Steel 20 : GOST, caractéristiques, propriétés et applications

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le fer pur se caractérise par une liste limitée de propriétés et, en tant que métal de base, présente peu d'intérêt. Mais les alliages basés sur celui-ci ont un potentiel énorme, il vous suffit de déterminer la composition chimique et de faire le bon traitement thermique.

Les aciers de construction les plus courants

Tous les aciers à base de fer appartiennent à la métallurgie ferreuse et ont de nombreuses classifications. Il est produit selon divers paramètres: par composition chimique, objectif, teneur en éléments nocifs, résistance et résistance aux chocs, flexibilité et bien d'autres. Structurel - sont devenus les plus couramment utilisés. Certains d'entre eux ont des propriétés universelles et sont interchangeables.

L'acier de construction 20 appartient à la classe moyenne de carbone, a une structure de ferrite-perlite. L'acier est de haute qualité, c'est-à-dire qu'il a une teneur réduite en éléments nocifs: soufre et phosphore. Aucune restriction sur la soudabilité. La combinaison optimale de résistance et de plasticité en fait simplement un matériau universel pour la production de tubes laminés, pièces soumises à des traitements thermomécaniques et thermochimiques ultérieurs.traitement (cimentation, galvanisation et chromage).

G20 a trouvé son utilité

L'acier 20, dont les propriétés peuvent varier dans une large gamme à l'aide d'un traitement chimico-thermique et thermomécanique, est le plus demandé dans la production de tuyaux pour la fabrication de pièces à surface dure et à centre mou. Il peut s'agir d'arbres, de pignons, d'engrenages, de boulons, de crochets de grue, de raccords, de feuilles d'estampage (carton ondulé), d'écrous et de boulons pour une fixation non critique. Les tuyaux fabriqués à partir de cette nuance d'acier sont utilisés pour transférer des gaz, de la vapeur, des liquides non agressifs fournis sous pression. Ce sont des tuyaux de surchauffeurs, de canalisations, de chaudières à haute pression et de collecteurs.

Changement de structure par traitement thermochimique

Une même marque peut modifier ses caractéristiques grâce à un traitement thermique. L'acier de nuance 20 a de bonnes caractéristiques plastiques, de sorte que ses produits sont obtenus par plusieurs méthodes: coulée, laminage à froid ou à chaud ou étirage. Après réception des pièces par coulée, un traitement chimico-thermique peut leur être appliqué. Le but de cette procédure est d'obtenir une couche dure résistante à l'usure qui ne cède pas à la corrosion et un centre mou ductile.

Pour cela, la pièce finie est placée dans un environnement approprié (chemisé d'une substance carbonée sèche, placée dans un milieu gazeux ou liquide), après quoi elle est conservée de plusieurs heures à 1,5 jours à haute température. Mécaniquele traitement des pièces à ce moment doit être terminé, car après le traitement thermochimique, le produit aura déjà la structure finale. L'élément sature la couche supérieure du produit (de 0,3 à 3,0 mm), améliorant ainsi sa structure et ses propriétés.

Selon la substance utilisée, le traitement est appelé: cyanuration (zingage), carburation (carbone), chromage (chrome). Le carbone donne la force, le zinc - la résistance à la corrosion, le chrome, en plus de tout ce qui précède, rend la surface miroir.

Changement de structure par usinage

Contrairement à la méthode de traitement précédente, qui est réalisée uniquement pour durcir la couche supérieure du métal et la flexibilité dans la couche interne, le traitement thermomécanique est l'une des méthodes de mise en forme. L'acier 20 peut être déformé aussi bien à chaud qu'à froid. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients. Mais ils sont utilisés en fonction des propriétés les plus nécessaires.

Le formage à chaud est appliqué aux produits dont l'épaisseur de paroi est supérieure à 5 mm. Comme lorsque le métal est chauffé, du tartre et une microcouche décarburée (structure indésirable) se forment, il est déconseillé d'utiliser ce type de laminage pour les pièces à parois minces. Cependant, il présente un gros avantage par rapport au formage à froid.

