Сталь 20К

Общие сведения

Заменитель
Сталь 15К
Вид поставки
Лист толстый ГОСТ 5520-79, ГОСТ 19903-74.
Назначение
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°С.

Химический состав

Химический элемент %
Углерод (C) 0.16-0.24
Кремний (Si) 0.15-0.30
Медь (Cu), не более 0.30
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.35-0.65
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.040
Хром (Cr), не более 0.30
Сера (S), не более 0.040

Механические свойства

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 °С. 235-245 425 30-32 59-83 55-83
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 30 000 ч, 450 °С. 235 395 32 62 82-125
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 40 000 ч, 450 °С. 210 395 29-31 60-62 81-104
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 10 000 ч, 500 °С. 185-215 350-360 27-31 65-68 75-137
Горячекатаное состояние, тепловая выдержка 30 000 ч, 500 °С. 175-195 360 30-33 62-64 88-125

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1260 °С, конца 750 °С.
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

Критическая точка °С
Ac1 724
Ac3 845
Ar3 815
Ar1 682

Предел текучести

Температура испытания, °C / σ0,2
 200 250 300 350 400 450
 215  195  175  155 135 120

Физические свойства

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, ρn, кг/см3 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 (α, 10-6 1/°С) 11.9 12.8 13.2 13.6 13.9
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С)) 470 483 538 571

 

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

 

Поделиться: