Сталь 20(СТ20): характеристики, свойства

Сталь 20 по видам обработки подразделяется на калиброванную, кованую, горячекатаную, серебрянку. Под первую категорию попадают все марки, которые не подвергаются испытаниям на растяжение и ударную вязкость. Ко второй категории относится сталь, образцы которой подвергаются испытаниям на ударную вязкость и растяжение. Образцы для исследований берутся размером не более 25 мм. К третьей категории относится материал, который испытывается на образце размером 26-100 мм. К четвертой категории относится материал, который испытывается на образцах размером 100 мм.

Механические свойства стали 20 при Т=20^oС
ГОСТ	Состояние поставки	σ_В (МПа)	δ ₅ (%)	ψ (%)	HB (не более)
1050-74	Сталь калиброванная: горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации 5-й категории после нагартовки 5-й категории после отжига или высокого отпуска	410 490 390	25 7 21	55 40 50
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: после отпуска или отжига после сфероидизирующего отжига нагартованная без термообработки	390-490 340-440 490	7	50 50 40	163 163 207
1577-81	Полосы нормализованные или горячекатанные	410	25	55
4041-71	Лист термообработанный 1-2й категории	340-490	28		127

Механические свойства поковок из стали 20
Термообработка	КП	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_В, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м 2	HB, не более
Нормализация	175	<100	175	350	28	55	64	101-143
	175	100-300	175	350	24	50	59	101-143
	175	300-500	175	350	22	45	54	101-143
	175	500-800	175	350	20	40	49	101-143
	195	<100	195	390	26	55	59	111-156
	195	100-300	195	390	23	50	54	111-156
	215	<100	215	430	24	53	54	123-167
	215	100-300	215	430	20	48	49	123-167
Закалка. Отпуск	245	100-300	245	470	19	42	39	143-179

Механические свойства стали 20 после ХТО
Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_В, МПа	δ₅, %	y , %	KCU, Дж/м 2	HB	HRC
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 800-820 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух.
50	290-340	490-590	18	45	54	156	55-63

Предел выносливости стали 20
σ_-1, МПа	J_-1, МПа	n	δ₅, МПа	σ_0,2,МПа	Термообработка, состояние стали
206		1Е+7	500	320
245			520	310
225			490	280
205	127				Нормализация 910 С, отпуск 620 С.
193			420	280
255	451				Цементация 930 С, закалка 810 С, отпуск 190 С.

Механические свойства марки 20 при повышенных температурах
Температура испытания, °С	σ_{0,2, МПа}	σ_{В, МПа}	δ_{5, %}	ψ, %	KCU, Дж/см²
20	280	430	34	67	218
200	230	405	28	67	186
300	170	415	29	64	188
400	150	340	39	81	100
500	140	245	40	86	88
700		130	39	94
800		89	51	96
900		75	55	100
1000		47	63	100
1100		30	59	100
1200		20	64	100

Ударная вязкость KCU (Дж/см³) при низких температурах °С
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	KCU при +20	KCU при -40	KCU при -60
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	от 5 до 10 от 10 до 20 вкл. от 20 до 100 вкл.	64 59 59	39 34 34	34 29 -
19282-73	Листы и полосы	от 5 до 10 от 10 до 60 вкл.	64 59	39 34	34 29
19282-73	Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные)	от 10 до 60 вкл.	-	49	29

Физические свойства стали 20
Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	212	208	203	197	189	177	163	140
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	78	77	76	73	69	66	59
Плотность, p_n, кг/м³	7859	7834	7803	7770	7736	7699	7659	7917	7624	7600
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м ·°С)		51	49	44	43	39	36	32	26	26
Уд. электросопротивление, R, (p, НОм · м)		219	292	381	487	601	758	925	1094	1135
Коэффициент линейного расширения, а, (10-6 1/°С)	12.3	13.1	13.8	14.3	14.8	15.1	15.2
Удельная теплоемкость, С, Дж/(кг · °С)	486	498	514	533	555	584	636	703	703	695