20# Oțelul este un oțel structural de carbon utilizat pe scară largă -, specificat în ChinaGB/T 699-2015Standard (echivalent cu JIS G4051 S20C din Japonia, ASTM -ul SUA A 108 1020 și Europa EN 10083 - 1 C22E). Conținutul său de carbon scăzut de carbon îi conferă o mașina de utilizare excelentă, sudabilitate și ductilitate, ceea ce îl face potrivit pentru fabricarea componentelor care necesită formare (de exemplu, îndoire, forjare) sau sudare -, cum ar fi conducte, flanșe, șuruburi și piese mecanice cu încărcare scăzută. Mai jos este o analiză detaliată a compoziției sale chimice, a proprietăților mecanice și a relațiilor intrinseci dintre ele.
Compoziția chimică de 20# oțel este reglementată strict de GB/T 699-2015 pentru a asigura procesabilitatea și performanța constantă. Toate conținutul elementelor sunt exprimate ca procente de masă (%), fiecare componentă jucând un rol distinct în determinarea microstructurii și proprietăților oțelului.
| Element | Simbol | Interval de conținut (GB/T 699-2015) | Rolul și impactul de bază |
|---|---|---|---|
| Carbon | C | 0.17–0.24% | Determinant primar al ductilității și al sudabilității: Conținutul scăzut de carbon (＜ 0,25%) asigură că oțelul rămâne moale și ductil, fără o întărire semnificativă în timpul răcirii. Acest lucru face ușor de prelucrat (de exemplu, rotirea, forajul) și sudare (nu este nevoie de preîncălzire pentru a evita fisurile). Excesul de carbon (＞ 0,24%) ar reduce ductilitatea și ar crește fragilitatea sudurii; Carbonul insuficient (＜ 0,17%) ar scădea rezistența, ceea ce îl face impropriu pentru încărcare - piese de rulment. |
| Mangan | MN | 0.35–0.65% | Consolidare și dezoxidant: Manganul se dizolvă în matricea de fier pentru a crește ușor rezistența la tracțiune, fără a sacrifica ductilitatea. De asemenea, reacționează cu sulf (formând MN -uri, o incluziune mai puțin dăunătoare decât FES) pentru a preveni „scurtarea la cald” - un defect în care oțelul se fisură în timpul procesării temperaturii ridicate - (de exemplu, rulare la cald, forjare). Intervalul de 0,35–0,65% echilibrează îmbunătățirea rezistenței și procesabilitatea. |
| Siliciu | Si | 0.17–0.37% | Deoxidizator și întăritor ușor: Siliconul este adăugat în timpul realizării oțelului pentru a îndepărta oxigenul (reducerea porozității interne și a incluziunilor). Formează o soluție solidă cu fier pentru a spori ușor rezistența la randament, dar are un impact minim asupra ductilității. Excesul de siliciu (＞ 0,37%) ar crește duritatea și ar reduce mașina. |
| Fosfor | P | Mai puțin sau egal cu 0,035% | Impuritate dăunătoare: Fosfor segregate la limitele cerealelor, provocând „Brittleness rece” - Oțelul devine fragil la temperaturi scăzute (＜ 0 grad), crescând riscul de fractură sub impact. GB/T 699 - 2015 limitează strict P la mai puțin sau egal cu 0,035% pentru a minimiza acest risc, în special pentru componentele utilizate în medii ușoare la temperaturi scăzute. |
| Sulf | S | Mai puțin sau egal cu 0,035% | Impuritate dăunătoare: Sulful reacționează cu fier pentru a forma Fes, care are un punct de topire scăzut (- 1190 grade) și slăbește limitele cerealelor. Acest lucru duce la „scurtarea la cald”-cracking în timpul procesării la cald. Limita mai mică sau egală cu 0,035% asigură că oțelul menține integritatea în timpul rulării sau forjei. |
| Cupru | CU | Mai puțin sau egal cu 0,25% (max) | Element de urmărire reziduală: Cuprul este de obicei prezent din materii prime (de exemplu, minereu de fier). O cantitate mică (mai mică sau egală cu 0,25%) îmbunătățește ușor rezistența la coroziune atmosferică, dar nu are un efect semnificativ asupra proprietăților mecanice. Excesul de cupru (＞ 0,25%) poate provoca fisurarea suprafeței în timpul rulării la cald, deci este strict controlat. |
Notă: Pentru ridicat - puritate 20# oțel (de exemplu, pentru conducte fără probleme de precizie), elemente suplimentare de urmărire precum cromul (CR mai mic sau egal cu 0,20%) sau nichel (Ni mai mici sau egale cu 0,20%) pot fi prezente în sume minime, dar acestea nu sunt obligatorii pe gm/t 699-2015.