Сталь а 12 и сталь 20

Обновлено: 09.01.2025

Сталь марки 20 является одним из наиболее популярных и востребованных металлов. Из этого материала производится очень много разных деталей и конструкций высокого качества. Сталь 20 актуальна и для автомобилестроения, и для станкостроения, и для тракторостроения – области применения можно перечислять очень долго. В сегодняшней статье мы узнаем все об особенностях указанного сплава.

Состав и расшифровка

Сталь 20 имеет отношение к категории высококачественных конструкционных металлов. К химическому составу подобного сплава предъявляются очень высокие требования. Кроме того, процедурам выплавки и разливки СТ20 уделяется особое внимание.

Цифровое значение «20», которое имеется в наименовании рассматриваемого материала, свидетельствует о среднем содержании такого элемента, как углерод, в сотых процентных долях. Это говорит о том, что данный компонент содержится в стали 20 в объеме 0,2%.

Некоторые марки сплавов обозначаются немного иначе, к примеру, 20А. Если к названию материала прикрепляется буквенное обозначение, то это указывает на то, что сталь является высококачественной.

Узнаем, какие именно компоненты присутствуют в составе популярной стали марки 20.

Углерод (0,2%). Как указывалось выше, цифра 20 в названии продукта отражает объем углерода, предусмотренного его составом. Этот элемент играет очень важную роль, поскольку ответственен за должный уровень упрочнения металла. Если количество углерода в составе увеличивается, то это влечет за собой возрастание твердости и прочностных параметров. К обратному эффекту приводит сокращение содержания указанного химического элемента.
Кремний (от 0,17 до 0,35%). Первостепенная роль этого составного компонента заключается в устранении частичек кислорода и водорода, а также азота из содержания металла. Присутствие перечисленных видов газов приводит к росту пористости материала, формированию особых газовых раковин, из-за которых заметно снижается прочность стали.
Марганец (0,35-0,6%). Аналогично кремнию, марганец служит в роли эффективного и мощного раскислителя, однако дополнительно он удаляет из состава материала серу. Марганец хорошо влияет на состояние стальных поверхностей, сокращает риск появления растрескиваний по ходу горячей обработки под сильным давлением. Процессы сварки и ковки упрощаются и проходят намного легче, если в списке содержания металла есть рассматриваемый элемент.
Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%), медь (до 0,3%). Перечисленные составляющие положительно сказываются на свойствах и особенностях металла с маркировкой 20. Кроме того, эти компоненты повышают степень коррозионной стойкости сплава. Однако в стали 20 эти полезные элементы предусматриваются в слишком маленьких количествах, поэтому серьезное влияние оказывать просто не способны.

Все остальные процентные позиции, включенные в содержание стали марки 20, приходятся на железо. Состав рассматриваемого материала устанавливается ГОСТами.

Свойства и характеристики

Разберемся в первостепенных параметрах и отличительных чертах стали, относящейся к маркировке под номером 20.

Физические

Степень плотности рассматриваемой высококачественной стали достигает отметки в 7850 кг/куб.м. Процесс плавления материала начинается, как только температурный режим доходит до 1500 градусов Цельсия. Завершающий переход в жидкое состояние может произойти только при установке температуры в 1600 градусов Цельсия.

Нужно отметить, что металл 20 способен очень эффективно проводить и копить тепло. Коэффициентные значения теплопроводности данного материала равняются 48 Вт/м*К. Удельная тепловая емкость рассматриваемого сплава достигает отметки в 490 Дж/кг*К. На фоне роста температур сталь марки 20 способна расширяться. Коэффициентное значение расширения линейного типа равняется 11,6*10-6 1/град.

Химические

Сплав марки 20 не может похвастать повышенной химической стойкостью к большему числу агрессивных кислот и щелочных растворов. При контакте с обычной водой на поверхности подобного материала начинают появляться характерные ржавые отметины. Именно они и оказываются первой причиной значительной порчи внешнего вида и прочностных характеристик металла.

Устойчивость к сопротивлению коррозии можно повысить посредством нанесения на стальную основу специальных гальванических покрытий. Подойдут цинк, хром и им подобные составы.

Механические

Среди главных особенностей стали с маркировкой 20 стоит выделить высокие показатели ее пластичности, умеренную степень твердости вкупе с прочностью. Модуль упругости данного материала доходит до отметки 200 Мпа. Относительное удлинение на разрыв составляет от 23 до 26%. Что касается относительного сужения, то здесь актуально значение в 55%.

Предельные прочностные показатели на разрыв варьируются в рамках 36-46 кг/кв.мм. Подобные значения являются в 2,5 раза меньше, нежели в случае с классической нержавейкой. Рассматриваемая сталь может начать «течь» (подвергаться деформации без возрастания нагрузок) уже при 21-27 кг/куб.мм. Материал характеризуется очень высоким уровнем вязкости, за счет чего может без проблем и очень легко справляться с большинством воздействий ударного типа. Вязкость ударного вида здесь равняется 780 кДж/кв.м.

Если речь идет о знакопеременных нагрузках, то материал действует в разы хуже. Расчетные рамки выносливости сплава с маркировкой 20 составляют около 14 кг/кв.мм. Прочностный уровень стали марки 20 возможно повысить посредством проведения или механического, или температурного упрочнения.

Технологические

Рассматриваемый качественный сплав имеет отношение к классу высокотехнологичных. Он очень хорошо поддается различным обработкам, а также операции по резке. Штамповка металла с обозначением 20 может осуществляться как в холодном, так и в горячем состоянии. Материал не подвержен появлению повреждений по ходу обрабатывания под большим давлением.

Сплав марки 20 относят к первому уровню свариваемости. Если запланировано осуществлять варку такой стали, то заранее подготавливать ее посредством термообработок не требуется. Сформированные сварные швы выходят высокоплотными. Если проводится сварка встык, то по уровню прочности она практически не уступает монолитным и цельным конструкциям из металла.

Сталь с маркировкой 20 также имеет непосредственное отношение к цементируемому классу современных сплавов. Сама процедура цементации подразумевается в насыщении металлических поверхностей углеродными частичками. Для этих целей материал нагревают в особой среде углекислого газа. В итоге подобных манипуляций степень твердости цементируемого пласта доходит до отметки 62 HRC. Сердцевинная часть при этом будет и дальше оставаться мягкой – на уровне 20-35 HRC.

Указанная химико-термическая обработка может значительно повысить срок службы готового стального изделия даже под воздействием нагрузок переменного типа.

Характеристика материала А12

Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости резанием А12 — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки А12.

Классификация материала и применение марки А12

Марка: А12 Классификация материала: Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости резанием Применение: Оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров.

Химический состав материала А12 в процентном соотношении

C	Si	Mn	S	P	Cu
0.08 — 0.16	0.15 — 0.35	0.7 — 1.1	0.08 — 0.2	0.08 — 0.15	до 0.25

Механические свойства А12 при температуре 20oС

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Прокат горячекатан., ГОСТ 1414-75	410	22	34
Прокат калиброван. нагартован., ГОСТ 1414-75	460-510	7

Технологические свойства А12

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	— Плотность материала , [кг/м3]
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R	— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Другие марки из этой категории:

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке А12, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки А12 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке А12 можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Cталь А12 — ГП Стальмаш

Характеристика материала сталь А12

Химический состав в % материала сталь А12

C	Si	Mn	S	P
0.08 — 0.16	0.15 — 0.35	0.7 — 1.1	0.08 — 0.2	0.08 — 0.15

Температура критических точек материала сталь А12

Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 866 , Ar3(Arcm) = 840 , Ar1 = 685

Механические свойства при Т=20oС материала сталь А12

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Сталь горячекатан.	100	410	22	34	Состояние поставки

Твердость материала сталь А12 горячекатанного ,	HB 10 -1 = 160 МПа
Твердость материала сталь А12 калиброванного нагартованного ,	HB 10 -1 = 217 МПа

Физические свойства материала сталь А12

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.98	7830
100	1.83	11.9	78	470
200	12.5	67
300	1.66	479
400	13.6	517
500	14.2
600	571
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Технологические свойства материала сталь А12

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь А12Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

Обозначения:

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	— Плотность материала , [кг/м3]
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R	— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Сталь конструкционная углеродистая качественная 12К — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 12К.

Классификация материала и применение марки 12К

Марка: 12К Классификация материала: Сталь конструкционная углеродистая качественная Применение: для изготовления деталей, частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.

Химический состав материала 12К в процентном соотношении

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.08 — 0.16	0.17 — 0.37	0.4 — 0.7	до 0.3	до 0.04	до 0.04	до 0.3	до 0.3	до 0.08

Механические свойства 12К при температуре 20oС

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лист	до 20	350-440	225	24	780	Состояние поставки
Лист	21 — 40	350-440	215	24	780	Состояние поставки
Лист	41 — 60	350-440	205	24	780	Состояние поставки

Технологические свойства 12К

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 12К, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 12К могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке 12К можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Сталь инструментальная углеродистая У12А — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки У12А.

Классификация материала и применение марки У12А

Марка: У12А Классификация материала: Сталь инструментальная углеродистая Применение: режущие инструменты, работающие в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, метчики машинные мелкоразмерные, плашки для круппов, развертки мелкоразмерные, надфили, измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы.

Химический состав материала У12А в процентном соотношении

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
1.1 — 1.29	0.17 — 0.33	0.17 — 0.28	до 0.25	до 0.018	до 0.025	до 0.2	до 0.25

Механические свойства У12А при температуре 20oС

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лента отожжен.	0.08 — 3	750	10

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	— Плотность материала , [кг/м3]
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R	— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке У12А, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки У12А могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке У12А можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Сталь инструментальная углеродистая У12 — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки У12.

Классификация материала и применение марки У12

Марка: У12 Классификация материала: Сталь инструментальная углеродистая Применение: режущие инструменты, работающие в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, метчики машинные мелкоразмерные, плашки для круппов, развертки мелкоразмерные, надфили, измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы.

Химический состав материала У12 в процентном соотношении

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
1.1 — 1.29	0.17 — 0.33	0.17 — 0.33	до 0.25	до 0.028	до 0.03	до 0.2	до 0.25

Механические свойства У12 при температуре 20oС

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лента отожжен.	0.08 — 3	750	10
Сталь	590-690	325	28	50	270	Отжиг

Технологические свойства У12

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке У12, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки У12 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке У12 можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Маркировка и применение различных марок стали

Сталь является основным металлическим материалом, применяемым в производстве машин, инструментов и приборов. Ее широкое использование объясняется наличием в этом материале целого комплекса ценных технологических, механических и физико-химических свойств. К тому же, сталь имеет относительно невысокую стоимость и может изготавливаться значительными партиями. Процесс производства этого материала постоянно совершенствуется, благодаря чему свойства и качество стали могут обеспечивать безаварийную эксплуатацию современных машин и приборов при высоких рабочих параметрах.

Общие принципы классификации марок сталей

Основные классификационные признаки сталей: химический состав, назначение, качество, степень раскисления, структура.

Стали по химическому составу подразделяют на углеродистые и легированные. По массовой доле углерода и первая, и вторая группы сталей делят на: низкоуглеродистые (менее 0,3% С), среднеуглеродистые (концентрация С находится в пределах 0,3-07%), высокоуглеродистые – с концентрацией углерода более 0,7%.

Легированными называются стали, содержащие, помимо постоянных примесей, добавки, вводимые для повышения механических свойств этого материала.

В качестве легирующих добавок используют хром, марганец, никель, кремний, молибден, вольфрам, титан, ванадий и многие другие, а также сочетание этих элементов в различных процентных соотношениях. По количеству добавок стали делят на низколегированные (легирующих элементов менее 5%), среднелегированные (5-10%), высоколегированные (содержат более 10% добавок).

По своему назначению стали бывают конструкционными, инструментальными и материалами специального назначения, обладающими особыми свойствами.

Наиболее обширным классом являются конструкционные стали, которые предназначаются для изготовления строительных конструкций, деталей приборов и машин. В свою очередь, конструкционные стали подразделяют на рессорно-пружинные, улучшаемые, цементуемые и высокопрочные.

Инструментальные стали различают в зависимости от назначения произведенного из них инструмента: мерительного, режущего, штампов горячей и холодной деформации.

Стали специального назначения разделяют на несколько групп: коррозионностойкие (или нержавеющие), жаростойкие, жаропрочные, электротехнические.

По качеству стали бывают обыкновенного качества, качественными, высококачественными и особо качественными.

Под качеством стали понимают сочетание свойств, обусловленных процессом её изготовления. К таким характеристикам относятся: однородность строения, химического состава, механических свойств, технологичность. Качество стали зависит от содержания в материале газов – кислорода, азота, водорода, а также вредных примесей – фосфора и серы.

По степени раскисления и характеру процесса затвердевания стали бывают спокойными, полуспокойными и кипящими.

Раскислением называют операцию удаления из жидкой стали кислорода, который провоцирует хрупкое разрушение материала при горячих деформациях. Спокойные стали раскисляют с помощью кремния, марганца и алюминия.

По структуре разделяют стали в отожженном (равновесном) состоянии и нормализованном. Структурные формы сталей – феррит, перлит, цементит, аустенит, мартенсит, ледебурит и другие.

Химический состав

Здесь принято выделять 3 разновидности. Главным отличием их друг от друга является процентное отношение в них такого вещества как углерод (С). Таким образом, согласно ГОСТ 380-71 и 1050-75 выделяют:

Разновидность металла по химическим характеристикам	Процент насыщения углеродом (С), %
Низкоуглеродистая	≤ 0,3
Среднеуглеродистая	0,3-0,7
Высокоуглеродистая	≥ 0,7

Первую разновидность можно с легкостью подвергать газо- и электросварке. Если повысить уровень концентрации С в данном металле, то произойдет усиление его прочности. Соответственно, он тяжелее подвергается деформации.

