osadele, mille paksus on alla 5 mm. Külmtõmbamiseks sobivad ainult "pehmed" terase tüübid. V altsimise ajal kogeb metallmärkimisväärne deformatsioon või kõvenemine. See toob kaasa selle tugevuse suurenemise ja konstruktsioonis suurte pingete esinemise. Oma õhukeste seinte tõttu ei saa sellist metalli soojendada (puhkuse veetmiseks, st eelmise struktuuri taastamiseks). See on löögi ja muude dünaamiliste koormuste mõjul hävimisohtlik. Konstruktsiooniterasest torud (teras 20) erinevad tootmismeetodite ja saadud tehniliste omaduste poolest, mis mõjutavad rakendust. Iga tüüpi torude tootmiseks on riiklikud standardid, standardid ja seadmed.

Külmv altsitud torud sirge õmblusega

Tootmisprotsess algab terasriba ettevalmistamisega. Selleks lõigatakse teraslehed ribadeks ja keevitatakse üheks pikaks ribaks. Lint juhitakse painutusrullidele, kus see võtab toru kuju. Järgmine samm on keevitamine. Iga disaini puhul on see nõrgim koht. Keevitamisel tekkivaid puudusi (oksiidide ilmnemine ja süsiniku läbipõlemine) on täiesti võimatu kõrvaldada, kuid mõningaid tehnikaid kasutades saab neid vähendada. Terase 20 ühendamiseks kasutatakse elektrikaarkeevitust inertgaasi (argoon) kaitsvas atmosfääris või induktsioonkeevitust (kõrgsageduslikud voolud). Toru läbib kohustusliku keevisõmbluse kontrolli, misjärel see lõigatakse vajaliku pikkusega osadeks ja ladustatakse.

Külmtõmmatud spiraalõmblustoru

Terase ettevalmistamine seda tüüpi torude tootmiseks järgib sama protsessi nagu sirge õmblusega torude puhul. Samuti identsed: keevitamine, juhtimine ja lõikamine. Erineb ainultlindi voltimisnurk, mille juures järgnev õmblus läheb ümber toru spiraalse kõvera kujul. Tänu oma disainifunktsioonidele on see meetod kõige vastupidavam. Ja talub suuremat rebenemiskoormust kui sirge õmmeldud tooted.

Õmblusteta torud

Õmbluseta torud on eriti tugevad, neil on mitmeid eeliseid: neil ei ole keevitatud (nõrgad kohad), teraskonstruktsioonis puuduvad pinged, torude paksus on vähem alt 5 mm. Nende tootmine on keerulisem protsess ja seetõttu kulukas. Steel 20 on ainulaadne selle poolest, et torusid saab toota kahel viisil – külm- ja kuumtõmbamine.

Kuumv altsitud õmblusteta

Pärast üle 1100ºС kuumutamist läbistatakse toorik hülsiga ja moodustab siseläbimõõdu. Edasise joonise korral omandab toru sisemise, välisläbimõõdu ja seina paksuse kindlaksmääratud mõõtmed. Kogu tehnoloogilise protsessi vältel püsib v altsitud tooriku temperatuur kõrge. Ja alles pärast lõpliku kuju võtmist toru jahutatakse. Pikaajalisel jahutamisel toimub karastamine, eemaldatakse kõik v altsimise negatiivsed mõjud, suurenenud tugevus ja rabedus. Täielikult jahutatuna omandab teras 20 omadused, mis tal algselt olid. See tehnoloogiline protsess hõlmab ainult selliste torude tootmist, mille seinad on vähem alt 5 mm ja mille maksimaalne paksus võib ulatuda 75 mm-ni.

Külmtõmmatud õmblusteta

Erinev alt eelmisest meetodist on sellel kerge temperatuurinüanss. Töödeldav detail kuumeneb, kuid pärastHülss ei hoia esmase püsivara temperatuuri ja toorik tõmmatakse välja külmas olekus. See meetod erineb kuumv altsitud selle poolest, et on võimalik toota õhukeste seintega tugevaid torusid, kuumv altsimismeetodil aga ainult paksud seinad. Lõpliku konstruktsiooni puhul on need kaks meetodit identsed, kuna pärast külmv altsimist läbivad torud normaliseerumise, mille käigus konstruktsioon osaliselt taastatakse ja pinged kaovad.

See ei ole kogu toodete loend, mis põhinevad terasel 20 GOST 1050-74. Elanikkonna vajadused suurenevad, ilmuvad uued ideed ja lavastused. Kuid see bränd muudab ainult oma vormi ja eesmärki, jättes endale õiguse eksisteerida.