Применение

Сталь 20ЮЧ применяется:

  • для изготовления труб, корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей, эксплуатируемых в средах содержащих сероводород и углекислый газ при температурах от -40 °С до +475 °С;
  • для производства деталей трубопроводной арматуры с проведением термообработки; сварных сосудов газовой и нефтехимической промышленности;
  • бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для использования в системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях нефтедобывающих предприятий эксплуатируемых в средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Примечание
Сталь стойкая к коррозионному растрескиванию.

Химический состав

Химический состав в %

НТД на сталь 20ЮЧ C S P Mn Cr Si Ni N Cu Ca As Al
ТУ 14-1-4853-90 0,16-0,22 ≤0,005 ≤0,020 0,50-0,80 0,17-0,37 ≤0,25 ≤0,012 ≤0,25 0,001-0,010 ≤0,08 0,03-0,10
ТУ 14-1-4179-86 0,16-0,22 ≤0,012 ≤0,020 0,50-0,80 ≤0,30 0,17-0,37 ≤0,40 ≤0,012 0,03-0,10
ТУ 14-3-1652-89 0,16-0,22 ≤0,012 ≤0,020 0,50-0,80 0,17-0,37 ≤0,40 ≤0,012 0,03-0,10
ТУ 14-3Р-54-2001 0,16-0,22 ≤0,012 ≤0,020 0,50-0,80 ≤0,25 0,17-0,37 ≤0,40 ≤0,012 ≤0,30 0,03-0,10
ТУ 14-162-14-96 0,17-0,22 ≤0,015 ≤0,015 0,50-0,65 ≤0,25 0,17-0,37 ≤0,25 ≤0,012 ≤0,25 0,03-0,05
ТУ 14-3-1745-90 0,16-0,22 ≤0,012 ≤0,020 0,50-0,80 ≤0,25 0,17-0,37 ≤0,40 ≤0,012 0,03-0,10

Fe — основа.

По ТУ 14-1-4853-90, ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится РЗМ (титан, кальций, цирконий) из расчета 0,7 кг/т. Содержание РЗМ в стали не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в документ о качестве. В сталь вводятся технологическая добавка силикокальция из расчета получения в готовом прокате 0,001-0,010 % кальция.

По ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 содержание остальных элементов — по ГОСТ 1050.

По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали 20ЮЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,15 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,005 %). В раскисленную сталь с целью глобуляции сульфидных неметаллических включений вводится церий из расчета содержания церия в стали 0,050 %, содержание которого не контролируется, а в сертификат заносится его расчетная величина. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %.

По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. Остаточное содержание остальных элементов по ГОСТ 1050. Отклонение по содержанию углерода -0,020 %, алюминия +0,010 %, другим элементам по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится один или несколько модификаторов из группы: РЗМ, титан, кальций, цирконий в количестве до 0,07% каждого. Содержание этих элементов в стали не является сдаточным показателем, но вносится в документ о качестве.

Механические свойства

Механические свойства стали 20ЮЧ, при 20°С

Состояние поставки Сечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4 d d10 y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HB HRC HRB HV HSh
Заготовка трубная по ТУ 14-1-4179-86 (термообработанные продольные образцы)
≥235 ≥410 ≥23 ≥490 ≤190
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка на воздухе от 900-920 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки). (KCU-40°С)
≤180 ≥235 ≥412 ≥23 ≥490 ≤190
Толстолистовой прокат (10-160 мм) в состоянии поставки (нормализация или термоулучшение, KCU-40°С)
Образец ≥235 ≥410 ≥23 ≥480
Трубы бесшовные горячедеформированные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-162-14-96
Образец 338-470 502-627 ≥25 ≤92
Трубы холоднодеформированные Dн=25-89 и трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки (нормализованные) по ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001. Термообработанные, в состоянии поставки (KCU-40°С)
Образец 245-382 ≥412 ≥23 ≥490 ≤190

 

Технологические свойства
Коррозионная стойкость По ТУ 14-3-1745-90 пороговое значение сероводородного коррозионного растрескивания должно быть не менее 147 МПа (15 кгс/мм2).
Микроструктура По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 полосчатость ферритно-перлитной структуры г/д труб не должна превышать 4,0 балла по ГОСТ 5640. Величина зерна металла труб в состоянии поставки не должна быть крупнее 7 балла, допускаются отдельные зерна 6 балла.

Ударная вязкость

Состояние поставки \ температура 20 (KCV) -50 (KCV)
Трубы бесшовные г/д по ТУ 14-162-14-96. Образцы продольные ≥1666 ≥784
Трубы бесшовные г/д по ТУ 14-162-14-96. Образцы поперечные ≥784 ≥294

Обозначения.

Механические свойства:

  • sв— Предел кратковременной прочности, [МПа]
  • sТ— Предел текучести, [МПа]
  • s0,2— Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию — 0,2%), [МПа]
  • d5— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
  • y — Относительное сужение, [ % ]
  • KCU — Ударная вязкость, [ кДж / м2]
  • HB — Твердость по Бринеллю, [МПа]
  • HV — Твердость по Виккерсу, [МПа]
  • HSh — Твердость по Шору, [МПа]

Физические свойства:

  • T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
  • E — Модуль упругости первого рода, [МПа]
  • a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
  • l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
  • r — Плотность материала , [кг/м3]
  • C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
  • R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]