20# स्टील एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला कम - कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील है, जो चीन में निर्दिष्ट हैजीबी/टी 699-2015मानक (जापान के JIS G4051 S20C के बराबर, अमेरिका का ASTM A 108 1020, और यूरोप का EN 10083 - 1 C22E)। इसकी कम कार्बन सामग्री इसे उत्कृष्ट मशीनबिलिटी, वेल्डेबिलिटी, और लचीलापन देती है, जिससे यह विनिर्माण घटकों के लिए उपयुक्त हो जाता है, जिन्हें बनाने की आवश्यकता होती है (जैसे, झुकना, फोर्जिंग) या वेल्डिंग - जैसे कि पाइप, फ्लैंग्स, बोल्ट और कम-लोड यांत्रिक भागों। नीचे इसकी रासायनिक संरचना, यांत्रिक गुणों और उनके बीच के आंतरिक संबंधों का एक विस्तृत विश्लेषण है।
20# स्टील की रासायनिक संरचना को लगातार प्रक्रिया और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए GB/T 699-2015 द्वारा सख्ती से विनियमित किया जाता है। सभी तत्व सामग्री को बड़े पैमाने पर प्रतिशत (%) के रूप में व्यक्त किया जाता है, प्रत्येक घटक स्टील के माइक्रोस्ट्रक्चर और गुणों को निर्धारित करने में एक अलग भूमिका निभाते हैं।
| तत्व | प्रतीक | सामग्री रेंज (GB/T 699-2015) | मुख्य भूमिका और प्रभाव |
|---|---|---|---|
| कार्बन | C | 0.17–0.24% | लचीलापन और वेल्डेबिलिटी के प्राथमिक निर्धारक: कम कार्बन सामग्री () 0.25%) यह सुनिश्चित करती है कि स्टील नरम और नमनीय रहे, जिसमें शीतलन के दौरान कोई महत्वपूर्ण सख्त नहीं होता है। यह मशीन (जैसे, मोड़, ड्रिलिंग) और वेल्ड (दरारें से बचने के लिए प्रीहीटिंग की कोई आवश्यकता नहीं) के लिए आसान बनाता है। अतिरिक्त कार्बन (＞ 0.24%) लचीलापन कम करेगा और वेल्ड भंगुरता को बढ़ाएगा; अपर्याप्त कार्बन () 0.17%) कम ताकत करेगा, जिससे यह लोड - असर वाले भागों के लिए अनुपयुक्त हो जाएगा। |
| मैंगनीज | एम.एन. | 0.35–0.65% | मजबूत: मैंगनीज लोहे के मैट्रिक्स में घुलता है ताकि डक्टिलिटी का त्याग किए बिना तन्यता ताकत को थोड़ा बढ़ाया जा सके। यह सल्फर के साथ भी प्रतिक्रिया करता है (एमएनएस, एफईएस की तुलना में कम हानिकारक समावेश) "हॉट शॉर्टनेस" - एक दोष को रोकने के लिए जहां उच्च - तापमान प्रसंस्करण (जैसे, गर्म रोलिंग, फोर्जिंग) के दौरान स्टील की दरारें होती हैं। 0.35–0.65% रेंज बैलेंस स्ट्रेंथ एन्हांसमेंट एंड प्रोसेसिबिलिटी। |
| सिलिकॉन | साई | 0.17–0.37% | डीऑक्सीडाइज़र और हल्के मजबूत: ऑक्सीजन को हटाने के लिए स्टीलमेकिंग के दौरान सिलिकॉन को जोड़ा जाता है (आंतरिक छिद्र और समावेशन को कम करना)। यह उपज की ताकत को थोड़ा बढ़ावा देने के लिए लोहे के साथ एक ठोस समाधान बनाता है, लेकिन लचीलापन पर कम से कम प्रभाव पड़ता है। अतिरिक्त सिलिकॉन () 0.37%) कठोरता बढ़ाएगा और मशीनीकरण को कम करेगा। |
| फास्फोरस | P | 0.035% से कम या बराबर | हानिकारक अशुद्धता: फॉस्फोरस अनाज की सीमाओं पर अलग हो जाता है, जिससे "ठंड भंगुरता" - कम तापमान (＜ 0 डिग्री) पर भंगुर हो जाता है, प्रभाव के तहत फ्रैक्चर जोखिम बढ़ जाता है। GB/T 699 - 2015 इस जोखिम को कम करने के लिए 0.035% से कम या उसके बराबर p से कम है, विशेष रूप से हल्के कम तापमान वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए। |
| गंधक | S | 0.035% से कम या बराबर | हानिकारक अशुद्धता: सल्फर FES बनाने के लिए लोहे के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसमें एक कम पिघलने बिंदु (- 1190 डिग्री) होता है और अनाज की सीमाओं को कमजोर करता है। यह गर्म प्रसंस्करण के दौरान "हॉट कमी"-क्रैकिंग की ओर जाता है। 0.035% की सीमा से कम या बराबर यह सुनिश्चित करता है कि स्टील रोलिंग या फोर्जिंग के दौरान अखंडता बनाए रखता है। |
| ताँबा | घन | 0.25% (अधिकतम) से कम या बराबर | अवशिष्ट ट्रेस तत्व: तांबा आमतौर पर कच्चे माल (जैसे, लौह अयस्क) से मौजूद होता है। एक छोटी राशि (0.25%से कम या उसके बराबर) थोड़ा वायुमंडलीय जंग प्रतिरोध में सुधार करती है, लेकिन यांत्रिक गुणों पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है। अतिरिक्त तांबे (＞ 0.25%) गर्म रोलिंग के दौरान सतह दरार का कारण बन सकती है, इसलिए इसे सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। |
नोट: उच्च - शुद्धता 20# स्टील (जैसे, सटीक सीमलेस पाइपों के लिए) के लिए, क्रोमियम (0.20%से कम या उसके बराबर या 0.20%से कम या 0.20%से कम) जैसे अतिरिक्त ट्रेस तत्व न्यूनतम मात्रा में मौजूद हो सकते हैं, लेकिन ये प्रति जीबी/टी 699-2015 के लिए अनिवार्य नहीं हैं।