Сталь 20 — характеристики, применение, ГОСТ. Сталь 20 какая сталь?

Сталь марки 20 пользуется большой популярностью. Этот тип сплава имеет большое количество аналогичных материалов по всему миру. В числе качественных примеров среди множества подобных металлов выделяются следующие варианты:

Особенности стали 20

Сталь марки 20 занимает одно из лидирующих мест среди востребованных металлических материалов. Из неё изготавливают множество деталей, а также конструкции, соответствующие высоким стандартам. Эта марка стали играет ключевую роль в различных отраслях, таких как автомобилестроение, станкостроение и тракторостроение. Перечисленные направления — это лишь часть широкого спектра применения стали 20, и их можно продолжать перечислять. В данной статье мы подробно рассмотрим все свойства и характеристики этого сплава.

Сталь 20 относится к категории высококачественных строительных материалов. К химическому составу данного сплава предъявляются строгие требования, что позволяет добиться оптимальных рабочих характеристик. При этом важным аспектом является также подход к процессам плавки и литья данной марки стали, что является обязательным для получения качественного продукта.

Числовое значение «20» в маркировке указывает на среднее содержание углерода в сплаве в процентах, что в данном случае означает, что углерод содержится в объеме 0,2% от общей массы металла.

Некоторые разновидности сплавов могут обозначаться несколько иначе, например, сталь 20A. Если название сопровождается буквенной маркировкой, это сигнализирует о том, что речь идет о высококачественной стали, отвечающей более высоким стандартам и критериям.

Теперь давайте выясним, что входит в химический состав самой популярной марки стали 20.

• Углерод (0,2%). Как уже упоминалось, цифра 20 в названии сплава отражает содержание углерода. Этот элемент играет ключевую роль в обеспечении необходимого уровня прочности и твердости металла. Если углерода в сплаве становится больше, то прочностные характеристики неуклонно растут, однако если его количество снижается, это приводит к уменьшению прочности и твердости.
• Кремний (от 0,17 до 0,35%). Основная цель включения кремния в состав сплава — это устранение нежелательных частиц таких как кислород, водород и азот, которые могут увеличивать пористость материала. Повышенное содержание этих газов делает сталь более сдобной и может приводить к возникновению газовых раковин, которые негативно сказываются на прочности металла.
• Марганец (от 0,35 до 0,6%). Марганец также выполняет роль раскислителя, подобно кремнию, однако его дополнительная функция заключается в утилизации серы. Присутствие марганца положительно сказывается на обработке стальных поверхностей, снижая вероятность трещин при горячей обработке под давлением. Также процессы сварки и ковки становятся более гладкими и безопасными при наличии марганца в составе сплава.
• Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%), медь (до 0,3%). Несмотря на то что указанные элементы оказывают благоприятное влияние на определенные свойства стали, включая коррозионную стойкость, их содержание в стали 20 незначительно, и они не способны оказать серьезного воздействия.

Все остальные элементы стали марки 20 составляют основную массу железа. Состав данного материала установлен и регламентирован согласно ГОСТу.

Свойства и характеристики

Давайте более подробно рассмотрим основные параметры и отличительные характеристики стали с обозначением 20.

Физические

Плотность стали 20 достигает значительного уровня, составляя 7850 кг/кубометр. Температура плавления данного материала начинается с отметки 1500 градусов Цельсия, а окончательный переход в жидкое состояние осуществляется при температуре 1600 градусов Цельсия.

Следует отметить, что сталь 20 обладает хорошими теплофизическими характеристиками, что позволяет ей эффективно передавать и сохранять тепло. Коэффициент теплопроводности этой марки достигает 48 Вт/мК, а удельная теплоемкость составляет 490 Дж/кгК. Если температура окружающей среды повышается, сталь 20 подвержена линейному расширению. При этом коэффициент линейного расширения составляет примерно 11,6*10-6 1/град.

Химические

Сплав марки 20 не отличается высокой химической стойкостью при воздействии ряда агрессивных веществ, таких как кислоты и щелочи. При взаимодействии с обычной водой на поверхности этого материала могут возникнуть первые признаки коррозии — это приводит к потере эстетического вида и прогрессирующему снижению долговечности металла.

Однако коррозионная устойчивость может быть существенно улучшена за счет специальных гальванических покрытий, например, из цинка, хрома и аналогичных соединений.