Помимо вышеуказанных разновидностей стали широко применяются и легированные ее варианты. В данном случае, состав металла дополняется Si, Mo, Ni, Cr, Mn, W, V и Ti. Делается это с целью увеличения коэффициента прочности изготавливаемых из такого сплава изделий. В зависимости от степени насыщения примесями такие стальные марки подразделяются:

Легированные виды металла	Процент содержания дополнительных примесей, %
Низколегированный	≤ 5
Среднелегированный	5-10
Высоколегированный	≥ 10

Пример расшифровки сталей

Химический элемент	Обозначение		Химический элемент	Обозначение
Ниобий	Nb	Б	Бор	В	P
Вольфрам	W	В	Кремний	Si	С
Марганец	Mn	Г	Титан	Ti	T
Медь	Сu	Д	Ванадий	V	Ф
Кобальт	Со	К	Хром	Cr	X
Молибден	Мо	М	Цирконий	Zr	Ц
Никель	Ni	Н	Алюминий	Аl	Ю

Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали

Стали промышленного производства являются сложными по химическому составу сплавами железа и углерода. Кроме этих основных элементов, а также легирующих компонентов в легированных сталях, материал содержит постоянные и случайные примеси. От процентного содержания этих компонентов и зависят основные характеристики стали.

Как защитить свои постройки от коррозии арматуры в бетоне: профилактика, лечение, советы специалистов.Станки для резки и гибки арматуры: здесь Вы узнаете о том, для чего они нужны, как их использовать и насколько они необходимы на строительной площадке.

В нашем прайс-листе Вы можете ознакомиться с актуальной стоимостью арматуры в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Определяющее влияние на свойства стали оказывает углерод. После отжига структура этого материала состоит из феррита и цементита, содержание которого увеличивается пропорционально росту концентрации углерода. Феррит является малопрочной и пластичной структурой, а цементит – твердой и хрупкой. Поэтому повышение содержания углерода приводит к увеличению твердости и прочности и снижению пластичности и вязкости. Углерод меняет технологические характеристики стали: обрабатываемость давлением и резанием, свариваемость. Увеличение концентрации углерода приводит к ухудшению обрабатываемости резанием из-за упрочнения и снижения теплопроводности. Отделение стружки от стали с высокой прочностью повышает количество выделяемой теплоты, что провоцирует уменьшение стойкости инструмента. Но низкоуглеродистые стали с малой вязкостью также обрабатываются плохо, так как образуется с трудом удаляемая стружка.

Наилучшую обрабатываемость резанием имеют стали с содержанием углерода 0,3-0,4%.

Увеличение концентрации углерода приводит к снижению способности стали к деформации в горячем и холодном состояниях. Для стали, предназначенной для сложной холодной штамповки, количество углерода ограничено 0,1%.

Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали. Для сварки средне- и высокоуглеродистых сталей используют подогрев, медленное охлаждение и прочие технологические операции, предотвращающие появление холодных и горячих трещин.

Для получения высоких прочностных свойств количество легирующих компонентов должно быть рациональным. Избыток легирования, исключая введение никеля, приводит к снижению запаса вязкости и провокации хрупкого разрушения.

Хром – недефицитный легирующий компонент, оказывает позитивное воздействие на механические свойства стали при его содержании до 2%.
Никель – наиболее ценная и дефицитная легирующая добавка, вводимая в концентрации 1-5%. Он наиболее эффективно снижает порог хладноломкости и способствует увеличению температурного запаса вязкости.
Марганец, как более дешёвый компонент, часто используют в качестве заменителя никеля. Увеличивает предел текучести, но может сделать сталь чувствительной к перегреву.
Молибден и вольфрам – дорогие и дефицитные элементы, применяемые для повышения теплостойкости быстрорежущих сталей.

Расшифровка сталей: примеры

Для примера расшифровки рассмотрим распространенную марку стали 12Х18Н10Т.

Цифра «12» в начале названия марки – показатель содержания углерода в этой стали, он не превышает 0,12%. Далее идет обозначение «Х18» – следовательно, в стали имеется элемент хром в количестве 18%. Аббревиатура «Н10» говорит о присутствии никеля в объеме 10%. Буква «Т» свидетельствует наличие титана, отсутствие цифрового выражения означает, что его там менее 1,5%. Очевидно, что квалифицированная расшифровка сталей по составу сразу дает понятие о ее качественных характеристиках.

Если сравнивать обозначения легированных и углеродистых сталей, это становится заметным отличием, свидетельствующим об особенных свойствах металла, обусловленных специально введенными легирующими добавками. Расшифровка сталей и сплавов указывает на их химический состав. Основными легирующими добавками являются:

никель (Ni) – снижает химическую активность и улучшает прокаливаемость металла;
хром (Cr) – повышает предел прочности и предел текучести сплавов;
ниобий (Nb) – повышает кислотостойкость и устойчивость к коррозии сварных соединений;
кобальт (Co) – повышает жаропрочность и ударную вязкость.

Принципы маркировки сталей по российской системе

На современном рынке металлопродукции не существует общей системы маркировки сталей, что значительно затрудняет торговые операции, приводя к частым ошибкам при заказе.

В России принята буквенно-цифровая система обозначения, в которой буквами маркируют названия элементов, содержащихся в стали, а цифрами – их количество. Буквами также обозначают способ раскисления. Маркировкой «КП» обозначают кипящие стали, «ПС» – полуспокойные, а «СП» – спокойные стали.

