На данный момент существует немалое количество сталей – «рукотворных» сплавов, которые нашли применение почти во всех отраслях хозяйства страны. Это и сталь 3, и сырье марки 09г2с, и уникальный сплав 40Х. Считается, что сталь – один из самых прочных материалов на планете, но оказывается, мнение это ошибочное.
Есть такое дерево на Руси, которое по прочности превосходит в 1,5 раза чугун, а по устойчивости к деформациям на изгиб сравнима с железом. Его так и называют «железная» береза («береза Шмидта»). Она «равнодушна» к топору, не гниет, не подвержена коррозии, выдерживает действие кислот и вполне могла бы встать на место ископаемого металла, доступность которого с каждым годом уменьшается. Есть, правда, у нее один недостаток: с точки зрения потребителя она медленно растет. Поиски прочного и долговечного материала, причем в количестве, удовлетворяющим потребности людей, и привели к развитию черной металлургии – отрасли, без которой сегодня немыслима экономика большинства стран.
Одной из самых востребованных разновидностей металла является низкоуглеродистая качественная сталь 20. Согласно ГОСТу 1050 – 88, процентное содержание углерода в ее составе колеблется от 0.17до 0.24, кремния – 0.17 - 0.37, марганца – 0.35 - 0.65, никеля и меди до 0,3, хрома – до 0,25. Присутствуют также сера (до 0.04), мышьяк (до 0.08) и фосфор (до 0.035).
Особенности сырья и применение
Сталь 20, характеристики, применение напрямую зависят от ее особенностей и возможностей, благодаря которым она заняла «свое» место на рынке металлопроката.
Марка стали 20 обладает целым спектром свойств, которые обуславливают ее широчайшее применение. Из нее производят лист г/к ст20, полосу, проволоку, круг г/к ст20, кованые заготовки, детали и агрегаты для нужд машиностроения и приборостроения Производство трубного проката также ориентировано на постоянное использование стали марки 20.
Прочность и эластичность
Благодаря стали 20, техническим характеристикам, работают тысячи предприятий в самых разных областях хозяйства страны, обеспечивая нужды людей. Прочная и одновременно, пластичная, она с легкостью поддается различным видам обработки. Ее плавят, отливают, формуют, прокатывают, вытягивают, волочат, сгибают.
Технологии изготовления некоторых изделий проката предполагают наличие износостойкого, с особыми свойствами, внешнего слоя и пластичной, мягкой «сердцевины». Добиваются подобной цели помещением уже готовой детали в специально созданную, обычно, термальную среду (сухую, газообразную или жидкую) на заданное время.
Так, внешний слой толщиной порядка 0,3 - 3,0 мм обретает особую структуру и соответствующие эксплуатационные характеристики. Подобная обработка носит название в зависимости от применяемого вещества. Чаще всего «оперируют» цинком (цинкование или цинковка), углеродом (цементация), хромом (хромирование). Так получают шестигранник ст20, квадрат, лист и другие изделия проката.
В первом случае деталь становится недоступной для коррозии, во втором – более прочной. С помощью хромирования продукции придают зеркальный лоск.
Стоит отметить, что дополнительная закалка готовых изделий улучшает сталь 20, технические характеристики ее по износостойкости. Таким образом, при своей невысокой стоимости, фасонные изделия из стали 20, (тот же квадрат г/к ст 20, лист, трубы) достойно конкурируют с аналогами, выполненными из более дорого сырья.
Свариваемость и изготовление шовных труб
Сталь 20, характеристики, применение зависят еще от одного свойства, благодаря которому она стала своеобразным «хитом» у потребителей: при своей приятно доступной цене, она прекрасно сваривается, что крайне востребовано при производстве труб.
Для работы со сталью применяют электродуговую (в защитной среде инертного газа), высокочастотную индукционную сварку. Многолетняя эксплуатация изделий подтверждает достаточную надежность шва. Шовные трубы, особенно, тонкостенные по сей день широко используют для монтажа систем вентиляции, а также на предприятиях пищевой промышленности, например, для транспортировки сырья или готовой продукции.
По характеристикам свариваемости и выносливости получаемых изделий низколегированная сталь 09г2с и качественная ст20 похожи: с помощью обеих получают изделия, способные выдерживать огромные нагрузки при воздействии широчайшего диапазона температур, да еще и под давлением!
Способность стали 20 меняться и производство бесшовных труб
Изготовление бесшовных труб – мероприятие крайне ответственное и затратное. Используют их чаще всего для возведения нефте- и газопроводов, на предприятиях повышенной опасности, связанных с химической промышленностью. Одним словом, у бесшовных труб не должно быть «слабых мест».
Характеристики марки стали 20 позволяют использовать ее для производства труб с помощью методов и горячего, и холодного волочения. В первом случае получают горячекатаные толстостенные трубы с высокими показателями прочности. Температурный режим на протяжении всего процесса изготовления – выше 1100ºС. Охлаждают трубы долго, придавая им окончательный, «ГОСТовый вид». (изготовление трубы из стали 20, гост 8732-78).
Во втором варианте заготовка нагревается, но поскольку температура не поддерживается, основной процесс проходит уже при обычной температуре. Метод используют для получения бесшовных труб с тонкими стенками.
Резюме
Таким образом, остается сделать вывод, что на сегодняшний день сталь марки 20 – один из самых необходимых, практичных и «удобных» сплавов. Огромное количество российских предприятий на протяжении десятилетий постоянно пополняет ее запасы на складах для осуществления своей деятельности.