Механические

Основные характеристики стали 20 включают высокую пластичность, среднюю твердость и прочность. Модуль упругости этого материала составляет около 200 МПа. Прочность на разрыв колеблется от 36 до 46 кг/кв.мм, тогда как относительное сжатие достигает 55%. Эти показатели на 2,5 раза ниже, чем у других классов нержавеющей стали.

Сталь 20 начинает проявлять явную текучесть (деформацию без повышения нагрузки) при значении 21-27 кг/кв.мм. Этот сплав демонстрирует высокую прочность, что позволяет ему легко справляться с механическими ударными нагрузками. При этом сила удара составляет 780 кДж/м².

При циклических нагрузках материал показывает значительно худший результат. Рассчитанная прочность данного сплава составляет около 14 кг/кв.мм. Для повышения прочности стали 20 можно использовать механическое или термическое упрочнение.

Технологические

Сталь 20 относится к категории высокотехнологичных сплавов. Этот материал достаточно легко поддается различным операциям механической обработки, а также резке. Пробивка стали 20 может осуществляться как холодным, так и горячим способом. Обработка под высоким давлением не причиняет вреда этому металлу.

Типы по уровню раскисления

На сегодняшний день сталь 20 делится на несколько категорий в зависимости от степени окисления. Давайте рассмотрим характеристики и свойства сталей существующих категорий.

Спокойная и полуспокойная

Сплавы класса 20 могут быть как спокойными, так и полуспокойными, в зависимости от условий их получения и хранения.

• Спокойная сталь. Спокойный вариант стали 20 получается через полное устранение кислорода из структуры сплава. Для этого вводят такие элементы, как марганец и кремний. В результате получается сплав с минимальным процентом окиси железа, который и обеспечивает «спокойное» застывание металла в специальном резервуаре. В результате получается однородная и высокоплотная сталь, у которой только верхняя часть будет покрыта газовой оболочкой, что можно устранить во время механической обработки.
• Полуспокойная сталь. Полуспокойный металл также относится к категории сплавов 20, который сочетает в себе характеристики как спокойной, так и кипящей стали, находясь между ними по своим свойствам.

Кипящая

Кипящая марка стали 20 образуется исключительно за счет добавления марганца, что приводит к увеличению содержания оксиды железа в сплаве. При взаимодействии этого соединения с углеродом образуется углекислый газ, создающий на поверхности расплавленного сплава пузырьки газа, что создает эффект кипения.

Кипящая сталь марки 20 отличается высокой пористостью, и химические элементы в её составе распределены по всему объему нестабильно. Это, в свою очередь, значительно снижает механические свойства металла, а также увеличивает риск образования трещин и снижает свариваемость.

Основным преимуществом кипящей стали является её доступная цена и отсутствие отходов в процессе производства.

Расшифровка

Сталь марки 20 относится к группе высококачественных конструкционных сталей. Высокое качество обуславливает необходимость строгого соблюдения требований к химическому составу шихты, а также к процессам плавки и литья.

Состав стали 20 включает в себя следующие химические элементы:

• Углерод (0,2%). Цифра «20» в названии сплава отображает содержание данного компонента в сотых долях. Углерод является важнейшим ингредиентом, отвечающим за упрочнение металла, причем его увеличение ведет к повышению твердости и прочности, в то время как уменьшение снижает пластичность.
• Кремний (0,17-0,35%). Основная цель кремния состоит в удалении нежелательных частиц из состава сплава, таких как водород, кислород и азот. Присутствие этих газов повышает пористость и может приводить к образованию газовых раковин, что значительно ухудшает прочностные характеристики сплава.
• Марганец (0,35-0,6%) представляет собой сильный раскислитель, также способствующий удалению серы из состава. Он замечательно сказывается на качестве поверхности сплава, снижает вероятность образования трещин и улучшает процессы сварки и ковки.
• Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%) и медь (до 0,3%) в целом положительно влияют на механические и коррозионные характеристики стали, но их содержание слишком незначительное, чтобы существенно сказаться на сплаве.
• Фосфор (до 0,035%) и сера (до 0,04%) относятся к вредным примесям, которые приводят к повышенной хрупкости материала, значительно понижая его вязкость и устойчивость к ударным нагрузкам.
• Оставшаяся часть химического состава составляет железо.

Сталь 20 делится на три категории в зависимости от степени раскисления: спокойная, полуспокойная и кипящая.

