Acero 20: GOST, características, propiedades y aplicaciones

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El hierro puro se caracteriza por una lista limitada de propiedades y como metal base es de poco interés. Pero las aleaciones basadas en él tienen un enorme potencial, solo necesita determinar la composición química y realizar el tratamiento térmico adecuado.

Aceros estructurales más comunes

Todos los aceros a base de hierro pertenecen a la metalurgia ferrosa y tienen numerosas clasificaciones. Se produce de acuerdo con varios parámetros: por composición química, propósito, contenido de elementos nocivos, resistencia y resistencia al impacto, flexibilidad y muchos otros. Estructural: se han convertido en los más comunes en uso. Algunos de ellos tienen propiedades universales e intercambiables.

El acero estructural 20 pertenece a la clase de carbono medio, tiene una estructura de ferrita-perlita. El acero es de alta calidad, es decir, tiene un contenido reducido de elementos nocivos: azufre y fósforo. Sin restricciones de soldabilidad. La combinación óptima de resistencia y plasticidad lo convierte simplemente en un material universal para la producción de tubos laminados, piezas sometidas a procesos termomecánicos y termoquímicos posteriores.procesamiento (cementación, galvanización y cromado).

G20 encontró su uso

El acero 20, cuyas propiedades pueden variar en un amplio rango con la ayuda del procesamiento termomecánico químico-térmico, tiene mayor demanda en la producción de tuberías en la fabricación de piezas con una superficie dura y un centro blando. Estos pueden ser ejes, ruedas dentadas, engranajes, pernos, ganchos de grúa, accesorios, láminas estampadas (cartón corrugado), tuercas y pernos para sujeción no crítica. Las tuberías fabricadas con este grado de acero se utilizan para trasvasar gases, vapor, líquidos no agresivos suministrados a presión. Estas son tuberías de sobrecalentadores, tuberías, calderas de alta presión y colectores.

Cambio de estructura por tratamiento termoquímico

Una misma marca puede cambiar sus características mediante tratamiento térmico. El acero de grado 20 tiene buenas características plásticas, por lo que sus productos se obtienen por varios métodos: fundición, laminación en frío o en caliente o estirado. Tras recibir las piezas por fundición, se les puede aplicar un tratamiento químico-térmico. El objetivo de este procedimiento es obtener una capa dura resistente al desgaste que no ceda a la corrosión y un centro blando dúctil.

Para esto, la pieza terminada se coloca en un ambiente apropiado (revestida con una sustancia seca que contiene carbón, colocada en un medio gaseoso o líquido), después de lo cual se mantiene de varias horas a 1,5 días a alta temperatura.. Mecánicoel procesamiento de piezas en este momento debe estar completo, ya que después del procesamiento termoquímico el producto ya tendrá la estructura final. El elemento satura la capa superior del producto (de 0,3 a 3,0 mm), mejorando así su estructura y propiedades.

Dependiendo de la sustancia utilizada, el tratamiento se denomina: cianuración (recubrimiento de zinc), cementación (carbón), cromado (cromo). El carbono da fuerza, el zinc - resistencia a la corrosión, el cromo, además de todo lo anterior, hace que la superficie sea un espejo.

Cambio de estructura por mecanizado

A diferencia del método de procesamiento anterior, que se lleva a cabo únicamente para endurecer la capa superior del metal y la flexibilidad en el interior, el procesamiento termomecánico es uno de los métodos de conformación. El acero 20 se puede deformar tanto en caliente como en frío. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas. Pero se utilizan en función de las propiedades más necesarias.

El conformado en caliente se aplica a productos con un espesor de pared de más de 5 mm. Dado que al calentar el metal se forman escamas y una microcapa descarburada (estructura indeseable), no es recomendable utilizar este tipo de laminación para piezas de paredes delgadas. Sin embargo, tiene una gran ventaja sobre el conformado en frío.