Легированные стали

При маркировке легированной стали используют буквенные обозначения легирующих элементов (табл.2). Эти буквы в сочетании с цифрами образуют марку стали.

В марке содержание легирующего элемента, если оно превышает 1…1,5%, указывается цифрой (массовая доля в целых процентах), стоящей после соответствующей буквы. Если за буквой отсутствует цифра, то содержание данного элемента около 1%. Исключение сделано для некоторых элементов (V, Ti, Mo, Nb,Zr, В, N и др.), присутствие которых в сталях даже в тысячных долях процента оказывает существенное влияние на свойства стали (микролегирование).

Таблица 2. Условные обозначения легирующих элементов в металлах и сплавах

Элемент	Символ	Обозначение элементов в марках металлов и сплавов		Элемент	Символ	Обозначение элементов в марках металлов и сплавов
Элемент	Символ	черные	цветные	Элемент	Символ	черные	цветные
Азот	N	А	—	Неодим	Nd	—	Нм
Алюминий	А1	Ю	А	Никель	Ni	—	Н
Барий	Ва	—	Бр	Ниобий	Nb	Б	Нп
Бериллии	Be	Л	Олово	Sn	—	О
Бор	В	р	—	Осмий	Os	—	Ос
Ванадии	V	ф	Вам	Палладий	Pd	—	Пд
висмут	Bi	Ви	Ви	Платина	Pt	—	Пл
Вольфрам	W	В	—	Празеодим	Pr	—	Пр
Гадолиний	Gd	—	Гн	Рений	Re	—	Ре
Галлий	Ga	Ги	Ги	Родий	Rh	—	Rg
Гафнии	Hf	—	Гф	Ртуть	Hg	—	Р
Германий	Ge	—	Г	Рутений	Ru	—	Pv
Гольмий	Но	—	ГОМ	Самарий	Sm	—	Сам
Диспрозий	Dv	—	ДИМ	Свинец	Pb	—	С
Европий	Eu	—	Ев	Селен	Se	К	СТ
Железо	Fe	—	Ж	Серебро	Ag	—	Ср
Золото	Au	—	Зл	Скандий	Sc	—	С км
Индий	In	—	Ин	Сурьма	Sb	—	Cv
Иридий	Ir	—	И	Таллий	Tl	—	Тл
Иттербий	Yb	—	ИТН	Тантал	Та	—	ТТ
Иттрий	Y	—	ИМ	Теллур	Те	—	Т
Кадмий	Cd	Кд	Кд	Тербий	Tb	—	Том
Кобальт	Co	К	К	Титан	Ti	Т	ТПД
Кремний	Si	С	Кр(К)	Т\’лий	Tm	—	ТУМ
Лантан	La	—	Ла	Углерод	С	У	—
Литий	Li	—	Лэ	Фосфор	P	п	Ф
Лютеций	Lu	—	Люн	Хром	Cr	х	Х(Хр)
Магний	Mg	Ш	Мг	Церий	Ce	—	Се
Марганец	Mn	Г	Мц(Мр)	Цинк	Zn	—	Ц
Медь	Cu	Д	М	Цирконий	Zr	Ц	ЦЭВ
Молибден	Mo	М	—	Эрбий	Er	—	Эрм

Если в начале марки нет цифры, то количество углерода составляет 1% и выше. Для конструкционных сталей две цифры впереди марки указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Для инструментальных сталей одна цифра в начале марки означает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Основная масса легированных сталей выплавляется качественными. Отличие в обозначении качественных, высококачественных и особо высококачественных сталей заключается в том, что в конце марки высококачественных сталей приписывается буква А, а особо высококачественных — буква Ш. У сталей, применяемых в виде литья (в отливке) в конце марки приписывается буква Л. Для высококачественных сталей от этих правил существуют отклонения. Так в марках инструментальных легированных сталей, а также сталей и сплавов с особыми физическими свойствами буква А не указывается, так как все они всегда высококачественные (или особо высококачественные). Некоторые группы сталей специального назначения содержат дополнительные обозначения: марки шарикоподшипниковых сталей начинаются с буквы Ш, быстрорежущих — с буквы Р, электротехнических — с буквы Э, магнитно-твердых — с буквы Е, автоматных — с буквы А. Более подробно о маркировке этих сталей будет сообщено в соответствующих разделах.

Маркировка сталей по американской и европейской системам

Какие существуют виды арматуры и арматурных изделий, Вы можете прочитать в нашей статье.Декоративный бетон — один из наиболее популярных отделочных материалов для приусадебных участков. Мы написали о том, как изготовить своими руками декоративно-штампованный бетон. Собираетесь купить металлопрокат? В нашем магазине разумные цены и качество производителя.

В США существует несколько систем маркировки сталей, разработанных различными организациями по стандартизации. Для нержавеющих сталей, чаще всего, применяют систему AISI, которая действует и в Европе. Согласно AISI, сталь обозначается тремя цифрами, в отдельных случаях после них идут одна или несколько букв. Первая цифра говорит о классе стали, если она – 2 или 3, то это аустенитный класс, если 4 – ферритный или мартенситный. Следующие две цифры обозначают порядковый номер материала в группе. Буквы обозначают:

L – низкую массовую доля углерода, менее 0,03%;
S – нормальную концентрацию С, менее 0,08%;
N – означает, что добавлен азот;
LN – низкое содержание углерода сочетается с добавкой азота;
F – повышенную концентрацию фосфора и серы;
Se – сталь содержит селен, В – кремний, Cu – медь.

В Европе применяется система EN, которая отличается от российской тем, что в ней сначала перечисляются все легирующие элементы, а затем в том же порядке цифрами указывается их массовая доля. Первая цифра – концентрация углерода в сотых долях процента.

Если легированные стали, конструкционные и инструментальные, кроме быстрорежущих, включают более 5% хотя бы одной легирующей добавки, перед содержанием углерода ставят букву «Х».

Страны ЕС применяют маркировку EN, в некоторых случаях параллельно указывая национальную марку, но с пометкой «устаревшая».

Все о стали А12

При изготовлении различных металлических изделий может использоваться конструкционная сталь марки А12. Она относится к металлам повышенной обрабатываемости. Сегодня речь пойдет об основных особенностях данного материала, его химическом составе и физических свойствах.

Описание и состав

Сталь А12 имеет следующую расшифровку: буква «А» означает, что она относится к автоматным металлам, а цифра «12» говорит о том, что в среднем материал содержит 1,2% углерода. Данная углеродистая сернистая сталь обладает высокой флокеночувствительностью. Она практически не склонна к отпускной хрупкости. Металл этой марки содержит в своем составе следующие компоненты:

углерод;
медь;
железо;
кремний;
марганец;
сера;
фосфор.

Сталь А12 является конструкционной. Она была специально разработана для массового производства различных металлических деталей на оборудовании. Такой материал производится на основе железа и углерода. При этом содержание серы и фосфора в конструкционных металлах минимальное. Сера делает заготовки более хрупкими, фосфор может значительно снижать их прочность, поэтому в процессе обработки на них образуется большое количество мелких трещин и прочих дефектов. Такие компоненты считаются вредными примесями.

Но при этом сталь марки А12 относится к особой категории конструкционных автоматных материалов. Они отличаются тем, что содержание примесей в них может быть выше установленных пределов, потому что часто при изготовлении сложных небольших деталей на автоматических станках не требуется высокая прочность материала, но при этом необходима пластичность, благодаря чему он легко и быстро обрабатывается.

Кроме того, в автоматных сталях допустимы и различные дополнительные элементы, в том числе селен, свинец, никель.

Характеристика и свойства

Все основные качества и свойства стали марки А12 можно найти в различных стандартах: ГОСТ 1414-75, ГОСТ 2879-2006, 2591-2006. Твердость горячекатаного металла составляет 160 НВ. Предел текучести при температуре в 20 градусов достигает 290 МПа. Плотность металла составляет 7,84 г/см3.

Данный металл отличается наиболее высокой скоростью обработки. Он отлично поддается резке. Кроме того, сталь такого типа проста в выплавке, она имеет относительно хорошую прочность. Детали, сделанные из нее, отличаются максимально большим сроком годности. Готовые стальные элементы могут быть различной конфигурации и формы.

Аналоги

Существует большое количество аналогов стали А12.

CF10S20. Этот итальянский заменитель также является конструкционным. Он считается достаточно прочным и твердым. Сталь данной марки имеет плотность в 7,83 г/см3.
10SPb20. Твердость стали может варьироваться от 107 до 156 НВ. Ее плотность составляет 7,84 г/см3.
А10. Такая конструкционная углеродистая сталь характеризуется повышенными пластическими качествами. Чаще всего ее используют для изготовления деталей холодной штамповки. В процессе производства материал подвергается нормализации.
Y12. Сталь этой марки относится к материалам пониженной прокаливаемости. Закалка заготовок производится в воде. Металл является углеродистым инструментальным. Изделия, сделанные из Y12, отличаются особой износостойкостью и долговечностью.
AUT12. Сталь этой марки является конструкционной. Она имеет относительно высокую прочность. Металл хорошо поддается различных обработкам.
210M15. Материал английского производства также является конструкционным. Он характеризуется повышенными твердостью и прочностью.

Применение

Сталь марки А12 может использоваться при производстве самых разных изделий. Чаще всего ее приобретают для изготовления разнообразных втулок, валов, осей, зубчатых колес, винтов, болтов. Такой металл можно применять и для создания других элементов небольших размеров на станках-автоматах.

