Steel 20: GOST, Eigenschaften, Eigenschaften und Anwendungen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Reines Eisen zeichnet sich durch eine begrenzte Liste von Eigenschaften aus und ist als unedles Metall von geringem Interesse. Aber darauf basierende Legierungen haben ein enormes Potenzial, man muss nur die chemische Zusammensetzung bestimmen und die richtige Wärmebehandlung durchführen.

Die gängigsten Baustähle

Alle Stähle auf Eisenbasis gehören zur Eisenmetallurgie und haben zahlreiche Klassifikationen. Es wird nach verschiedenen Parametern hergestellt: nach chemischer Zusammensetzung, Zweck, Geh alt an schädlichen Elementen, Festigkeit und Schlagfestigkeit, Flexibilität und vielen anderen. Strukturell - sind am häufigsten verwendet worden. Einige von ihnen haben universelle Eigenschaften und Austauschbarkeit.

Baustahl 20 gehört zur mittleren Kohlenstoffklasse, hat eine Ferrit-Perlit-Struktur. Der Stahl ist von hoher Qualität, das heißt, er hat einen reduzierten Geh alt an schädlichen Elementen: Schwefel und Phosphor. Keine Einschränkung der Schweißbarkeit. Die optimale Kombination aus Festigkeit und Plastizität macht es einfach zu einem universellen Werkstoff für die Herstellung von gewalzten Rohren, thermomechanisch und thermochemisch nachbehandelten TeilenVerarbeitung (Zementieren, Galvanisieren und Verchromen).

G20 hat seine Verwendung gefunden

Stahl 20, dessen Eigenschaften mit Hilfe chemisch-thermischer, thermomechanischer Bearbeitung in weiten Bereichen variiert werden können, ist in der Rohrfertigung vor allem bei der Herstellung von Teilen mit harter Oberfläche und weichem Kern gefragt. Dies können Wellen, Kettenräder, Zahnräder, Bolzen, Kranhaken, Beschläge, Stanzbleche (Wellpappe), Muttern und Bolzen für unkritische Befestigungen sein. Aus dieser Stahlsorte hergestellte Rohre werden zum Transport von Gasen, Dampf und nicht aggressiven Flüssigkeiten verwendet, die unter Druck zugeführt werden. Dies sind Rohre von Überhitzern, Rohrleitungen, Hochdruckkesseln und Kollektoren.

Änderung der Struktur durch thermochemische Behandlung

Die gleiche Marke kann ihre Eigenschaften durch Wärmebehandlung verändern. Die Stahlsorte 20 hat gute plastische Eigenschaften, daher werden Produkte daraus auf verschiedene Weise hergestellt: Gießen, K alt- oder Warmwalzen oder Ziehen. Nachdem die Teile durch Gießen erh alten wurden, können sie einer chemisch-thermischen Behandlung unterzogen werden. Der Zweck dieses Verfahrens besteht darin, eine harte, verschleißfeste Schicht zu erh alten, die der Korrosion nicht nachgibt, und einen duktilen weichen Kern.

Dazu wird das fertige Teil in eine geeignete Umgebung gebracht (mit einer trockenen kohlenstoffh altigen Substanz ausgekleidet, in ein gasförmiges oder flüssiges Medium gebracht), wonach es mehrere Stunden bis 1,5 Tage bei hoher Temperatur geh alten wird. MechanischDie Bearbeitung der Teile sollte zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen sein, da das Produkt nach der thermochemischen Bearbeitung bereits die endgültige Struktur hat. Das Element sättigt die obere Schicht des Produkts (von 0,3 bis 3,0 mm) und verbessert so seine Struktur und Eigenschaften.

Je nach verwendetem Stoff heißt die Behandlung: Cyanidierung (Zinkbeschichtung), Aufkohlung (Kohlenstoff), Verchromung (Chrom). Kohlenstoff verleiht Festigkeit, Zink - Korrosionsbeständigkeit, Chrom macht zusätzlich zu all dem oben Genannten die Oberfläche spiegelnd.

Änderung der Struktur durch Bearbeitung

Im Gegensatz zu den bisherigen Bearbeitungsverfahren, bei denen lediglich die obere Schicht des Metalls gehärtet und die innere flexibler wird, gehört die thermomechanische Bearbeitung zu den formgebenden Verfahren. Stahl 20 kann sowohl heiß als auch k alt verformt werden. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Aber sie werden basierend auf den am meisten benötigten Eigenschaften verwendet.

Warmumformung wird bei Produkten mit einer Wandstärke von mehr als 5 mm angewendet. Da sich beim Erhitzen des Metalls Zunder und eine entkohlte Mikroschicht (eine unerwünschte Struktur) bilden, ist es nicht ratsam, diese Art des Walzens für dünnwandige Teile zu verwenden. Es hat jedoch einen großen Vorteil gegenüber der K altumformung.

K altumformung wird bei Teilen mit einer Dicke von weniger als 5 mm angewendet. Zum K altziehen sind nur „weiche“Stahlsorten geeignet. Beim Walzen erfährt das Metallerhebliche Verformung oder Verhärtung. Dies führt zu einer Erhöhung seiner Festigkeit und dem Vorhandensein hoher Spannungen in der Struktur. Aufgrund seiner dünnen Wände kann ein solches Metall nicht erhitzt werden (um einen Urlaub zu verbringen, dh die vorherige Struktur wiederherzustellen). Es ist anfälliger für Zerstörung bei Stößen und anderen dynamischen Belastungen. Baustahlrohre (Stahl 20) unterscheiden sich in Herstellungsverfahren und erh altenen technischen Eigenschaften, die sich auf die Anwendung auswirken. Für die Herstellung jedes Rohrtyps gibt es staatliche Normen, Normen und Geräte.

K altgewalzte Rohre mit gerader Naht

Der Produktionsprozess beginnt mit der Vorbereitung des Stahlbandes. Dazu werden Stahlbleche in Streifen geschnitten und zu einem langen Streifen verschweißt. Das Band wird den Biegerollen zugeführt, wo es die Form eines Rohres annimmt. Der nächste Schritt ist das Schweißen. Für jedes Design ist dies der schwächste Punkt. Es ist völlig unmöglich, die beim Schweißen auftretenden Mängel (das Auftreten von Oxiden und Kohlenstoffausbrennungen) zu beseitigen, aber mit einigen Techniken können sie reduziert werden. Zum Verbinden von Stahl 20 wird Lichtbogenschweißen in einer Schutzatmosphäre aus Inertgas (Argon) oder Induktionsschweißen (Hochfrequenzströme) verwendet. Das Rohr wird einer obligatorischen Schweißnahtprüfung unterzogen, danach in Teile der erforderlichen Länge geschnitten und gelagert.

K altgezogenes Spiralnahtrohr

Die Vorbereitung des Stahls für die Herstellung dieses Rohrtyps erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie für Rohre mit gerader Naht. Ebenfalls identisch: Schweißen, Steuern und Schneiden. Unterscheidet sich nurder Winkel der Bandf altung, bei dem die spätere Naht spiralförmig um das Rohr verläuft. Aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale ist diese Methode die langlebigste. Und hält höheren Reißbelastungen stand als gerade genähte Produkte.

Nahtlose Rohre

Nahtlose Rohre sind besonders stark, sie haben mehrere Vorteile: Sie haben keine Schweißnähte (Schwachstellen), es gibt keine Spannungen in der Stahlkonstruktion, die Dicke der Rohre beträgt mindestens 5 mm. Ihre Herstellung ist ein komplexerer Prozess und daher teuer. Steel 20 ist insofern einzigartig, als Rohre auf zwei Arten hergestellt werden können - K alt- und Warmziehen.

Nahtlos warmgewalzt

Nach dem Erhitzen über 1100ºС wird das Werkstück mit einer Hülse durchbohrt und bildet einen Innendurchmesser. Beim weiteren Ziehen nimmt das Rohr die vorgegebenen Maße von Innen-, Außendurchmesser und Wandstärke an. Während des gesamten technologischen Prozesses bleibt die Temperatur des Walzbarrens hoch. Und erst nachdem die endgültige Form genommen ist, wird das Rohr abgekühlt. Während der Langzeitkühlung findet ein Anlassen statt, alle negativen Auswirkungen des Walzens, erhöhte Festigkeit und Sprödigkeit werden beseitigt. Bei vollständiger Abkühlung nimmt der Stahl 20 die Eigenschaften an, die er ursprünglich hatte. Bei diesem technologischen Prozess werden nur Rohre mit einer Wandstärke von mindestens 5 mm hergestellt, und die maximale Dicke kann 75 mm erreichen.

Nahtlos k altgezogen

Im Gegensatz zur vorherigen Methode hat dies eine leichte Temperaturnuance. Das Werkstück heizt sich aber nachDie Temperatur der Primärware wird durch die Hülse nicht geh alten und das Werkstück wird in k altem Zustand herausgezogen. Dieses Verfahren unterscheidet sich vom warmgewalzten dadurch, dass es möglich ist, starke Rohre mit dünnen Wänden herzustellen, während das warmgewalzte Verfahren nur dicke Wände ermöglicht. Für die endgültige Struktur sind diese beiden Verfahren identisch, da die Rohre nach dem K altwalzen einer Normalisierung unterzogen werden, bei der die Struktur teilweise wiederhergestellt wird und die Spannungen verschwinden.

Dies ist nicht die gesamte Liste der Produkte, die auf Stahl 20 GOST 1050-74 basieren. Die Bedürfnisse der Bevölkerung steigen, neue Ideen und Produktionen entstehen. Aber diese Marke ändert nur ihre Form und ihren Zweck und behält sich das Existenzrecht vor.