Сталь 20Л: назначение и особенности
Сталь марки 20Л широко используется в общем машиностроении и при создании сварно-литых конструкций, рассчитанных на работу в диапазоне температур от −40 до +450 °C. Она также подходит для изготовления деталей по методу выплавляемых моделей, что делает её востребованной при выпуске фасонных отливок высокой точности.
Расшифровка марки:
- 20 — в составе стали содержится около 0,20% углерода;
- Л — литейная сталь.
Наиболее близкие по основным параметрам стали — это 25Л и 35Л. Однако 20Л остаётся популярной благодаря сбалансированному химическому составу и отличной свариваемости, позволяющей использовать её в производстве разнообразных деталей: от шаботов и арматуры до сложных фасонных отливок.
Химический состав (в %)
| Элемент | C | Mn | Si | Cr | Ni | Cu | S | P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Содержание | 0,17–0,25 | 0,35–0,90 | 0,20–0,52 | ≤0,30 | ≤0,30 | ≤0,30 | ≤0,045 | ≤0,040 |
Обозначения: C — углерод, Mn — марганец, Si — кремний, Cr — хром, Ni — никель, Cu — медь, S — сера, P — фосфор.
Механические свойства
Для сечений до 100 мм при нормализации (910–930 °C) и отпуске (670–690 °C) сталь 20Л характеризуется следующими параметрами:
| Режим термообработки | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) | KCU (Дж/см2) |
|---|---|---|---|---|---|
| Нормализация 910–930 °C, отпуск 670–690 °C | ≥220 | ≥420 | ≥22 | ≥35 | ≥500 |
При этом, в зависимости от толщины сечения и конкретного режима термообработки, свойства могут корректироваться. Примеры показателей механических свойств в разных сечениях (мм) приведены в таблице ниже (после нормализации при 870–890 °C с охлаждением на воздухе до 250–300 °C и отпуске при 630–650 °C):
| Сечение (мм) | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) | KCU (Дж/см2) | НВ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | Ц | 215–255 | 450–495 | 27–37 | 45–63 | – | 131 |
| 30 | – | 200–265 | 425–480 | 31–37 | 48–63 | 60–83 | 134–143 |
| 50 | – | 200–275 | 460–480 | 31–33 | 48–57 | 64–96 | 124–143 |
| 100 | Ц, К | 200–245 | 420–485 | 29–36 | 44–64 | 107–141 | 131–134 |
| – | – | 210–245 | 440–490 | 30–34 | 44–64 | 92–153 | 131–143 |
| 200 | Ц, К | 210–255 | 430–470 | 14–34 | 24–61 | 103–149 | 121–143 |
| – | – | 210–265 | 430–485 | 19–37 | 28–64 | 90–127 | 131 |
Обозначения: σ0,2 — условный предел текучести; σв — временное сопротивление разрыву; δ5 — относительное удлинение после разрыва; ψ — относительное сужение; KCU — ударная вязкость; НВ — твёрдость по Бринеллю; «Ц» и «К» указывают на конкретные зоны вырезки образца (центр, край и т.п.).
Температура критических точек
- Aс1 ≈ 735 °C
- Aс3 (Aсм) ≈ 854 °C
- Aр (Aрсм) ≈ 835 °C
- Aр1 ≈ 680 °C
Технологические свойства
| Наименование свойства | Показатель |
|---|---|
| Свариваемость | Сваривается без ограничений (РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС) |
| Обрабатываемость резанием | Хорошая в нормализованном состоянии (твёрдость ~HB 120–130) |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
Сокращения: РДС — ручная дуговая сварка, АДС — автоматическая дуговая сварка, ЭШС — электрошлаковая сварка.
Литейные свойства
| Наименование свойства | Значение |
|---|---|
| Температура начала затвердевания | 1512–1251 °C |
| Показатель трещиноустойчивости | 1,0 |
| Склонность к образованию усадочных раковин | 0,9 |
| Жидкотекучесть | 0,9 |
| Линейная усадка | 2,2–2,3% |
| Склонность к образованию усадочной пористости | 1,0 |
Область применения
Сталь 20Л особенно востребована для деталей, требующих надёжности при средних и повышенных температурах, а также при отрицательных температурах до −40 °C. Её используют в:
- Общем машиностроении (шаботы, арматура, фасонные отливки);
- Сварно-литых конструкциях, работающих до +450 °C;
- Производстве точных отливок методом выплавляемых моделей.
Благодаря высокой свариваемости и стабильным механическим характеристикам, сталь 20Л применяется во многих производственных цепочках, где требуется надёжный литейный материал для деталей с разным уровнем нагруженности.
Сведения о стали 20Л подготовлены на основе данных из книги «Марочник сталей и сплавов» (авторы: В. Г. Сорокин, В. А. Мирмельштейн, изд. 1989 г.), а также практического опыта компании «ОборонСпецСплав».
Важно: для уточнения всех нюансов и получения рекомендаций по применению стали 20Л обращайтесь к специалистам «ОборонСпецСплав» — мы подберём оптимальные параметры под конкретные производственные задачи.