Особенности стали 20К

Марка 20К — углеродистая котельная сталь. Продукцию поставляют в листах толщиной 4,0-60,0 мм.

Российский аналог — 15К. За рубежом востребованы марки: St45-8, 1.0426, H3 (Германия), P265GH (государства ЕС), SPPV355, SPPV315 (Корея).

Сплав присутствует в списке конструкционных качественных углеродистых сталей.

Стандарты качества продукции: № 5520-79 и № 19903-74.

Составляющий марки 20К

В маркировке зашифрована информация: среднеарифметическое количество углерода в составе металла — 0,2%. Массовая доля железа — около 97%.

Буква «К» свидетельствует о назначении сплава — для котельного оборудования и сооружений. Предприятия изготавливают продукцию: трубы, емкости, нагревательные установки.

C	P	Ni	Mn	As	S	Cr	Cu	Si
0,16 - 0,24	0,04	0,30	0,55 - 0,65	0,08	0,04	0,30	0,3	0,15 - 0,30
Углерод	Фосфор	Никель	Марганец	Мышьяк	Сера	Хром	Медь	Кремний

Если толщина листа более 20,0 мм, стандарт допускает увеличение массовой доли меди до 0,8%.

Предельное отклонение химических элементов в готовом прокате не должно превышать значений:

кремния и углерода — -0,02%;
марганца — -0,03%;
серы — +0,005%;
фосфора — +0,005%.

Плотность металла 7850 кг/м³ (T = 20 ⁰C).

Характеристики стали 20К

Параметры листа размером s = 4,00-60,00 мм проверяют в состоянии поставки и после механического старения.

По стандарту, численные значения предела текучести, временного сопротивления, относительного удлинения и ударной вязкости равны:

σ_{0,2 поставка}= 245-225 МПа;
σ_{0,2 старение}= 400-510 МПа;
δ₅ = 25-23%;
ψ = 59-49%
KCU = 29-24 Дж/см².

Первое число соответствует минимальной, а второе — максимальной толщине листа.

Физические характеристики металла: теплопроводность, теплоемкость, модуль Юнга, линейное расширение:

λ = 51-36 Вт/м*К (T = 100-600 ⁰C, соответственно);
C = 470-571 Дж/кг*К (от T = 20-100 ⁰C до T = 20-500 ⁰C);
Е = 207-162 ГПа (T = 100-600 ⁰C);
α*10⁶ = 11,9-13,9 К^-1.

Особенности обработки стали 20К

Металл сваривается без ограничений. Для соединения конструкций выбирают технологии: ЭШС, АДС (с использованием флюса и газовой защиты), РДС.
Рекомендуемый режим начала ковки T = 1260 ⁰C, на последней стадии деформирования: T = 750 ⁰C.
Стандартные листы из стали 20К и 15К не проходят нормализационный отжиг.
Сплав не склонен к отпускной хрупкости.
После термической обработки в структуре не образуются трещины (флокены).

Использование стали 20К

Из сплава производят конструкции, которые работают при высоком давлении. Максимальная температура среды — 450 ⁰С.

Сталь 20К используют при сборке корпусов аппаратов, сосудов, паровых котлов и других установок специального назначения. Их проката производят полумуфты, фланцы, плиты, обечайки цилиндров, сварные и цельнокованые барабаны.