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]