Такая сталь может применяться для изготовления различных мелких элементов для текстильного, швейного оборудования. Ее используют и для производства нагруженных элементов для автомобильной, тракторной промышленности.

Обработка и сварка

Сталь А12 подвергается особой обработке. Предварительно проводят специальный диффузионный отжиг. Для этого металлические заготовки нагревают до параметров, которые превышают показатель температуры для кристаллизации на 150-200 градусов. Все это выполняется в печном оборудовании. В таком состоянии материал выдерживают определенное время. После этого наступает стадия охлаждения.

Такая закалка позволяет получить в результате равновесную структуру, улучшить свойства металла. Кроме этого, автоматная сталь подобного типа может подвергаться цементации. В процессе такой процедуры происходит сильный нагрев заготовок, который вызывает перестройку атомной решетки. Также на этом этапе могут добавляться различные вещества для изменения свойств.

В процессе цементации сталь может обрабатываться в твердой, жидкой и газообразной среде. При плавном и равномерном нагреве поверхности будет происходить насыщение металла углеродом, в результате чего значительно повышается его прочность и износоустойчивость. Как правило, на такую процедуру отправляют те детали, которые в дальнейшем при эксплуатации будут подвергаться значительным нагрузкам (крепежные элементы). Цементация может производиться с различными температурными режимами. Это будет зависеть и от габаритов обрабатываемых заготовок.

Эта сталь также может подвергаться и цианированию. Данная процедура предполагает насыщение поверхности азотом и углеродом при температуре от 530 до 950 градусов. Обработка позволит значительно повысить твердость и прочность металла. Также она увеличит износостойкость и предел выносливости. Для конструкционной стали А12 может применяться и закалка с высоким отпуском. Свариваемость металла во многом определяется его химическим составом, так как одни химические элементы способны уменьшить ее, а другие – увеличить. Сварка стали без ограничений выполняется без предварительного прогрева и термообработки. Ограниченно свариваемые заготовки прогреваются, после чего проводится термическая обработка.

При работе с трудносвариваемыми заготовками прогрев делают при температуре в 250-300 градусов, после чего производят термообработку. Чаще всего это простой отжиг.

Описание стали 20Х и ее обработка

В настоящее время существует очень много различных видов стали. Каждому из них присваивается своя маркировка. Так, для производства многих конструкций, запчастей и деталей сегодня используется качественный сплав марки 20X. Описание данной стали, а также особенности ее обработки рассмотрим в этой статье.

Цифровое обозначение «20», которое присутствует в наименовании рассматриваемого металла, указывает на то, что в нем содержится углерод в объеме 0,2% от общего содержания. В названии стали есть и буквенное обозначение «X». Оно свидетельствует о том, что в таком материале содержится хром. Его количество составляет 1,5%.

Металл с маркировкой 20X является конструкционным, легированным и хромистым. Сегодня этот материал используется очень широко. Сталь марки 20Х содержит в себе такую комбинацию химических элементов:

кремний – содержание этого компонента находится в пределах 0,17-0,37%;
марганец – от 0,5 до 0,8% от общего состава;
медь – не более 0,3%;
никель – аналогично – не более 0,3%;
сера – нежелательные компонент, который содержится в стали 20Х в объеме 0,035%;
углерод – важный химический элемент, на который в рассматриваемом металле приходится от 0,17 до 0,23%;
фосфор – не более 0,035%;
хром – от 0,7 до 1%.

Сталь, которая соответствует маркировке 20Х, имеет состав полностью соответствующий и регулируемый настоящими ГОСТами. Благодаря своему химическому составу металл характеризуется малой чувствительностью к формированию флокенов.

Кроме того, наличие перечисленных выше элементов делает сталь 20Х не склонной к возможной хрупкости при отпуске.

Характеристики и свойства

Сталь марки 20Х относится к категории конструкционных и легированных металлов. Она обладает определенными механическими, технологическими и физическими особенностями, обусловленными химическими элементами, что присутствуют в ее составе. Ниже ознакомимся со всеми главными характеристиками рассматриваемого популярного сплава.

Сперва обозначим главные механические параметры и особенности, которые характерны для современного сплава с маркой 20Х.

Показатели твердости материала могут варьироваться, исходя из температурных значений, оказывающих на него прямое воздействие. Так, степень твердости после отжига стали представляется такими значениями – HB 10 -1 = 179 Мпа. Нагартованный материал имеет другую твердость, составляющую HB 10 -1 = 229 Мпа. Если речь идет о горячекатанном прутке, сделанном из стали 20Х, то его твердость составит HB 10 -1 = 163 Мпа. Абсолютно все перечисленные значения соответствуют установленным ГОСТам.
Материал марки 20Х не демонстрирует флокеночувствительности благодаря своему химическому составу.
Рассматриваемый вид стали может быть подвергнут температурным обработкам при определенных значениях температур. Материал адаптирован под процедуру нормализации, закалки и отпуска.
Если подробно рассматривать механические свойства стали 20Х, то стоит обозначить предел ее текучести, который ровняется 245 H/мм. кв.
Временное сопротивление материала на разрыв находится в пределах 410 H/мм. кв.
Показатели относительного удлинения рассматриваемого сплава ограничены в 25%.
Параметр относительного сужения стали с маркировкой 20Х составляет не менее 20%.