Le formage à froid est appliqué sur des pièces de moins de 5 mm d'épaisseur. Seuls les aciers "tendres" conviennent à l'étirage à froid. Pendant le laminage, le métal subitdéformation importante ou durcissement. Cela conduit à une augmentation de sa résistance et à la présence de fortes contraintes dans la structure. En raison de ses parois minces, un tel métal ne peut pas être chauffé (pour passer des vacances, c'est-à-dire restaurer la structure précédente). Il est plus sujet à la destruction sous l'impact et à d'autres charges dynamiques. Les tubes en acier de construction (acier 20) diffèrent par les méthodes de fabrication et les caractéristiques techniques obtenues qui affectent l'application. Pour la production de chaque type de tuyau, il existe des normes d'État, des normes, des équipements.

Tubes laminés à froid avec joint droit

Le processus de production commence par la préparation de la bande d'acier. Pour ce faire, les tôles d'acier sont coupées en bandes et soudées en une longue bande. Le ruban est acheminé vers les rouleaux de cintrage, où il prend la forme d'un tuyau. La prochaine étape est le soudage. Pour toute conception, c'est le point le plus faible. Il est totalement impossible d'éliminer les défauts qui surviennent lors du soudage (apparition d'oxydes et de combustion du carbone), mais en utilisant certaines techniques, ils peuvent être réduits. Pour assembler l'acier 20, on utilise le soudage à l'arc électrique sous atmosphère protectrice d'un gaz inerte (argon) ou le soudage par induction (courants à haute fréquence). Le tuyau est soumis à une inspection obligatoire du cordon de soudure, après quoi il est coupé en parties de la longueur requise et stocké.

Tuyau à joint en spirale étiré à froid

La préparation de l'acier pour la production de ce type de tuyau suit le même processus que pour les tuyaux à joint droit. Egalement identiques: soudure, contrôle et découpe. Diffère seulementl'angle de pliage du ruban auquel le joint suivant fait le tour du tuyau dans une courbe hélicoïdale. En raison de ses caractéristiques de conception, cette méthode est la plus durable. Et résiste à des charges de déchirure plus élevées que les produits à coutures droites.

Tuyaux sans soudure

Les tuyaux sans soudure sont particulièrement solides, ils présentent plusieurs avantages: ils n'ont pas de soudure (points faibles), il n'y a pas de contraintes dans la structure en acier, l'épaisseur des tuyaux est d'au moins 5 mm. Leur production est un processus plus complexe, et donc coûteux. Steel 20 est unique en ce sens que les tuyaux peuvent être produits de deux manières: étirage à froid et à chaud.

Laminé à chaud sans soudure

Après avoir chauffé au-dessus de 1100ºС, la pièce est percée d'un manchon et forme un diamètre intérieur. Avec un dessin plus poussé, le tuyau prend les dimensions spécifiées du diamètre intérieur, extérieur et de l'épaisseur de paroi. Pendant tout le processus technologique, la température de la billette laminée reste élevée. Et seulement après la prise de la forme finale, le tube est refroidi. Pendant le refroidissement à long terme, le revenu a lieu, tous les effets négatifs du laminage, de la résistance accrue et de la fragilité sont supprimés. Lorsqu'il est complètement refroidi, l'acier 20 acquiert les caractéristiques qu'il avait à l'origine. Ce processus technologique implique la production de tuyaux uniquement avec des parois d'au moins 5 mm, et l'épaisseur maximale peut atteindre 75 mm.

Froid étiré sans soudure

Contrairement à la méthode précédente, celle-ci a une légère nuance de température. La pièce chauffe, mais aprèsLa température du micrologiciel principal n'est pas maintenue par le manchon et la pièce est extraite à froid. Cette méthode diffère du laminage à chaud en ce qu'il est possible de produire des tubes solides avec des parois minces, tandis que la méthode laminée à chaud ne prévoit que des parois épaisses. Pour la structure finale, ces deux méthodes sont identiques, car après laminage à froid, les tubes subissent une normalisation, dans laquelle la structure est partiellement restaurée et les contraintes disparaissent.

Ce n'est pas toute la liste des produits à base d'acier 20 GOST 1050-74. Les besoins de la population augmentent, de nouvelles idées et productions apparaissent. Mais cette marque ne fait que changer de forme et de finalité, se réservant le droit d'exister.