20# פלדה היא פלדה מבנית פחמן נמוך בשימוש נרחב -, שצוינה בסיןGB/T 699-2015סטנדרט (שווה ערך ל- JIS G4051 S20C של יפן, ASTM A של ארה"ב A 108 1020, ו- EN 10083 - 1 C22E). תכולת הפחמן הנמוכה שלו מעניקה לו יכולת עיבוד מצוינת, יכולת ריתוך ומשיכות, מה שהופך אותו למתאים לרכיבי ייצור הדורשים גיבוש (למשל, כיפוף, זיוף) או ריתוך - כגון צינורות, אוגנים, ברגים וחלקים מכניים בעומס נמוך. להלן ניתוח מפורט של ההרכב הכימי שלו, התכונות המכניות והקשרים המהותיים ביניהם.
ההרכב הכימי של פלדה 20# מוסדר בקפדנות על ידי GB/T 699-2015 כדי להבטיח יכולת תהליכים וביצועים עקביים. כל תכולת האלמנטים באים לידי ביטוי כאחוזי המונים (%), כאשר כל רכיב ממלא תפקיד מובהק בקביעת מבנה המיקרו ותכונותיו של הפלדה.
| אֵלֵמֶנט | סֵמֶל | טווח תוכן (GB/T 699-2015) | תפקיד ליבה והשפעה |
|---|---|---|---|
| פַּחמָן | C | 0.17–0.24% | הקובע העיקרי של משיכות וריתוך: תכולת פחמן נמוכה (＜ 0.25%) מבטיחה שהפלדה נשארת רכה ושמיעה, ללא התקשות משמעותית במהלך הקירור. זה מקל על המכונה (למשל, סיבוב, קידוח) וריתוך (אין צורך בחימום מראש כדי למנוע סדקים). עודף פחמן (0.24%) יפחית את המשיכות ותגביר את שבירות הריתוך; לא מספיק פחמן (＜ 0.17%) יוריד את החוזק, מה שהופך אותו לא מתאים לעומס - חלקים הנושאים. |
| מַנגָן | מ.נ. | 0.35–0.65% | מחזק ודאוקסייזר: מנגן מתמוסס במטריקס הברזל כדי להגביר מעט את חוזק מתיחה מבלי להקריב את השמישות. זה גם מגיב עם גופרית (יצירת MNS, הכללה פחות מזיקה מאשר FES) כדי למנוע "קוצר חם" - פגם בו פלדה סדקת במהלך עיבוד טמפרטורה גבוה {}} (למשל, גלגול חם, זיוף). טווח הטווח של 0.35–0.65% מאזן את שיפור החוזק ואת יכולת התהליך. |
| סִילִיקוֹן | סִי | 0.17–0.37% | Deoxidizer ומחזק קל: סיליקון מתווסף במהלך ייצור פלדה להסרת חמצן (הפחתת נקבוביות פנימית ותכלילים). זה יוצר תמיסה מוצקה עם ברזל כדי להגביר מעט את חוזק התשואה אך יש לו השפעה מינימלית על משיכות. עודף סיליקון (0.37%) יגדיל את הקשיות ומפחית את יכולת העיכול. |
| זַרחָן | P | פחות או שווה ל 0.035% | טומאה מזיקה: זרחן מפריד בגבולות התבואה, וגורם ל"שברנות קרה "- הפלדה הופכת להיות שבורה בטמפרטורות נמוכות (＜ מעלות), מה שמגדיל את הסיכון לשבר תחת השפעה. GB/T 699 - 2015 מגביל בקפדנות את P עד פחות או שווה ל 0.035% כדי למזער את הסיכון הזה, במיוחד עבור רכיבים המשמשים בסביבות קלות בטמפרטורה נמוכה. |
| גוֹפרִית | S | פחות או שווה ל 0.035% | טומאה מזיקה: גופרית מגיבה עם ברזל ליצירת FES, שיש לה נקודת התכה נמוכה (- 1190 מעלות) ומחלישה את גבולות התבואה. זה מוביל ל"קצרות חמות "-פיקוח במהלך עיבוד חם. מגבלת פחות או שווה למגבלה של 0.035% מבטיחה שהפלדה שומרת על יושרה במהלך גלגול או זיוף. |
| נְחוֹשֶׁת | CU | פחות או שווה ל 0.25% (מקסימום) | אלמנט עקבות שיורי: נחושת קיים בדרך כלל מחומרי גלם (למשל, עפרות ברזל). כמות קטנה (פחות או שווה ל 0.25%) משפרת מעט את עמידות הקורוזיה האטמוספרית אך אין לה השפעה משמעותית על התכונות המכניות. עודף נחושת (＞ 0.25%) יכול לגרום לפיצוח פני השטח במהלך גלגול חם, כך שהוא נשלט בקפדנות. |
הערה: עבור - טוהר 20# פלדה (למשל, לצינורות חלקים מדויקים), אלמנטים עקבים נוספים כמו כרום (CR פחות או שווה ל 0.20%) או ניקל (NI פחות או שווה ל 0.20%) עשויים להיות קיימים בכמויות מינימליות, אך אלה אינם חובה לכל GB/T 699-2015.