• Спокойная сталь 20 формируется после полного удаления кислорода из состава сплава. Это достигается за счет введения элементов кремния и марганца. Сталь получает однородную плотность и минимальное количество оксидов, что способствует гладкому и «спокойному» застыванию в ковше. К газовой раковине, образующейся на поверхности, можно обратиться в процессе механической обработки.
• Кипящая сталь 20 раскисляется только марганцем, что увеличивает содержание оксида железа. Данное соединение вступает в реакцию с углеродом и образует углекислый газ, что вызывает образование пузырьков, похожих на пузыри кипящей жидкости. Этот тип стали имеет высокую пористость, и элементы неравномерно распределяются по объему, что снижается его механические свойства, но увеличивает его доступность и экономичность.

• Полуспокойная сталь 20 сочетает в себе характерные черты как спокойной, так и кипящей.

Физические свойства

Плотность стали марки 20 составляет 7850 кг/м3. Процесс плавления начинается при температуре 1500 ºC, окончательный переход в жидкое состояние происходит при 1600 ºC. Сталь 20 обладает хорошими теплофизическими характеристиками, что позволяет ей эффективно передавать и накапливать тепло, с коэффициентом теплопроводности на уровне 48 Вт/м*К и удельной теплоемкостью 490 Дж/кг*К. С увеличением температуры происходит линейное расширение, коэффициент которого составляет 11,6*10-6 1/размер.

Также сталь способна проводить электричество, у её удельного электрического сопротивления достигает 220 МОм*мм, и данный материал обладает парамагнитными свойствами.

Механические свойства

К числу механических свойств стали 20 относится высокая пластичность, средняя твердость и прочность. Модуль упругости составляет 200 МПа. Удлинение при разрыве находится в диапазоне от 23% до 26%, а относительное сжатие достигает 55%.

Прочность на разрыв варьируется от 36 до 46 кг/кв.мм, что в 2,5 раза ниже, чем у нержавеющей стали аналогичного класса. Этот материал может начать «течь» (деформироваться без увеличения нагрузки) при значении 21-27 кг/кв.мм и демонстрирует высокую ударную прочность, что делает его пригодным для применения в условиях сильных механических нагрузок — сила удара составляет 780 кДж/м².

Твердость можно повысить за счет различных методов механической обработки, таких как шлифование и прокатка, а также путем термической обработки, включая нормализацию и отжиг.

Расшифровка

Аббревиатура ST указывает на содержание углерода в сплаве с нормальным составом, тогда как цифра обозначает номер композиции. Модель стали может сопровождаться различными буквенными символами, которые обозначают её состояние: sp (спокойная), ps (полуспокойная) и kp (кипящая).

Спокойная сталь достигается за счёт полного исключения кислорода из сплава, что происходит с помощью добавления кремния и марганца.

В данной марке материала количество оксида железа минимально, что позволяет сплаву работать без выделения некоторых веществ в газообразном состоянии.

Сплав быстро застывает в ковше, что приводит к получению плотной и однородной структуры. Поверхность же будет покрыта газовой оболочкой, которая удаляется во время механической обработки.

Кипящий вариант стали образуется в результате окисления марганца, который увеличивает содержание оксида железа, взаимодействующего с углеродом. Это создает углекислый газ, пузырьки которого приводят к образованию эффекта кипения. Характерная пористость стали проявляется в неравномерном распределении химических компонентов, что снижает её механические свойства.

Однако данный вариант обладает доступной ценой, а также безотходным производственным процессом. Полуспокойная сталь находится между двумя описанными типами стали по своим характеристикам.

Также существует классификация по способу обработки стали, среди которой выделяют кованую, калиброванную, горячекатаную и серебрянокатаную. Последний тип имеет круглую форму и покрыт специальным составом.

Основные характеристики и свойства

Физические и технологические характеристики стали марки ST20 представлены в таблицах 1 и 2.

Технологические свойства
Ковка	Начальная температура ковки составляет 1280 °С, конечная – 750 °С. Охлаждение производится на воздухе.
Свариваемость	Металл сваривается без ограничений, кроме случаев, когда детали подвергаются специальной химической и термической обработке.
Обрабатываемость резанием	В горячекатаном состоянии нормируется с НВ от 126 до 131 и Q в диапазоне 450 до 490 Мпа. Твердость конечного продукта составляет Kv = 1,7, для быстрорежущей стали — 1,6.
Флокеночувствительность	Не подвержена.
Склонность к отпускной хрупкости	Не проявляет.

Физические свойства	Испытательная температура в °С
	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормативной упругости (Е, ГПа)	212	208	203	197	189	177	163	140	–	–
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)	78	77	76	73	69	66	59	–	–	–
Плотность (Pn, кг/куб.м)	7859	7835	7803	7770	7736	7699	7659	7617	7624	7600
Теплопроводность (Вт/(м*К)	–	51	49	44	43	39	36	32	26	26
Электросопротивление (р, нОм*м)	–	219	292	38	487	601	758	325	1094	1135
Линейное расширение	12,3	13,1	13,8	14,3	14,8	15,1	15,2	–	–	–
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг*К))	486	498	514	533	555	584	636	703	703	695

Химические

Из-за своих химических особенностей сталь ST20 не устойчива к кислотам и может окисляться при их воздействии.

При контакте с водой на поверхности могут образовываться ржавые пятна. Однако эти факторы не являются критическими и не приводят к резкому ухудшению внешнего вида и долговечности изделия.

Для предотвращения коррозии рекомендуется применять электролитические покрытия из хрома, цинка и аналогичных препаратов.

Физические

Плотность стали марки 20 составляет 7850 кг/кубометр. Начальная температура плавления фиксируется на уровне 1500 °C. Для перевода стали в жидкое состояние необходимо достичь температуры 1600 °C. Сталь 20 имеет отличные теплофизические характеристики, что позволяет интенсивно передавать тепло и быстро охлаждаться.

Виды прокатного профиля

Прокатные продукция из стали ST20 изготавливаются двумя основными методами:

1. Горячее деформирование. Этот метод применяется для изделий определенной толщины, которая не должна превышать 4 мм.
2. Холодное деформирование. Этот метод используется для стальных изделий небольшой толщины, что приводит к небольшому утолщению.

В результате этих производственных процессов можно получить следующее:

• Холоднокатаные трубы, которые производятся из цельного сварного материала. Листы свариваются по краям, растягиваясь по прямой линии, что позволяет получать изделия с высоким уровнем прочности.
• Бесшовные трубы. Для их получения используется метод горячего и холодного волочения, что придает изделиям высокую прочность, соответствующую их стоимости на рынке.
• Различные профили, включая листы, швеллеры, проволоку и прутки. Изготовление возможно в любых размерах и длине.

Физико-механические свойства

Для определения всех характеристик и свойств сплава проводятся лабораторные испытания. Образцы сплавов обрабатываются (растяжение, сжатие, кручение и так далее) при контролируемых температурах (выше +20 градусов Цельсия).

• плотность материала варьируется от 7859 до 7600 кг/куб. м;
• теплопроводность составляет 48 Вт/м*К;
• удельное электрическое сопротивление сплава в условиях испытаний составляет около 220 МОм*мм;
• температура плавления начинается с 1500 °C.

Детальное изучение свойств Ст20 можно осуществить на основе таблицы:

Механические свойства данного сплава заключаются в следующем:

• предел текучести, измеряемый в Н/кв. мм, не менее 245 единиц;
• показатель на разрыв при условии временного сопротивления равен 410 единицам (измерения ведутся в Н/кв.мм);
• удлинение стали при повышенном температурном уровне испытаний составляет 25%;
• сужение (при тех же условиях) достигает 55%;
• модуль упругости, выражаемый в МПа, находится на уровне 200;
• ударная вязкость равняется 780 кДж/кв.м.

Сталь 20 соответствует классу прочности K42.

Все характеристики соответствуют ГОСТ 1050-2013:

Таблица приведет все механические свойства согласно ГОСТу 1050-88 (1050-2013) в зависимости от температурного уровня испытаний:

Также была проведена проверка прочности на разрыв структуры сплава. Существующий параметр составляет максимум 46 кг/кв. фут. Твердость стали по Бринеллю варьируется от 127 до 207 МПа:

Необходимо отметить, что твердость стали 20 измеряется в НВ.

Отдельные виды продукции данной марки могут иметь различия в механических свойствах.

Свойства этой марки стали могут незначительно варьироваться в каждом случае:

Данный сплав считается высокотехнологичным, что делают его особенно удобным для различных процессов, таких как резка и обработка под давлением. Этот металл можно использовать в таких производственных процессах, как штамповка.

