Сталь 20К
Описание
Сталь 20К
Сталь 20К: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 20К.
Общие сведения стали 20К
Заменитель марки |
сталь 15К |
Вид поставки |
Лист 20к толстый ГОСТ 5520–79, ГОСТ 19903–74. |
Применение |
Фланцы, днища, цельнокованные и сварные барабаны паровых котлов, полумуфты, корпуса аппаратов и другие детали котлостроения и сосудов, работающие под давлением и при температуре до 450 °C. |
Химический состав стали 20К
Химический элемент |
% |
Кремний (Si) |
0.15−0.30 |
Марганец (Mn) |
0.35−0.65 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Мышьяк (As), не более |
0.08 |
Никель (Ni), не более |
0.30 |
Сера (S), не более |
0.040 |
Углерод (C) |
0.16−0.24 |
Фосфор (P), не более |
0.040 |
Хром (Cr), не более |
0.30 |
Механические свойства стали 20К
Мех. свойства |
Мех. свойства в зависимости от температуры испытания |
Мех. свойства в зависимости от тепловой обработки |
Мех. свойства при испытании на длительную прочность |
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
KCU, Дж/м2 |
KCU — в состоянии поставки / после механического старения |
Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
<20 |
245 |
400−510 |
59 |
59/29 |
Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
21−40 |
235 |
400−510 |
54 |
54/24 |
Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
41−60 |
225 |
400−510 |
49 |
49/24 |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Листы толщиной 37−40 мм, горячекатаные |
20 |
215−245 |
400−440 |
30 |
56 |
62−103 |
100 |
195 |
390 |
20 |
47−55 |
88−167 |
200 |
195 |
|
15−17 |
39 |
73−137 |
300 |
165 |
|
23 |
44−51 |
64−113 |
400 |
165 |
370 |
24 |
61 |
54−78 |
500 |
155 |
250 |
23 |
61 |
44−73 |
600 |
59 |
110 |
31−37 |
73−81 |
59−225 |
Лмсты толщиной 37−40 мм после отжига при 880−900°С. |
20 |
245 |
400−430 |
30 |
55−60 |
73−98 |
200 |
180−225 |
350−500 |
17−28 |
43−62 |
83−117 |
300 |
145−185 |
350−510 |
24 |
52−60 |
78−93 |
400 |
135−175 |
320−400 |
22−33 |
60−73 |
59−73 |
500 |
120−150 |
200−270 |
24−43 |
71−83 |
49−64 |
600 |
69−98 |
110−150 |
36−48 |
84−91 |
113 |
Механические свойства в зависимости от тепловой обработки
Термообработка, состояние поставки |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 10 000 ч, 450 °C. |
235−245 |
425 |
30−32 |
59−83 |
55−83 |
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 30 000 ч, 450 °C. |
235 |
395 |
32 |
62 |
82−125 |
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 40 000 ч, 450 °C. |
210 |
395 |
29−31 |
60−62 |
81−104 |
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 10 000 ч, 500 °C. |
185−215 |
350−360 |
27−31 |
65−68 |
75−137 |
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 30 000 ч, 500 °C. |
175−195 |
360 |
30−33 |
62−64 |
88−125 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа |
Скорость ползучести, %/ч |
t испытания,°С |
Предел длительной прочности, МПа |
Длит. испытания, ч |
t испытания, ч |
108 |
1/100000 |
400 |
127 |
10000 |
450 |
94 |
1/10000 |
450 |
93 |
100000 |
450 |
63 |
1/100000 |
450 |
76 |
10000 |
500 |
|
|
|
54 |
100000 |
500 |
Технологические свойства стали 20К
Температура ковки |
Начала 1260, конца 750. |
Свариваемость |
Сваривается без ограничений. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. |
Склонность к отпускной способности |
Не склонна. |
Флокеночувствительность |
Не чувствительна. |
Температура критических точек стали 20К
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
724 |
Ac3 |
845 |
Ar3 |
815 |
Ar1 |
682 |
Предел текучести стали 20К
Температура испытания,°C /s0,2 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
215 |
195 |
175 |
155 |
135 |
120 |
Физические свойства стали 20К
Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
207 |
204 |
201 |
196 |
187 |
176 |
162 |
|
|
|
Плотность стали, pn, кг/м3 |
7850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
51 |
49 |
46 |
42 |
39 |
36 |
|
|
|
Температура испытания,°С |
20−100 |
20−200 |
20−300 |
20−400 |
20−500 |
20−600 |
20−700 |
20−800 |
20−900 |
20−1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С) |
|
11.9 |
12.8 |
13.2 |
13.6 |
13.9 |
|
|
|
|
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) |
470 |
483 |
|
538 |
571 |
|
|
|
|
|