El conformado en frío se aplica a piezas de menos de 5 mm de espesor. Solo los tipos de acero "blando" son adecuados para el estirado en frío. Durante el laminado, el metal experimentadeformación significativa o endurecimiento. Esto conduce a un aumento de su resistencia y la presencia de altas tensiones en la estructura. Debido a sus paredes delgadas, dicho metal no se puede calentar (para pasar unas vacaciones, es decir, restaurar la estructura anterior). Es más propenso a la destrucción bajo impacto y otras cargas dinámicas. La tubería de acero estructural (acero 20) difiere en los métodos de fabricación y obtiene características técnicas que afectan la aplicación. Para la producción de cada tipo de tubería, existen estándares estatales, estándares, equipos.

Tubos laminados en frío con costura recta

El proceso de producción comienza con la preparación del fleje de acero. Para hacer esto, las láminas de acero se cortan en tiras y se sueldan en una tira larga. La cinta se alimenta a los rodillos de doblado, donde toma la forma de un tubo. El siguiente paso es la soldadura. Para cualquier diseño, este es el punto más débil. Es completamente imposible eliminar las deficiencias que se producen durante la soldadura (la aparición de óxidos y la quema de carbono), pero con algunas técnicas se pueden reducir. Para unir el acero 20 se utiliza soldadura por arco eléctrico en atmósfera protectora de un gas inerte (argón) o soldadura por inducción (corrientes de alta frecuencia). La tubería se somete a una inspección de costura de soldadura obligatoria, después de lo cual se corta en partes de la longitud requerida y se almacena.

Tubería con costura espiral estirada en frío

La preparación del acero para la producción de este tipo de tubería sigue el mismo proceso que para las tuberías con costura recta. También idénticos: soldadura, control y corte. Difiere soloel ángulo de plegado de la cinta en el que la costura subsiguiente gira alrededor de la tubería en una curva helicoidal. Debido a sus características de diseño, este método es el más duradero. Y resiste mayores cargas de desgarro que los productos cosidos rectos.

Tubos sin costura

Los tubos sin costura son especialmente fuertes, tienen varias ventajas: no tienen soldaduras (puntos débiles), no hay tensiones en la estructura de acero, el espesor de los tubos es de al menos 5 mm. Su producción es un proceso más complejo, y por lo tanto costoso. Steel 20 es único en el sentido de que las tuberías se pueden producir de dos maneras: estirado en frío y en caliente.

Laminado en caliente sin costura

Después de calentar por encima de 1100ºС, la pieza de trabajo se perfora con un manguito y forma un diámetro interior. Con un dibujo adicional, la tubería adquiere las dimensiones especificadas del diámetro interior, exterior y el espesor de la pared. Durante todo el proceso tecnológico, la temperatura de la palanquilla laminada se mantiene alta. Y solo después de tomar la forma final, el tubo se enfría. Durante el enfriamiento a largo plazo, se produce el templado, se eliminan todos los efectos negativos del laminado, el aumento de la resistencia y la fragilidad. Cuando se enfría por completo, el acero 20 adquiere las características que tenía originalmente. Este proceso tecnológico implica la producción de solo tubos con paredes de al menos 5 mm, y el espesor máximo puede alcanzar los 75 mm.

Estirado en frío sin costuras

A diferencia del método anterior, este tiene un ligero matiz de temperatura. La pieza de trabajo se calienta, pero despuésEl manguito no mantiene la temperatura del firmware primario y la pieza de trabajo se extrae en un estado frío. Este método se diferencia del laminado en caliente en que es posible producir tubos fuertes con paredes delgadas, mientras que el método de laminado en caliente solo proporciona paredes gruesas. Para la estructura final, estos dos métodos son idénticos, ya que después del laminado en frío los tubos pasan por una normalización, en la que la estructura se restaura parcialmente y desaparecen las tensiones.

Esta no es la lista completa de productos basados en acero 20 GOST 1050-74. Las necesidades de la población van en aumento, aparecen nuevas ideas y producciones. Pero esta marca solo cambia su forma y propósito, reservándose el derecho a existir.