Этот процесс может проходить как в холодных, так и в горячих условиях, без риска образования трещин под воздействием нагрузки, приложенной к прокатным машинам или штамповочным оборудованиям.

Сталь марки 20 также демонстрирует отличные характеристики свариваемости. Способы сварки (RDS, ADS, CTS и другие) могут выполняться без ограничения, что делает металл подходящим для различных термических обработок, включая ковку, закалку и обжиг. Полный перечень технических свойств сплава можно увидеть в следующей таблице:

Преимущества

К основным преимуществам стали 20 относятся:

• Сплав подходит для закалки и отпуска;
• Нет чувствительности к флокенам;
• Хорошая свариваемость;
• Надежная прочность;
• Отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
• Довольно плотная структура;
• Легкая обработка резанием;
• Пластичность и гибкость, что делает его пригодным для производства штампованных и гнутых элементов.

Недостатки

Из недостатков можно отметить низкую устойчивость к коррозии. Металлические изделия из этого сплава требуют дополнительной обработки с использованием специальных составов для защиты от окисления. К таким обработкам относятся покрытия цинком либо аналогичным материалов.

Отечественные заменители включают в себя такие марки стали как 15, 25, 40Х и 30. Сплавы 20А, 20В, 20Х, 20К, 10, 09Г2С, Ст3 также могут использоваться в качестве альтернативы в определенных ситуациях. При этом первые четыре метала довольно аналогичны, в то время как другие имеют более значительные отличия.

Среди зарубежных аналогов наименьшие различия по сравнению с маркой 20 имеют:

Основные отличия между российскими заменителями стали

Достаточно небольшие различия между сталями 20 и 20А, однако последняя имеет жирную маркировку, свидетельствующую о высоком качестве сплава.

Параметр 20B причисляется к стали 20 и отличается от неё тем, что она содержит в своем составе вольфрам, что улучшает её стойкость к кислородной коррозии. В аналогичном плане 20X содержит хром. Обе марки показывают более высокую прочность по сравнению с классической сталью.

Различия между марками 20X и 20K также очевидны. Последняя отличается качеством и способностью противостоять значительным загруженным давлениям. Отсюда следует, что тип 20K часто применяется для производства цельнокованых изделий и для построения таких конструкций, как фланцы и отбойники.

Общее содержание углерода в сталях 20, 20A, 20B, 20K и 20X остается неизменным, что не скажешь о других заменителях:

• Различие между сталями 20 и 3 заключается в том, что в последней содержание углерода колеблется в пределах 0,14-0,22%. Данная сталь характеризуется средним качеством и определенными недостатками пластичности;
• Сравнение стали 10 со сталью 20 показывает, что первая демонстрирует менее выраженные механические свойства, а также менее высокие показатели температур плавления;
• Основное отличие между сталями 20 и 45 состоит в повышенном содержании углерода и марганца в составе второго сплава.

Существуют значительные различия и между марками 20 и 09Г2С. Если первая категория относится к углеродной стали, то вторая является конструкционной сталью для постройки сварных изделий.

Критическая точка хрупкости St20 составляет +20 °C, а 09Г2С — около -70 до +425 °C. Химический состав и его механические свойства также несколько отличаются.

Вместе с тем у этих двух сталей есть много общего: отсутствие ограничения на свариваемость и несовместимость с хрупкостью.

Основные характеристики и свойства

При выборе стали особое внимание уделяется её важнейшим характеристикам, которые включают:

1. Показатель твердости. Он может различаться в зависимости от проведенной термической обработки и варьироваться в большом диапазоне. Для стали 20 это значение составляет 163 МПа, что достаточно для изготовления изделий с высоким уровнем износостойкости.
2. Плотность материала. Если изделия концелируют необходимость в меньшей массе, выбираются менее плотные материалы, однако в рассматриваемом случае плотность углеродной стали 20 составляет 7,85 к/см³.
3. Учитываются предел текучести и прочности. Они принимаются во внимание при проектировании различных изделий. Сталь 20 подлежит улучшению, что позволяет повысить ее характеристики.
4. Структура оказалась нетерпимой к отпускной хрупкости и к образованию флокенов.
5. Термообработка стали 20 позволяет значительно продлить срок службы изделия при соответствии определенным режимам. Например, для ковки структуру нагревают до уровня 1280 °C.
6. Также есть возможность проводить сваривание деталей из данного сплава.
7. Ударная вязкость стали 20 доказывает, что металл подходит для создания валов и других подобных изделий, которые будут использоваться в механизмах. Также рассматриваются модули упругости сплава.
8. Средний коэффициент теплопроводности указывает на то, что сталь может быстро нагреваться и эффективно рассеивать накопленное тепло.

Механические свойства стали 20 определяют широкий спектр ее применения в машиностроении и других отраслях промышленности. Как упоминалось ранее, технические свойства данной марки могут быть улучшены за счет применения термической обработки или легирования. Корректируя структуру металла, можно увеличивать твердость поверхностного слоя, добавляя определенные химические элементы для достижения специфических свойств, например, коррозионной устойчивости.

В процессе термической обработки структура изменяется под воздействием определенного температурного режима. Критические точки выбираются на основании данных по химическому составу. Этот процесс включает в себя следующие этапы:

1. Для получения необходимого эффекта применяются специальные печи, такие как доменные и индукционные. Традиционно использовались доменные печи, однако они уже имеют определенные недостатки по сравнению с индукционными вариантами, которые подходят даже для небольших мастерских.
2. Критические точки фиксируются для realizable процедур, так как они уже были проанализированы для всех металлов, повторные исследования не нужны.
3. Металлическая заготовка нагревается до необходимой температуры, которая зависит от свойств сплава, после чего происходит первичное переструктурирование. Время выдерживания также играет важную роль, как и скорость нагрева.
4. Процесс охлаждения также требует тщательного контроля. Большие заготовки охлаждаются на воздухе, сложно создать требуемую среду. Долгое время для охлаждения использовалась вода, но это может привести к образованию окалины. Для обеспечения более высокого качества термообработки полезно использовать масло в качестве охлаждающего агента, однако нужно учитывать риски, включая образование потенциально токсичного дыма и возможность воспламенения от высокой температуры.

Область применения

Низкая стоимость позволяет широко использовать сталь 20 в различных изделиях и заготовках. Учитывая характеристики стали 20 и их применение, стоит отметить следующие ключевые моменты:

1. Наиболее часто применяется в котлостроении, например, для производства труб и различных нагревательных элементов.
2. На промышленные площадки поступает в виде заготовок — прутков или листов.
3. Сталь часто улучшается с помощью цементации, чтобы повысить твердость поверхности, при этом сохраняется пластичность сердечников. Примеры использования включают оси, кулачки, валики, пальцы, шпиндели, толкательные клапаны, пальцы рессора и другие детали, широко используемые в машиностроении.
4. Прокат с различными диаметрами поступает на производственные линии, заготовки могут подвергаться резке с использованием токарного и фрезерного оборудования, а также сверлильной и др. техник.
5. Трубы производятся с использованием электросварочных техник, при этом используется листовая сталь, которая сваривается по краям в точках соприкосновения. Метод горячего деформирования позволяет получать бесшовные трубы, обладающие высокими эксплуатационными качествами.

Эта сталь имеет долгую историю применения. Но стоит помнить, что она проявляет слабую термостойкость. Другими словами, конструкция из стали 20 может быстро нагреваться, что благоприятно сказывается на её пластичности. Однако низкие температуры могут сделать её структуру хрупкой. Возможности стали 20 могут значительно повыситься благодаря соответствующей термической обработке и легированию.

Аналоги стали 20

Как уже отмечалось выше, стандарты маркировки использованы исключительно в производстве в странах СНГ. За границей производители предлагают значительное количество аналогичных материалов с сопоставимыми эксплуатационными характеристиками. Производство стали 20 налажено в США, Германии, Японии и многих других странах Европы. Соответствующие зарубежные марки могут иметь немного отличия в химическом составе, но их эксплуатационные свойства во многом повторяют характеристики стали 20. Если же химический состав этих аналогов отличается, используются легированные стали 30, 40Х и другие. Они могут обладать различиями в ключевых свойствах, но подойдут для производства одинаковых продуктов.

С низким содержанием углерода такая сталь требует термической обработки: закалка и упрочнение широко применяются для повышения прочности и износостойкости. Цементация и другие процессы также используются для добавления химических элементов в поверхность. Например, цементация может значительно повысить твердость продукта. Однако многие эти процессы требуют специального оборудования, что крайне усложняет улучшение металла в домашних условиях.