Сталь 20Л: назначение и особенности

Сталь марки 20Л широко используется в общем машиностроении и при создании сварно-литых конструкций, рассчитанных на работу в диапазоне температур от −40 до +450 °C. Она также подходит для изготовления деталей по методу выплавляемых моделей, что делает её востребованной при выпуске фасонных отливок высокой точности.

Расшифровка марки:

20 — в составе стали содержится около 0,20% углерода;
Л — литейная сталь.

Наиболее близкие по основным параметрам стали — это 25Л и 35Л. Однако 20Л остаётся популярной благодаря сбалансированному химическому составу и отличной свариваемости, позволяющей использовать её в производстве разнообразных деталей: от шаботов и арматуры до сложных фасонных отливок.

Химический состав (в %)

Элемент	C	Mn	Si	Cr	Ni	Cu	S	P
Содержание	0,17–0,25	0,35–0,90	0,20–0,52	≤0,30	≤0,30	≤0,30	≤0,045	≤0,040

Обозначения: C — углерод, Mn — марганец, Si — кремний, Cr — хром, Ni — никель, Cu — медь, S — сера, P — фосфор.

Механические свойства

Для сечений до 100 мм при нормализации (910–930 °C) и отпуске (670–690 °C) сталь 20Л характеризуется следующими параметрами:

Режим термообработки	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)
Нормализация 910–930 °C, отпуск 670–690 °C	≥220	≥420	≥22	≥35	≥500

При этом, в зависимости от толщины сечения и конкретного режима термообработки, свойства могут корректироваться. Примеры показателей механических свойств в разных сечениях (мм) приведены в таблице ниже (после нормализации при 870–890 °C с охлаждением на воздухе до 250–300 °C и отпуске при 630–650 °C):

Сечение (мм)	Место вырезки образца	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)	НВ
10	Ц	215–255	450–495	27–37	45–63	–	131
30	–	200–265	425–480	31–37	48–63	60–83	134–143
50	–	200–275	460–480	31–33	48–57	64–96	124–143
100	Ц, К	200–245	420–485	29–36	44–64	107–141	131–134
–	–	210–245	440–490	30–34	44–64	92–153	131–143
200	Ц, К	210–255	430–470	14–34	24–61	103–149	121–143
–	–	210–265	430–485	19–37	28–64	90–127	131

Обозначения: σ_0,2 — условный предел текучести; σ_в — временное сопротивление разрыву; δ₅ — относительное удлинение после разрыва; ψ — относительное сужение; KCU — ударная вязкость; НВ — твёрдость по Бринеллю; «Ц» и «К» указывают на конкретные зоны вырезки образца (центр, край и т.п.).

Температура критических точек

A_с1 ≈ 735 °C
A_с3 (A_см) ≈ 854 °C
A_р (A_рсм) ≈ 835 °C
A_р1 ≈ 680 °C

Технологические свойства

Наименование свойства	Показатель
Свариваемость	Сваривается без ограничений (РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС)
Обрабатываемость резанием	Хорошая в нормализованном состоянии (твёрдость ~HB 120–130)
Флокеночувствительность	Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна

Сокращения: РДС — ручная дуговая сварка, АДС — автоматическая дуговая сварка, ЭШС — электрошлаковая сварка.

Литейные свойства

Наименование свойства	Значение
Температура начала затвердевания	1512–1251 °C
Показатель трещиноустойчивости	1,0
Склонность к образованию усадочных раковин	0,9
Жидкотекучесть	0,9
Линейная усадка	2,2–2,3%
Склонность к образованию усадочной пористости	1,0

Область применения

Сталь 20Л особенно востребована для деталей, требующих надёжности при средних и повышенных температурах, а также при отрицательных температурах до −40 °C. Её используют в:

Общем машиностроении (шаботы, арматура, фасонные отливки);
Сварно-литых конструкциях, работающих до +450 °C;
Производстве точных отливок методом выплавляемых моделей.

Благодаря высокой свариваемости и стабильным механическим характеристикам, сталь 20Л применяется во многих производственных цепочках, где требуется надёжный литейный материал для деталей с разным уровнем нагруженности.

Сведения о стали 20Л подготовлены на основе данных из книги «Марочник сталей и сплавов» (авторы: В. Г. Сорокин, В. А. Мирмельштейн, изд. 1989 г.), а также практического опыта компании «ОборонСпецСплав».

Важно: для уточнения всех нюансов и получения рекомендаций по применению стали 20Л обращайтесь к специалистам «ОборонСпецСплав» — мы подберём оптимальные параметры под конкретные производственные задачи.