Для рассматриваемой марки стали характерны свои технологические свойства и параметры. Выделим самые важные из них.

Коррозийная стойкость при этом снижается, а уровень пластичности растет под действием температуры свыше 450 градусов.

Разберемся в главных физических особенностях популярного сплава с маркировкой 20Х.

Значение модуля нормальной упругости у этого вида металла может изменяться, исходя из температурных воздействий. Так, при температурах испытаний, находящихся в рамках от 20 до 800 градусов, модуль упругости стали может составлять от 216 до 133 Е, ГПА.
Что касается модуля упругости при сдвиге посредством кручения, то здесь возможны показатели 84-50 Гпа.
Уровень плотности сплава с маркировкой 20Х также может изменяться в зависимости от температуры испытаний. Обычно этот показатель составляет от 7830 до 7640 кг/м. куб.
Коэффициентные значения, касающиеся тепловой проводности материала, могут составлять от 42 до 31.
Расширение линейного типа может ровняться от 10,5 до 14, исходя из влияющей на материал температуры.

Сортамент

Сплав с маркировкой 20Х в настоящее время представляется в таком сортаменте и видах проката:

круглый прокат горячего катания;
шестигранный горячекатанный круглый прокат;
прокат круглый и калибровкой;
шестигранный калиброванный вид проката;
холоднотянутый шестигранный тип профиля;
прокат, имеющий специальную отделку на своей поверхности;
штампованные разновидности стальных заготовок;
поковки;
прокат фасонного типа;
шлифованные прутки;
калиброванный прутки;
шлифованные прутки, а также серебрянка.

Абсолютно весь сортамент сплава марки 20Х подчиняется конкретным ГОСТам, соответствует установленным требованиям и нормам.

В настоящее время сталь, промаркированная значением 20Х, имеет достаточное количество материалов-заменителей и качественных аналогов. Так, в качестве замены рассматриваемому металлу можно задействовать сплавы следующих марок:

Что касается аналогов, свойства и характеристики которых максимально схожи с металлом 20Х, то здесь можно выделить такие экземпляры зарубежного производства:

20Cr4 и 20CrS4 – марки, изготовление которых налажено на территории Германии;
5120, 5120H – качественные разновидности стали, которые производятся в США;
207 – марка стали, производимая в Великобритании;
SCr420, SCr420H – японские аналоги сплава 20Х;
20CH – болгарский аналог рассматриваемой стали;
20H – похожий сплав, который производится в Польше;
BC2 – венгерский аналог;
Ck22 – Швейцарский аналог;
SM20C, SM20CK, SM22C – качественные типы сталей из Южной Кореи;
20, 20G, 20R, 20Z – китайские аналоги стали с маркировкой 20Х.

Необходимо учитывать, что возможность замены основного сплава может быть определена только в каждом конкретном случае, после проведения оценки сравнения параметров разных материалов.

В настоящее время сплав, соответствующий маркировке 20Х, широко используется во многих областях. Из него изготавливают множество изделий различных типов. Сталь очень часто применяется для производства деталей для арматуры, а также пневматических приводов, которые не работают под действием давления, не подлежат процедуре сварки. Речь идет о таких элементах, которые не предназначены для эксплуатации в условиях очень низких температурных значений.

В промышленности сплав является весьма востребованным. Из него изготавливают такие функциональные и важные составляющие:

втулки;
шестеренки;
гильзовые и дисковые элементы;
плунжеры;
рычажные детали высокой прочности;
обоймы;
прочие цементируемые предметы, от которых требуется повышенная прочность поверхностей при не самой высокой прочности сердцевины.

20Х может применяться в производстве тех деталей, которые будут работать в условиях сильного износа от регулярного трения.

Обработка

Структура рассматриваемого материала может быть изменена в результате разных типов обработки. Рассмотрим основные особенности термообработки сплава с маркировкой 20Х.

Так, закалка стального прутка осуществляется при 880 градусах Цельсия, для обработки используется или вода, или масло. Также закалка может проходить при температурах от 770 до 820 градусов с отпуском при 180 градусах, с остужением в масле или на воздухе.
Обработка в виде цементации прутка стали 20Х реализуется при температурных значениях от 920 до 950 градусов Цельсия, закалка – при 800 градусов, а отпуск – при 900 градусов. При этом охлаждение может происходить с использованием воды, масла или открытого воздуха.

Обработка рассматриваемого материала во многом зависит от сечения заготовок. Во время подобных процедур обязательно будут изменяться физические и механические свойства сплава с маркировкой 20Х.

Читайте также: