Сталь – это универсальный и удобный в работе металл, который широко применяется для изготовления уголка 63х63, арматуры и других видов металлопроката. Изделия из этого материала используются в машиностроении, строительстве и других сферах. Широкое распространение стали обусловлено ее исключительными свойствами: механическими, физическими, технологическими и химическими.
Свойства и качество сталей оценивают рядом технических характеристик, основными из которых являются механические свойства и химический состав, регламентируемые соответствующими ГОСТами и ТУ.
К основным показателям механических свойств относят: прочность, упругость и пластичность, склонность к хрупкому разрушению.
Прочность — сопротивляемость внешним силовым воздействиям.
Упругость —свойство восстанавливать первоначальное состояние после снятия нагрузки.
Пластичность — свойство получать остаточные деформации после снятия нагрузки.
Хрупкость — разрушение материала при малых деформациях в пределах упругой работы.
Прочность, упругость и пластичность стали определяют испытанием на растяжение специальных образцов. Полученная при этом диаграмма показывает зависимость между напряжениями и деформацией.
Важнейшими показателями механических свойств стали являются предел текучести — (Ry), временное сопротивление (предел прочности — Ru) и относительное удлинение (ε). Предел текучести и временное сопротивление характеризуют прочность стали, относительное удлинение — пластические свойства стали.
1 — чистый алюминий; 2 — АМгб; 3 — ABT1; 4 — Д16Т; 5 — сталь марки ВСтЗ
До достижения стандартным образцом из малоуглеродистой стали напряжений, равных пределу текучести, материал работает практически упруго. Затем в нем развиваются большие деформации при постоянном напряжении. В результате образуется площадка текучести (горизонтальный участок диаграммы на рисунке выше). Когда относительное удлинение достигает 2,5%, текучесть материала прекращается, и он снова может оказывать сопротивление деформациям. Эту стадию работы стали называют cmadueit самоупрочнения, в ней материал работает как упругопластический. У других сталей переход в пластическую стадию происходит постепенно (нет площадки текучести). Пределом текучести для них считают напряжение, при котором остаточная деформация достигает 0,2%, т. е. σу = σ0,2.
Предельную сопротивляемость материала, характеризующую его прочность, определяют наибольшим условным напряжением в процессе разрушения (отношение разрушающей нагрузки к первоначальной площади сечения образца). Это напряжение называют временным сопротивлением (пределом прочности).
Наибольшее напряжение в материале, при котором начинается отклонение от прямолинейной зависимости между напряжениями и деформациями, называют пределам пропорциональности σеt.
Склонность стали к переходу в хрупкое состояние, ее чувствительность к различным повреждениям определяют испытаниями на ударную вязкость.
Механические характеристики стали зависят от температуры, при которой они работают. При нагревании стали до t = 250 °С свойства ее меняются слабо, однако при дальнейшем повышении температуры сталь становится хрупкой. Отрицательные температуры повышают хрупкость стали, что особенно важно учитывать при строительстве в районах Крайнего Севера. Малоуглеродистые стали становятся хрупкими при температурах ниже минус 45 °С, низколегированные — при температурах ниже минус 60 °С.
Химический состав стали. Такой состав характеризуется процентным содержанием в ней различных добавок и примесей. Углерод повышает предел текучести и прочности стали, однако снижает пластичность и свариваемость. В связи с этим в строительстве применяют только малоуглеродистые стали. Специальное введение в сталь различных примесей (легирующих добавок) улучшает некоторые свойства стали.
Кремний (обозначается буквой С) раскисляет сталь, поэтому его количество возрастает от кипящей к спокойной стали. Он увеличивает прочность стали, однако несколько ухудшает свариваемость, стойкость против коррозии и значительно снижает ударную вязкость. Вредное влияние кремния компенсируется повышенным содержанием марганца. Марганец (Г) — увеличивает прочность стали, незначительно снижая ее пластичность. Медь (Д) — несколько повышает прочность стали и увеличивает стойкость ее против коррозии, но способствует старению стали. Алюминий (Ю) —хорошо раскисляет сталь, нейтрализует вредное влияние фосфора, повышает ударную вязкость. Значительно повышает механические свойства введение в сталь таких легирующих добавок, как никель (Н), хром (X), ванадий (Ф), вольфрам (В) и др. Однако применение этих добавок в сталях, используемых в инженерных конструкциях, ограничивается их дефицитностью и высокой стоимостью.
Некоторые примеси являются вредными для сталей. Так, фосфор резко уменьшает пластичность и ударную вязкость стали, делает ее хрупкой при низких температурах. Сера несколько снижает прочность стали и, главное, способствует образованию трещин при сварке. Кислород, водород и азот, попадая в расплавленный металл из воздуха, ухудшают структуру стали, увеличивая ее хрупкость.
В зависимости от механических свойств (σu, σу), все стали условно делят на три группы — обычной, повышенной и высокой прочности. Для сталей обычной прочности используют малоуглеродистые стали, для сталей повышенной и высокой прочности — низколегированные и среднелегированные.
В зависимости от предъявляемых требований по испытаниям на ударную вязкость, малоуглеродистая сталь разделена на шесть категорий, для каждой из которых нормируются химический состав, значения временного сопротивления, относительного удлинения и требования к испытанию на холодный загиб.
Для гидротехнических сооружений, мостов и других особо ответственных конструкций предназначены малоуглеродистые стали марки М16С и марки 16Д.
Стали повышенной и высокой прочности (низколегированные и среднелегированные) поставляются по ГОСТам и специальным техническим условиям. Наименование марок легированных сталей в определенной мере отражает их химический состав. Первые две цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, следующие далее буквы русского алфавита обозначают легирующие добавки. Цифра после буквы показывает содержание добавки в процентах с округлением до целых значений. Если количество легирующих добавок 0,3-1%, то цифра не ставится. Содержание добавки менее 0,3% не отмечается. Все стали повышенной и высокой прочности поставляются с гарантией механических свойств и химического состава. В зависимости от нормируемых свойств согласно ГОСТу стали подразделяются на 15 категорий.
Примеры обозначения: сталь 14Г2 имеет среднее содержание углерода 0,14%, марганца (Г) до 2%; сталь 15ХСНД— углерода 0,15%, хрома (X), кремния (С), никеля (Н) и меди (Д) 0,3-1% каждого.
В целях экономии металла прокат из углеродистой стали марок СтЗ, СтЗГСпс и низколегированной стали марок 09Г2,09Г2С и 14Г2 поставляют по 2 группам прочности (например, ВСтЗсп5-1 и ВСтЗсп5-2). Отличаются такие стали различным браковочным уровнем предела текучести и временного сопротивления, и в связи с этим расчетными сопротивлениями. Более высокие расчетные характеристики имеют стали, отнесенные ко второй группе прочности.
Выбор марки стали определяет надежность и стоимость конструкции, удобство изготовления, длительность нормальной ее эксплуатации, количество, объем и стоимость работ по содержанию конструкции, в том числе и по защите от коррозии.
Марку стали, если по условиям эксплуатации конструкций не выдвигается специальных требований, выбирают на основании вариантного проектирования и технико-экономического анализа.
Прочность материала характеризуется небольшим напряжением, при достижении которого начинается процесс разрушения образца. Это напряжение называют временным сопротивлением или пределом прочности.
При увеличении прочности стали заметно уменьшается площадка текучести, а для некоторых сталей характерно полное ее отсутствие. Это свойство снижает надежность стали, увеличивая ее склонность к хрупкому разрушению.
Для растяжения, сжатия и изгиба при работе в упругой стадии расчетные сопротивления Ry, определяют по нормативному значению по формуле:
Ry=Ryn/γm
где Ryn — нормативное значение, МПа; γm — коэффициент надежности по материалу (1,025-1,15).
Сталь 20 относится к разряду обогащенных углеродом конструкционным сталям высокого уровня качества. На производства поставляется в нескольких вариациях – серебрянка, калиброванная, кованная или горячекатаная. Можно выделить пять типов данной разновидности стали по требованиям к ее механическим свойствам.
Типы стали по требованию к механическим свойствам:
Сталь 20 может быть при необходимости заменена схожими материалами марок 15 и 25.
Для начала процесса ковки достаточно разогреть сталь до +1280 градусов Цельсия, а завершаться процесс должен при температуре -750 градусов Цельсия, при том что охлаждение поковки производится воздушным способом. Сталь марки 20 относится с типу нефлокеночувствительных, а также она не склонна к отпускной способности. Возможность сваривания данного типа стали ничем не ограничена, за исключением тех деталей, которые подвергались химико-термической обработке.
Сталь 20 зачастую используется в процессе производства тех деталей, которые работают со сравнительно небольшим нагружением. Это могут быть оси, пальцы или шестерни, а также и те детали, которые будут подвергаться цементированию для продления срока службы. Помимо всего, такой тип стали может быть использован в процессе изготовления особо тонких деталей, в большинстве своем работающих на истирание. Без термической обработки этот вид стали используется в производстве крюков подъемных кранов, а также прочих деталей, эксплуатация которых производится под некоторым давлением в диапазоне температур от -40 до +450 градусов Цельсия. Химико-термическая обработка наделяет сталь 20 всеми необходимыми свойствами для использования ее в качестве основы для деталей, главной особенностью которых является высокий уровень прочности поверхности.
Состав марки стали 20 очень разнообразен, ведь в нем представлен углерод, марганец, кремний, медь, мышьяк, никель, фосфор и сера. По сути своей данный тип стали представляет собой очень интересную смесь, в составе которой имеется феррит и перлит. В процессе термической обработки структуру материала можно изменить до пакетного мартенсита. Стоит отметить, что данные преобразования структуры приведут к тому, что прочность стали увеличиться, а ее пластичность, наоборот, уменьшиться. Если сталь 20 подвергнуть термической обработке, после этого она может быть использована в процессе изготовления особой продукции метизного типа.
C | Si | Mn | S | P | Ni | Cr | Cu | As | Fe |
0,17 - 0,24 | 0,17 - 0,37 | 0,35 - 0,65 | до 0,04 | до 0,04 | до 0,25 | до 0,25 | до 0,25 | до 0,08 | ~98 |
США | 1020, 1023, 1024, G10200, G10230, h20200, M1020, M1023 |
Германия | 1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8 |
Япония | S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W |
Франция | 1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25 |
Англия | 050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E |
Евросоюз | 1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E |
Италия | C18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E |
Бельгия | C25-1, C25-2 |
Испания | 1C22, C22, C25k, F.112, F.1120 |
Китай | 20, 20G, 20R, 20Z |
Швеция | 1450 |
Болгария | 20, C22, C22E |
Венгрия | A45.47, C22E |
Польша | 20, K18 |
Румыния | OLC20, OLC20X |
Чехия | 12022, 12024 |
Австралия | 1020, M1020 |
Швейцария | Ck22 |
Юж.Корея | SM20C, SM20CK, SM22C |
T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 2,13 | 52 | 7859 | |||
100 | 2,03 | 11,60 | 50.6 | 7834 | 486 | 219 |
200 | 1,99 | 12,60 | 48.6 | 7803 | 498 | 292 |
300 | 1,90 | 13,10 | 46.2 | 7770 | 514 | 381 |
400 | 1,82 | 13,60 | 42.8 | 7736 | 533 | 487 |
500 | 1,72 | 14,10 | 39.1 | 7699 | 555 | 601 |
600 | 1,60 | 14,60 | 35.8 | 7659 | 584 | 758 |
700 | 14,80 | 32 | 7617 | 636 | 925 | |
800 | 12,90 | 7624 | 703 | 1094 | ||
900 | 7600 | 703 | 1135 | |||
1000 | 695 |
Соответствие по ГОСТ | Вид поставки | σВ (МПа) | δ 5 (%) | ψ (%) | HB (не более) |
1050-74 | Сталь калиброванная: | ||||
горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации | 410 | 25 | 55 | ||
5-й категории после нагартовки | 490 | 7 | 40 | ||
5-й категории после отжига или высокого отпуска | 390 | 21 | 50 | ||
10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: | ||||
после отпуска или отжига | 390-490 | 50 | 163 | ||
после сфероидизирующего отжига | 340-440 | 50 | 163 | ||
нагартованная без термообработки | 490 | 7 | 40 | 207 |
Температурные испытания, °С | σ0,2, МПа | σВ, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 |
20 | 280 | 430 | 34 | 67 | 218 |
200 | 230 | 405 | 28 | 67 | 186 |
300 | 170 | 415 | 29 | 64 | 188 |
400 | 150 | 340 | 39 | 81 | 100 |
500 | 140 | 245 | 40 | 86 | 88 |
700 | 130 | 39 | 94 | ||
800 | 89 | 51 | 96 | ||
900 | 75 | 55 | 100 | ||
1000 | 47 | 63 | 100 | ||
1100 | 30 | 59 | 100 | ||
1200 | 20 | 64 | 100 |
σ-1, МПа | J-1, МПа | n | δ5, МПа | σ0,2,МПа | Термообработка, состояние стали |
206 | 1Е+7 | 500 | 320 | ||
245 | 520 | 310 | |||
225 | 490 | 280 | |||
205 | 127 | Нормализация 910 С, отпуск 620 С. | |||
193 | 420 | 280 | |||
255 | 451 | Цементация 930 С, закалка 810 С, отпуск 190 С. |
Сечение, мм | σ0,2, МПа | σВ, МПа | δ5, % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | HRC |
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 800-820 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух. | |||||||
50 | 290-340 | 490-590 | 18 | 45 | 54 | 156 | 55-63 |
Коррозионная стойкость | В среде H2S: скорость общей коррозии ≤ 0,5 мм/год; стойкость к водородному растрескиванию CLR ≤ 3 % CTR ≤ 6 %; стойкость к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением ≥ 75 % от σ0,2. По ТУ 14-3-1971-97 металл труб должен выдерживать испытания на водородное растрескивание по стандарту NACE ТМ 02 84 (испытательная среда NACE TM 01 77). Предельные значения коэффициентов длины (CLR) и толщины трещин (CTR) не должны превышать соответственно 3 и 6%. Металл труб должен выдерживать испытания на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Пороговое напряжение СКРН должно быть не менее 75% (254 МРа) от минимального гарантируемого предела текучести материала. Скорость общей коррозии металла труб не должна превышать 0,5 мм/год. |
Наплавка | Наплавка уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной арматуры в соответствии с ОСТ 26-07-2028-81 производится ручной электродуговой наплавкой электродами типа Э-20Х13 с обмазкой УОНИ-13НЖ, НИИ-48, НИИ-48Ж-1 или проволокой СВ-12Х13 или СВ-20Х13. Подготовка поверхности под наплавку производится механической обработкой. Наплавка производится с предварительным и сопутствующим нагревом детали до 400-450 °C не менее чем в 3 слоя толщиной не менее 4 мм без учета припуска на механическую обработку. Термообработка после наплавки производится путем отпуска при 550-600 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=301-350, при 600-650 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=240-300, при 400-450 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=351-400. Температура печи при загрузке деталей для отпуска должна быть не более 300 °C. |
Обрабатываемость резаньем | В горячекатанном состоянии при НВ 126-131 и sВ=450-490 МПа Kn тв.спл.=1,7 Kn б.ст.=1,6. |
Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС. Для ручной дуговой сварки используются электроды МР-3 или УОНИ13/45А; для автоматической под флюсом - проволока Св-08А, Cв-08ГA или Св-10Г2 с флюсом АН-348А; для сварки в защитных газах Ar и CO2 - сварочная проволока Св-08Г2С. |
Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна. |
Температура ковки | Начала - 1280 °C, конца - 750 °C. Охлаждение на воздухе. |
Флокеночувствительность | не чувствительна. |
Соответствие по ГОСТ | Вид поставки | Сечение, мм | KCU при +20 | KCU при -40 | KCU при -60 |
19281-73 | Сортовой и фасонный прокат | от 5 до 10 | 64 | 39 | 34 |
от 10 до 20 вкл. | 59 | 34 | 29 | ||
от 20 до 100 вкл. | 59 | 34 | - |
Температура испытания, °C/s0,2 | |||||||
150 | 200 | 250 | 300 | 320 | 350 | 400 | 450 |
≥215 | ≥210 | ≥196 | ≥180 | ≥160 | ≥137 | ≥127 |
НТД | C | S | P | Mn | Cr | Zn | V | Sn | Si | Sb | Pb | Ni | N | Mo | Fe | Cu | Bi | As | Al |
ТУ 14-1-3987-85 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | - | - | - | ≤0,30 | - | - | - |
ТУ 14-1-5058-91 | 0,18-0,24 | ≤0,012 | ≤0,020 | 0,35-0,65 | ≤0,15 | ≤0,0040 | ≤0,040 | ≤0,005 | 0,17-0,37 | 0,00015-0,00045 | ≤0,0030 | ≤0,10 | ≤0,010 | - | - | ≤0,10 | 0,0002-0,00045 | ≤0,010 | - |
ГОСТ 11017-80 | 0,17-0,24 | ≤0,035 | ≤0,035 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | ≤0,006 | - | - | ≤0,30 | - | ≤0,080 | - |
ГОСТ 19277-73, ГОСТ 21729-76 | 0,17-0,24 | ≤0,035 | ≤0,035 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | - | - | ≤0,20 | - | - | - |
ТУ 14-1-1529-2003 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | - | Ост. | ≤0,30 | - | - | - |
ТУ 14-3Р-251-2007, ТУ 14-3-251-74, ГОСТ 1050-88 | 0,17-0,24 | ≤0,040 | ≤0,035 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | ≤0,006 | - | - | ≤0,30 | - | ≤0,080 | - |
ТУ 14-3-808-78 | 0,17-0,24 | ≤0,040 | ≤0,035 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | ≤0,006 | - | - | ≤0,25 | - | ≤0,080 | 0,02-0,08 |
ТУ 14-3-1971-97 | 0,17-0,21 | ≤0,008 | ≤0,012 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | ≤0,060 | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | - | - | - | ≤0,30 | - | - | 0,02-0,05 |
ТУ 14-3-341-75 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,025 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | - | - | ≤0,30 | - | - | - |
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 | - | - | - | ≤0,25 | - | - | 0,03-0,05 |
ТУ 14-1-5185-93 | 0,18-0,24 | 0,002-0,015 | 0,005-0,015 | 0,35-0,65 | ≤0,15 | 0,0005-0,0040 | 0,002-0,100 | 0,0005-0,0040 | 0,17-0,37 | 0,0005-0,0030 | 0,0003-0,0040 | ≤0,15 | 0,002-0,012 | - | - | ≤0,15 | 0,0001-0,0030 | ≤0,010 | 0,002-0,009 |
ТУ 08.002.0501.5348-92 | 0,17-0,24 | ≤0,020 | ≤0,035 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | - | - | - | ≤0,30 | - | - | - |
ТУ 14-159-1128-2008 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | ≤0,006 | - | - | ≤0,30 | - | ≤0,080 | - |
ТУ 14-161-148-94 | 0,17-0,24 | ≤0,013 | ≤0,018 | 0,35-0,65 | - | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | - | - | ≤0,25 | - | - | - |
TУ 1317-006.1-593377520-2003 | 0,17-0,24 | ≤0,015 | ≤0,017 | 0,35-0,65 | ≤0,40 | - | ≤0,050 | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | ≤0,008 | - | - | ≤0,25 | - | - | 0,02-0,05 |
ТУ 1301-039-00212179-2010 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | ≤0,15 | - | ≤0,30 | - | - | - |
ТУ 14-3Р-55-2001, ТУ 14-3-460-2003 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,25 | - | - | - | ≤0,30 | - | - | - |
ТУ 14-3Р-1128-2007 | 0,17-0,24 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,35-0,65 | ≤0,25 | - | - | - | 0,17-0,37 | - | - | ≤0,30 | ≤0,008 | - | - | ≤0,30 | - | - | - |
Механические свойства:
Физические свойства:
Сталь 10 - конструкционная углеродистая качественная сталь, сваривается без ограничений. Сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.
Пластичность металла позволяет использовать их для изготовления штампованных частей и деталей. Для выпуска промышленного количества товара осуществляется технология холодной штамповки. Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Твердость стали 10: HB 10 -1 = 143 МПа. Обрабатываемость резанием В горячекатанном состоянии при НВ 99-107 и σB = 450 МПа, Kυ тв.спл. = 2,1, Kυ б.ст. = 1,6. Нашла свое применение в производстве труб и крепежных деталей котлов и трубопроводов ТЭЦ, из стали 10 изготавливают трубные крепежные детали АЭС, крепежные детали паровых и газовых турбин. При применении химико-термической обработки спектр применения резко расширяется, из нее изготавливают втулки, ушки рессор, диафрагмы, шайбы, винты, детали работающие до 350 °С к которымпредъявляются требования высокой поверхностной твердости и износоустойчивости при невысокой прочности сердцевины. Высокий предел выносливости определяет применение материала при изготовлении ответственных деталей, которые предназначены для длительной работы. Ковку производят при температурном режиме от 1300 до 700 0С, охлаждение на воздухе.
Расшифровка стали: Получают конструкционные углеродистые качественные стали в конвертерах или в мартеновских печах. Обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 10 обозначают содержание его около 0,1 процента.
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8510-86; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 9234-74; |
Листы и полосы | ГОСТ 6765-75; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 82-70; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 103-2006; |
Ленты | ГОСТ 3560-73; |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 7417-75; ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78; |
Листы и полосы | ГОСТ 4405-75; ГОСТ 10885-85; ГОСТ 1577-93; ГОСТ 4041-71; |
Ленты | ГОСТ 19851-74; ГОСТ 10234-77; ГОСТ 503-81; |
Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 22786-77; ГОСТ 8638-57; ГОСТ 8645-68; ГОСТ 53383-2009; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 6856-54; ГОСТ 30564-98; ГОСТ 30563-98; ГОСТ 8646-68; ГОСТ 23270-89; ГОСТ 8644-68; ГОСТ 11249-80; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 5005-82; ГОСТ 8642-68; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 1060-83; ГОСТ 550-75; ГОСТ 8639-82; ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8733-74; ГОСТ 8734-75; ГОСТ 12132-66; ГОСТ 9567-75; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 14162-79; ГОСТ 13663-86; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10704-91; ГОСТ 5654-76; |
Проволока стальная низкоуглеродистая | ГОСТ 5663-79; ГОСТ 1526-81; ГОСТ 792-67; ГОСТ 5437-85; |
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая | ГОСТ 17305-91; ГОСТ 9389-75; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 9850-72; |
Сетки металлические | ГОСТ 9074-85; |
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
0.07 - 0.14 | 0.17 - 0.37 | 0.35 - 0.65 | до 0.3 | до 0.04 | до 0.035 | до 0.15 | до 0.3 | до 0.08 |
Критическая точка | Температура |
Ac1 | 724 |
Ac3(Acm) | 876 |
Ar3(Arcm) | 850 |
Ar1 | 682 |
ГОСТ | Вид поставки, режим термообработки | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | НВ, не более |
1050-88 | Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 335 | 31 | 55 | |
10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: | ||||
после отжига или отпуска | 335-450 | 55 | 143 | ||
после сферодизирующего отпуска | 315-410 | 55 | 143 | ||
нагартованная без термообработки | 390 | 8 | 50 | 187 | |
1577-93 | Полосы нормализованные или горячекатаные | 335 | 8 | 55 | |
16523-70 | Лист горячекатаный (образцы поперечные) | 295-410 | 24 | ||
Лист холоднокатаный (образцы поперечные) | 295-410 | 25 | |||
4041-71 | Лист термически обработанный 1-2й категории | 295-420 | 32 | 117 | |
8731-87 | Трубы горячедеформированные термообработанные | 355 | 24 | 137 | |
8733-87 | Трубы холодно- и теплодеформированные термообработанные | 345 | 24 | 137 | |
Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух. | 390 | 25 | 55 | сердц. 137 поверхн. 57-63 | |
Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
нормализация 900-920 °С | |||||
20 | 260 | 420 | 32 | 69 | 221 |
200 | 220 | 485 | 20 | 55 | 176 |
300 | 175 | 515 | 23 | 55 | 142 |
400 | 170 | 355 | 24 | 70 | 98 |
500 | 160 | 255 | 19 | 63 | 78 |
Исследование релаксационной стойкости методом свободного изгиба показало, что образцы, подвергнутые ММТО, обладают более низкой релаксационной стойкостью при 150° С, чем в исходном состоянии (после отжига). Дополнительный отжиг образцов после ММТО при 300-500° С позволяет резко повысить релаксационную стойкость сталей 10 и 35. Падение напряжений в образцах за 3000 ч после дополнительного отжига при 400° С для стали 10 и при 500° С для стали 35 уменьшается в 10-30 раз в сравнении с образцами после ММТО без дополнительного отжига. При этом максимальная релаксационная стойкость получена при несколько более высоких температурах дополнительного отжига после ММТО, чем максимальные значения предела упругости.
Полученные экспериментальные данные позволяют предположить, что низкая релаксационная стойкость образцов после ММТО связана с недостаточной стабильностью тонкой структуры металла. Дополнительный дорекристаллизационный отжиг после ММТО позволяет более полно стабилизировать структуру и, таким образом, резко повысить сопротивление металла микропластическим деформациям при кратковременном и длительном нагружениях.
Tемпература | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
0С | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 2.1 | 7856 | 140 | |||
100 | 2.03 | 12.4 | 57 | 7832 | 494 | 190 |
200 | 1.99 | 13.2 | 53 | 7800 | 532 | 263 |
300 | 1.9 | 13.9 | 49.6 | 7765 | 565 | 352 |
400 | 1.82 | 14.5 | 45 | 7730 | 611 | 458 |
500 | 1.72 | 14.85 | 39.9 | 7692 | 682 | 584 |
600 | 1.6 | 15.1 | 35.7 | 7653 | 770 | 734 |
700 | 15.2 | 32 | 7613 | 857 | 905 | |
800 | 12.5 | 29 | 7582 | 875 | 1081 | |
900 | 14.8 | 27 | 7594 | 795 | 1130 | |
1000 | 12.6 | 666 | ||||
1100 | 14.4 | 668 |
При температуре +20 0С плотность стали составляет 7856 кг/м3
Свариваемость: | без ограничений. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Твердость сталь 10, Калиброванного нагартованного проката по ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 187 МПа |
Твердость сталь 10, Горячекатанного проката по ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 143 МПа |
Твердость сталь 10, Лист термообработаный по ГОСТ 4041-71 | HB 10 -1 = 117 МПа |
Твердость сталь 10, Трубы бесшовные по ГОСТ 8731-87 | HB 10 -1 = 137 МПа |
Твердость сталь 10, Трубы горячедеформированные по ГОСТ 550-75 | HB 10 -1 = 137 МПа |
Твердость сталь 10, Пруток горячекатаный по ГОСТ 10702-78 | HB 10 -1 = 115 МПа |
Температура +20 °С | Температура -20(-30) °С | Температура -40(-50) °С | Температура -60 °С | Термообработка (пруток 35 мм) |
235 | 196 | 157 | 78 | Отсутствует |
73-265 | 203-216 | 179 | Нормализация | |
59-245 | 49-174 | 45-83 | 19-42 | Отжиг |
Расстояние от торца, мм | Примечание | |||
1,5 | 3 | 4,5 | 6 | |
31 | 29 | 26 | 20,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
σ-1, МПА | J-1, МПА | n | Термообработка |
157-216 | 51 | 106 | Нормализация 900-920 °C |
σ 4001/10000=108 МПа, σ 4001/100000=78 МПа, σ 4501/10000=69 МПа, σ 4501/100000=44 МПа, |
США | 1010, 1012, 1110, C1010, Gr.A, M1010, M1012 |
Германия | 1.0301, 1.0305, 1.0308, 1.1121, C10, C10E, Ck10, St35, ST35-8 |
Япония | S10C, S12C, S9CK, SASM1, STB340, STKM12A, SWMR |
Франция | AF34, AF34C10, C10, C10RR, XC10 |
Англия | 040A10, 040A12, 045M10, 10CS, 10HS, 1449-10CS, CFS3, CS10 |
Евросоюз | 1.1121, 2C10, C10, C10D, C10E |
Италия | 1C10, 2C10, C10, C14, Fe360 |
Испания | F.1511 |
Китай | 10 |
Швеция | 1233, 1265 |
Болгария | 10 |
Венгрия | C10 |
Польша | 10, K10, R35 |
Румыния | OLC10 |
Чехия | 11353, 12010, 12021 |
Швейцария | C10 |
Марки стали Характеристика Механические и упругие свойства [c.782]
Закономерности нестабильного развития усталостных трещин исследовались в конструкционных сталях, характеристики механических свойств которых и температура хрупкости изменялись двумя способами — понижением температуры испытаний и специальной термической обработкой, для изучения влияния способа изменения характеристик механических свойств исследуемых сталей на закономерности нестабильного развития усталостных трещин в них и на характеристики их вязкости разрушения. [c.192]
Наименование стали Характеристика механических свойств [c.639]
Укрупнение зериа аустенита в стали почти не отражается на статистических характеристиках механических свойств (твердость. сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение), ио сильно снижает ударную вязкость, особенно при высокой твердости (отпуск при низкой температуре). Это явление сказывается из-за повышения порога хладноломкости с укрупнением зерна. [c.241]
Источник концентра-цпв напряжений Диаметр вала, мм Стали, термообработка, механические характеристики [c.292]
Определяемое таким образом напряжение при разрыве образца весьма условно и не может быть использовано в качестве характеристики механических свойств стали. Условность состоит в том, что получено оно делением силы в момент разрыва на первоначальную площадь поперечного сечения образца, а не на действительную его площадь при разрыве, которая значительно меньше начальной вследствие образования шейки. [c.94]
Марка стали Термообработка Механические характеристики Применение [c.161]
Между некоторыми характеристиками механических свойств сталей установлены эмпирические зависимости. [c.49]
Диаметр вала Материал вала — углеродистая сталь ее механические характеристики [c.565]
Выберите наиболее рациональную марку стали для изготовления автомобильных рессор средней прочности. Расшифруйте состав выбранной стали, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные свойства рессор. Охарактеризуйте микроструктуру, приведите характеристики механических свойств после термической обработки, [c.151]
Величина остаточного удлинения после разрыва образца, выраженная в процентах, обозначается O. Соответственно остаточное уменьшение площади поперечного сечения шейки после разрыва образца в процентах обозначается т ). Величины o (%) и ф(%) наряду с 0п и Ог являются важными характеристиками механических свойств материала. Они приводятся в справочной литературе для каждого сорта стали или другого конструкционного материала. [c.103]
В справочнике приняты обозначения характеристик механических и физических свойств по системе СИ. Поскольку в настоящее время еще ие полностью завершен переход обозначений характеристик свойств сталей на систему СИ, то для удобства пользования справочником приведены пересчетные значения принятых единиц измерений на старую систему, с помощью которой можно определить численные значения механических характеристик, приведенных для каждой марки стали (табл. 1). [c.5]
Длительная прочность зависит от большого числа факторов и проявляет высокую чувствительность к условиям изготовления металла (выплавка, ковка и т. п.) и разного рода технологическим операциям, предусмотренным циклом изготовления изделия. Поэтому в пределах марочного состава ст/али наблюдается значительный разброс характеристик прочности и пластичности при длительном разрыве. В этих условиях оценка сопротивления разрушению, как и других характеристик механических свойств, не может базироваться на результатах исследования только одной партии (одной плавки) металла данной марки стали. [c.105]
Важным практическим применением низкочастотных электромагнитных приборов является определение количества углерода стали, оценка механических характеристик при термической обработке, контроль за правильным ее выполнением. Возможность разработки того или иного метода контроля во многом определяется свойствами соединений железа с углеродом. [c.107]
Сталь Условия испытаний Характеристики механических свойств я 1 I о. Литература [c.94]
Сталь Условия испытаний Характеристики механических свойств Z X 57 к 1 = X е. Литература [c.134]
Сталь, сплав Условия испытаний Характеристики механических свойств Я1 X а Литература [c.161]
Эпоха освоения космоса предъявляет к материалам новые требования. Привычные понятия прочности и упругости стали недостаточными для полной характеристики механического поведения конструкционных материалов. На первый план выступает их микроструктура, те превращения, которые происходят с ней под воздействием сверхвысокого вакуума, протонного, электронного и космического излучений. [c.142]
Стали, содержащие 12—14% Сг, широко применяют в турбостроении, при изготовлении различных предметов домашнего обихода, режущих инструментов и других изделий, не подвергающихся действию относительно сильных агрессивных сред. Их используют преимущественно в термически обработанном — закаленном и отпущенном состоянии, часто с тщательно шлифованной, а иногда и полированной поверхностью, благодаря чему обеспечиваются высокие характеристики механической прочности и коррозионная стойкость [4]. [c.16]
Расчетные гарантируемые характеристики механических свойств некоторых из сталей указанного класса приведены в табл. 1.4. [c.23]
Для корпусов парогенераторов, компенсаторов объема, емкостей систем аварийного охлаждения активной зоны используются малоуглеродистые низколегированные стали (С - 0,18-0,24%, Si - 0,20-0,7%, Мп -0,4-0,9%, Сг - 0,3-0,9%, № - 0,4-0,8%, Мо - 0,03-0,4%, S характеристиками механических свойств при комнатной температуре оо.з = 220 -ь 320 МПа, =440 520 МПа, 5 = 18 24%, ф = = 45 60%. Указанные корпуса практически не подвергаются радиационным воздействиям, могут иметь более низкие рабочие параметры и давления (в сравнении с корпусами реакторов). В связи с этим обеспечение их прочности и ресурса осуществляется с привлечением более ограниченного числа критериев и предельных состояний. [c.25]
Применительно к атомным энергетическим установкам по мере накопления данных о средних и минимальных характеристиках механических свойств, повыщения требований к уровню технологических процессов на всех стадиях получения металла и готовых изделий, развития методов и средств дефектоскопического контроля и контроля механических свойств по отдельным плавкам и листам было принято [5] использовать при расчетах не величины [о ], а коэффициенты запаса прочности и гарантированные характеристики механических свойств для сталей, сплавов, рекомендованных к применению в ВВЭР (см. гл. 1, 2). Для новых металлов, разрабатываемых применительно к атомным энергетическим реакторам, был разработан состав и объем аттестационных испытаний, проводимых в соответствии с действующими стандартами и методическими указаниями. Методы определения механических свойств конструкционных материалов при кратковременном статическом (для определения величин Ов и 00,2) и длительном статическом (для определения величин и o f) нагружениях получили отражение в нормах расчета на прочность атомных реакторов [5]. [c.29]
Фиг. 9. Характеристика механических свойств стали (0,8/о С), имеющей зернистую и пластинчатую структуру при одинаковой твёрдости /—зернистая структура 2—пластинчатая структура. |
Характеристики механической прочности углеродистой стал [c.429]
Характеристики механической прочности легированной стали [c.430]
Сталь жаропрочная — Предел длительной прочности 433 — Характеристики механические 432 [c.557]
Для котельных сталей важно обеспечить определенный комплекс механических свойств при комнатной и рабочей температурах. Как уже отмечалось, важными характеристиками механических свойств котельной стали при комнатной температуре являются временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость. [c.57]
При повышении температуры характеристики механических свойств стали изменяются. [c.58]
Характеристики механической прочности углеродистой стали в кГ/мм [c.472]
Основные характеристики механической прочности некоторых марок сталей [c.137]
Гарантируемыми характеристиками механических свойств для арматурной стали являются предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, определяемые при испытаний на растяжение и удовлетворительные результаты испытаний на загиб в холодном состоянии. [c.44]
Для сварки конструкционных сталей тип электрода содержит букву Э, вслед за которой цифрами указана величина временного сопротивления при разрыве например Э38, Э42, Э50. .. Э150. У некоторых типов электродов после цифр поставлена буква А, что характеризует более высокие характеристики пластичности наплавленного металла (см. табл. 15). Электроды этого типа регламентированы только по характеристикам механических свойств (ов а , угол загиба) и содержанию серы и фосфора в наплавленном металле. [c.106]
В табл. 5.1 приведены основные показатели регламентируемых характеристик механических свойств основных ipynn применяемых сталей различного назначения при изготовлении нефтегазохимических аппаратов в соответствии с требованиями ОСТ 26-291-94. В столбцах 4 и 5 сводной табл. 5.1 [c.319]
Допустимые характеристики механических свойств нефтеаппаратурных сталей [c.320]
Термическая обработка стали 15Х11МФБЛ проведена по режиму нормализации при 1100°С, вьщержка 4—5 ч, отпуск при 740—760 °С, вьщержка 12 ч. Микроструктура представляла собой игольчатый сорбит отпуска. Свойства стали при нормальной температуре удовлетворяли требованиям ТУ по всем характеристикам механических свойств. [c.80]
Изменение характеристик механических свойств (Е а ,о, ац.го), отнесенных к их значению при комнатной температуре для аусте-нитной нержавеющей стали типа 18-8, показано на рис. 1 [35]. [c.102]
На pnQ. 4 показаны результаты расчета по уравнению (14) для стали типа 18-8 при температуре 650° С (симметричный цикл деформаций) при значениях характеристик механических свойств = = 1,4-10 кПмм , 0ьо = 35 кПмм , -фко = 55%. В расчетах при- [c.105]
На основе поверочных расчетов определяется допустимость принятых конструктивных форм, технологии изготовления и режимов эксплуатации если нормативные требования поверочного расчета не удовлетворяются, то производится изменение принятых решений. Для реализации расчетов по указанным выше предельным состояниям в ведущих научно-исследовательских и конструкторских центрах был осуществлен комплекс работ по изучению сопротивления деформациям и разрушению реакторных конструкционных материалов. При этом для вновь разрабатываемых к применению в реакторах металлов и сплавов (низколегированные тепло-и радиационно-стойкие стали, высоколегированные аустенитные стали для тепловьщеляющих элементов и антикоррозионных наплавок, шпилечные высокопрочные стали) исследовались стандартные характеристики механических свойств, входящие в расчеты прочности по уравнениям (2.3), -пределы текучести Оо,2, прочности, длительной прочности о , и ползучести a f Наряду с этими характе мстиками по данным стандартных испытаний определялись характеристики пластичности (относительное удлинение 5 и сужение ударная вязкость а , предел выносливости i, твердость, модуль упругости Е , коэффициент Пуассона д, а также коэффициент линейного расширения а. [c.38]
В соответствии о заказом серебрянка поставляется с нормироваи-нами одной или несколькими характеристиками (механическими свойствами, микроструктурой, твердостью, коррозионной стойкостью и т. д.), установленными стандартами на горячекатаную сталь. [c.530]
Компрессорные лопатки в существующих ГТУ работают при те.мпературе, не превышающей 300° С. В установках с повышенными степенями сжатия обычно вводится промежуточное охлаждение воздуха. Поэтому, как правило, для лоиаток компрессоров могут применяться стали 1X13 и 2X13 (табл. 8). Они обладают высоким декрементом затухания колебаний, удовлетворителы-юй коррозионной стойкостью, достаточно высоки чи характеристиками механической прочности. [c.162]
стандарт Standard | Марка стали (группа прочности) Steel grade (strength group) | Предел прочности при Растяжении, Мпа Tensile strength, MPa | Предел текучести, Мпа Yield strength, MPa | Относительное удлинение, % Relative elongation, % | Работа удара Impact work | |||
S≤16 | 16<S≤25 | На продольных образцах Longitudinal samples | На поперечных образцах Transverse samples | На продольных образцах Longitudinal samples | На поперечных образцах Transverse samples | |||
неменее/ Notlessthan | ||||||||
API Spec. 5L | A | мин/min. 335 | 210 | 210 | расчетное по API estimated acc. to API | |||
API Spec. 5L | B-PSL1 | мин/min. 415 | 245 | 245 | расчетное по API estimated acc. to API | |||
API Spec. 5L | B-PSL2 | 415-760 | 245-495 | 245-495 | расчетное по API Дж=27 (0°С) estimated acc. to API Joule=27 (0оС) | |||
API Spec. 5L | X42-PSL1 | мин/min. 415 | 290 | 290 | расчетное по API estimated under API | |||
API Spec. 5L | X42-PSL2 | 415-760 | 290-495 | 290-495 | расчетное по API Дж=27 (0°С) estimated acc. to API Joule=27 (0оС) | |||
API Spec. 5L | X46-PSL1 | мин/min. 435 | 320 | 320 | расчетное по API estimated acc. to API | |||
API Spec. 5L | X46-PSL2 | 435-760 | 320-525 | 320-525 | расчетное по API Дж=27 (0°С) estimated acc. to API Joule=27 (0оС) | |||
API Spec. 5L | X52-PSL1 | мин/min. 460 | 360 | 360 | расчетное по API estimated acc. to API | |||
API Spec. 5L | X52-PSL2 | 460-760 | 360-530 | 360-530 | расчетное по API Дж=27 (0°С) estimated acc. to API Joule=27 (0оС) | |||
ASTM A53 | A | мин/min. 330 | 205 | 205 | расчетное по ASTM estimated acc. to ASTM25 | |||
ASTM A53 | В | мин/min. 416 | 240 | 240 | расчетное по ASTM estimated acc. to ASTM25 | |||
ASTM A106 | А | мин/min. 330 | 205 | 205 | 35 | 25 | ||
ASTM A106 | В | мин/min. 416 | 240 | 240 | 30 | 16,5 | ||
ASTM A106 | С | мин/min. 485 | 275 | 275 | 30 | 16,5 | ||
DIN 1629 | St 37.0 | 350-480 | 235 | 225 | 25 | 23 | ||
DIN 1629 | St 44.0 | 420-550 | 275 | 265 | 21 | 10 | ||
DIN 1629 | St 52.0 | 500-650 | 355 | 346 | 21 | 10 | ||
EN 10208-1 | L210GA | 335-475 | 210 | 210 | 27 | 25 | ||
EN 10208-1 | L235GA | 370-510 | 235 | 235 | 25 | 23 | ||
EN 10208-1 | L245GA | 415-555 | 245 | 245 | 24 | 22 | ||
EN 10208-1 | L290GA | 415-555 | 290 | 290 | 23 | 21 | ||
EN 10208-1 | L360GA | 460-620 | 360 | 360 | 22 | 20 | ||
EN 10208-2 | L245NB | мин/min. 415 | 245-440 | 245-440 | 24 | 22 | Дж=40 (0°С) Joule =40 (0°С) | |
EN 10208-2 | L290NB | мин/min. 415 | 290-440 | 290-440 | 23 | 21 | Дж=40 (0°С) Joule=40 (0°С) | |
EN 10208-2 | L360NB | мин/min. 460 | 360-510 | 360-510 | 22 | 20 | Дж=40 (0°С) Joule=40 (0°С) | |
EN 10210-1 | S235JRH | 360-510 | 235 | 225 | 26 | 24 | Дж=27 (+20°С) Joule=27 (+20°С) | |
EN 10210-1 | S275J0H | 410-560 | 275 | 265 | 23 | 21 | Дж=27 (0°С) Joule=27 (0°С) | |
EN 10210-1 | S275J2H | 470-560 | 275 | 265 | 23 | 21 | Дж=27 (-20°С) Joule=27 (-20°С) | |
EN 10210-1 | S355J0H | 470-630 | 355 | 345 | 22 | 20 | Дж=27 (0°С) Joule=27 (0°С) | |
EN 10210-1 | S355J2H | 470-630 | 355 | 345 | 22 | 20 | Дж=27 (-20°С) Joule=27 (-20°С) | |
EN 10216-1 | P195TR1 | 320-440 | 195 | 185 | 27 | 25 | ||
EN 10216-1 | P195TR2 | 320-440 | 195 | 185 | 27 | 25 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) J=27 (0°С) |
EN 10216-1 | P235TR1 | 360-500 | 235 | 225 | 25 | 23 | ||
EN 10216-1 | P235TR2 | 360-500 | 235 | 225 | 25 | 23 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) |
EN 10216-1 | P265TR1 | 410-570 | 265 | 255 | 21 | 19 | ||
EN 10216-1 | P265TR2 | 410-570 | 265 | 255 | 21 | 19 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) J=27 (0°С) |
EN 10216-2 | P195GH | 320-440 | 195 | 185 | 27 | 25 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) J=27 (0°С) |
EN 10216-2 | P235GH | 360-500 | 235 | 225 | 25 | 23 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) J=27 (0°С) |
EN 10216-2 | P265GH | 410-570 | 265 | 255 | 23 | 21 | Дж=40 (0°С) Дж=28(-10°С ) Joule=40 (0°С) Joule=28(-10°С) | Дж=27 (0°С) J=27 (0°С) |
EN 10216-2 | 16Mo3 | 450-600 | 280 | 270 | 22 | 20 | Дж=40 (+20°С) Joule=40 (+20°С) | Дж=27 (+20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-2 | 13CrMo4-5 | 440-590 | 290 | 290 | 22 | 20 | Дж=40 (+20°С) Joule=40 (+20°С) | Дж=27 (+20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-2 | 14MoV6-3 | 460-610 | 320 | 320 | 20 | 18 | Дж=40 (+20°С) Joule=40 (+20°С) | Дж=27 (+20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-2 | 10CrMo9-10 | 480-630 | 280 | 280 | 22 | 20 | Дж=40 (+20°С) Joule=40 (+20°С) | Дж=27 (+20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P275NL1 | 390-530 | 275 | 275 | 24 | 22 | Дж=40 (-40°С) Joule=40 (-40°С) | Дж=27 (-40°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P275NL2 | 390-530 | 275 | 275 | 24 | 22 | Дж=40 (-20°С) Joule=40 (-20°С) | Дж=27 (-20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P355N | 490-650 | 355 | 355 | 22 | 20 | Дж=40 (-20°С) Joule=40 (-20°С) | Дж=27 (-20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P355NH | 490-630 | 355 | 355 | 22 | 20 | Дж=40 (-20°С) Joule=40 (-20°С) | Дж=27 (-20°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P355NL1 | 490-650 | 355 | 355 | 22 | 20 | Дж=40 (-40°С) Joule=40 (-40°С) | Дж=27 (-40°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-3 | P355NL2 | 490-650 | 355 | 355 | 22 | 20 | Дж=40 (-50°С) Joule=40 (-50°С) | Дж=27 (-50°С) J=27 (+20°С) |
EN 10216-4 | P215NL | 360-480 | 215 | 215 | 25 | 23 | Дж=55 (+20°С) Дж=40 (-40°С ) Joule=55 (+20°С) Joule=40 (-40°С ) | |
EN 10216-4 | P255QL | 360-490 | 255 | 255 | 23 | 21 | Дж=60 (+20°С) Дж=40 (-50°С ) Joule=60 (+20°С) Joule=40 (-50°С) | Дж=40 (+20°С) Дж=27 (-50°С ) Joule =40 (+20°С) Joule=27 (-50°С ) |
EN 10216-4 | P265NL | 410-570 | 265 | 265 | 24 | 22 | Дж=50 (+20°С) Дж=27 (-40°С ) Joule =50 (+20°С) Joule=27 (-40°С) | Дж=35 (+20°С) Дж=27 (-40°С ) Joule=35 (+20°С) Joule=27 (-40°С) |
EN 10255 | S195T | 320-520 | 195 | 195 | 20 | |||
EN 10297-1 | E235 | мин/min. 360 | 235 | 225 | 25 | 23 | ||
EN 10297-1 | E275 | мин/min. 410 | 275 | 265 | 22 | 20 | ||
EN 10297-1 | E315 | мин/min. 450 | 315 | 305 | 21 | 19 | ||
EN 10297-1 | E355 | мин/min. 490 | 355 | 345 | 20 | 18 | ||
EN 10297-1 | E470 | мин/min. 650 | 470 | 430 | 17 | 15 | ||
EN 10297-1 | E590k2 | 700 | 590 | 540 | 16 | 14 | Дж=40 (+20°С) | Дж=27 (+20°С ) |
Чем больше содержится углерода в структуре стали, тем выше в ней количество цементита, при одновременном снижении доли феррита. Изменение соотношения между этими составляющими и приводит к понижению пластичности и сопротивлению удара, но значительно повышается прочность и твердость.
На вязкие свойства сталей углерод тоже влияет. При увеличении содержания углерода повышается порог хладоломкости и снижается ударная вязкость.
Если содержание кремния значительно увеличить, то улучшаются упругие свойства, сопротивление коррозии, магнитопроницаемость и стойкость к окислению при высоких температурах.
Марганец в составе стали используется в качестве раскислителя (не превышает в составе 0,8%) и уменьшает вредное влияние кислорода и серы.
В углеродистой стали допустимое содержание серы - не более 0,03%.
Фосфор ухудшает пластические свойства стали, понижает ударную вязкость при комнатной температуре, а особенно при отрицательной температуре (придает стали хладоломкость).
Назад ко всем новостям
Сталь – один из важнейших материалов, используемых во всех отраслях народного хозяйства. Это связано с хорошими механическими и физическими свойствами, которые можно улучшить с помощью добавок в сплав. Какие бывают виды стали и каково их применение?
Сталь
Сталь – деформируемый и термообрабатываемый сплав железа с углеродом и другими элементами, специально добавленными для придания определенных свойств, или полученный из сырья и топлива, используемых при производстве стали (примеси).Содержание углерода не превышает 2,11 % (для легированных сталей содержание углерода может быть значительно выше).
Сталь получают из чугуна рафинированием или с применением конвертерных, дуговых и вакуумных печей. Первичным металлургическим продуктом является стальное литье, которое перерабатывается в сталь в результате пластической обработки.
Сталь маркируется знаком (буквой) и числовыми обозначениями, определяющими марку, область применения, механические, физико-химические свойства, а также обозначающими номер стали.
Механические и технологические свойства стали определяют широкое применение этого материала в народном хозяйстве. Основными характеристиками являются: прочность на растяжение и сжатие, упругость, пластичность, пластичность, твердость, ударная вязкость, устойчивость к воздействию окружающей среды.
Сталь устойчива к сжатию, изгибу, сдвигу и скручиванию. Упругость означает, что он имеет способность восстанавливаться после прекращения действия сил, вызывающих деформацию.Кроме того, сталь поддается пластической обработке, т. е. сохраняет деформированную форму в результате напряжений после прекращения их действия. Он также подвергается остаточной деформации в результате прессования, изгиба или выпрямления.
Кроме того, сталь отличается твердостью, стойкостью к динамическим нагрузкам, действию как высоких, так и низких температур и факторов, вызывающих химическую и атмосферную коррозию. Важной особенностью является также свариваемость, т.е. возможность выполнения неразъемных соединений с помощью сварки.
Стоит добавить, что сталь в основном имеет однородную структуру и химический состав, а ее свойства во многом определяются: процентным содержанием углерода, легирующими элементами и термической обработкой. Использование добавок позволяет получить сталь с заданными свойствами.
См. предложение Kronos EDM - оптовики стали: https://www.kronosedm.pl/
Наиболее популярной классификацией сталей является деление сталей по химическому составу, определяющему специфические свойства.Легирующей добавкой могут быть: хром, никель, кремний, вольфрам, марганец, алюминий, кобальт, молибден, ванадий, сера, фосфор, азот, водород, титан.
По химическому составу мы различаем следующие виды стали:
Вторым важным для промышленности подразделением является классификация сталей в зависимости от их применения. Специфический химический состав и форма обработки позволяют получить заданные свойства.
Классификация стали по назначению:
Сталь конструкционная
Сталь широко используется во многих отраслях экономики и повсеместно присутствует в окружающей среде. В зависимости от вида и конкретных свойств стали имеют разное назначение.
Благодаря прочности и относительно низкой цене из различных марок углеродистой стали, т.е. из углеродистой стали, изготавливают листы, прутки, профили, трубы, полосы, тройники или профили и многое другое. Конструкционная сталь играет важную роль в машиностроении и автомобилестроении.Каждая марка предназначена для производства других элементов, например пружин, болтов, гаек, подшипников и т. д. Инструментальная сталь, в свою очередь, широко используется в производстве инструментов, в том числе режущих и режущих инструментов, метчиков, сверл, напильников, пил. , для волочения труб, по дереву, измерительные приборы.
Также стоит упомянуть специальную сталь. Одним из типов является широко используемая нержавеющая сталь, которая используется, в частности, для производства резервуары, посуда, столовые приборы, установки в пищевой промышленности или детали двигателей в самолетах.Жаропрочная сталь используется для деталей промышленных печей, котлов и аппаратов в промышленности синтетического волокна.
Компания «КРОНОС ЭДМ» является дистрибьютором высококачественной стали различных марок.
.
N O R M Y | Свойства M E C H A N I C Z N E | Свойства F I Z Y C Z N E | |||||||||
ЕН 10 088 | Ограничение пластичность Re (Rp0.2) Н/мм2 мин. | Прочность на растяжение Rм Н/мм2 | Удлинение при расставании А5% мин. | Твердость Hbмакс. | Плотность при 20oC [кг/дм3] | Модуль эластичность по 20°С [ГПа] | Фактор расширения термальный [10-6xK-1] | Фактор проводимость тепло [Вт/(мхК)] | Тепло подходит по номеру 20oC [Дж/(кгхК)] | Сопротивление правильный [Омxмм2) / м] | |
20oC ÷ 200oC 9000 6 | 20oC ÷ 400oC 9000 6 | ||||||||||
1.4000 | 230 | 400-630 | 19 | 180 | 7,7 | 220 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,60 |
1.4003 | 320 | 450-650 | 20 | 180 | 7,7 | 220 | 10,8 | 11,6 | 25 | 430 | 0,60 |
1.4016 | 280 | 450-600 | 20 | 160 | 7,7 | 220 | 10,0 | 10,5 | 25 | 460 | 0,60 |
1.4510 | 240 | 420-600 | 23 | 180 | 7,7 | 220 | 10,0 | 10,5 | 25 | 460 | 0,60 |
1.4006 | 205 | <600 | 20 | 200 | 7,7 | 215 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,60 |
1.4021 | 345 | <700 | 15 | 225 | 7,7 | 215 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,60 |
1.4028 | 345 | <740 | 15 | 235 | 7,7 | 215 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,65 |
1.4031 | 345 | <760 | 12 | 240 | 7,7 | 215 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,55 |
1.4034 | 345 | <780 | 12 | 245 | 7,7 | 215 | 11,0 | 12,0 | 30 | 460 | 0,55 |
1.4122 | - | <900 | 12 | 280 | 7,7 | 215 | 10,8 | 11,6 | 15 | 430 | 0,80 |
1.4301 | 230 | 540-750 | 45 | 215 | 7,9 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4305 | 190 | 520-700 | 35 | 190 | 7,9 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4306 | 220 | 520-670 | 45 | 200 | 7,9 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4307 | 220 | 520-670 | 45 | 200 | 7,9 | 200 | 16,5 | 18,0 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4310 | 250 | 600-950 | 40 | 215 | 7,9 | 200 | 17,0 | 18,0 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4401 | 240 | 530-680 | 40 | 215 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,75 |
1.4404 | 240 | 530-680 | 40 | 200 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,75 |
1.4435 | 240 | 550-700 | 40 | 215 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,75 |
1.4436 | 240 | 550-700 | 40 | 215 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,75 |
1.4438 | 240 | 550-700 | 35 | 215 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 14 | 500 | 0,85 |
1.4439 | 290 | 580-780 | 35 | 225 | 8 | 200 | 16,5 | 17,5 | 14 | 500 | 0,85 |
1.4529 | 300 | 650-850 | 40 | 250 | 8.1 | 195 | 16,1 | 16,9 | 12 | 450 | 1,00 |
1.4539 | 240 | 530-730 | 35 | 230 | 8 | 195 | 16,1 | 16,9 | 12 | 450 | 1,00 |
1.4541 | 220 | 520-720 | 40 | 215 | 7,9 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4547 | 320 | 650-850 | 35 | 225 | 8 | 195 | 17,0 | 18,0 | 14 | 500 | 0,85 |
1.4550 | 220 | 520-720 | 40 | 230 | 7,9 | 200 | 16,5 | 17,5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4571 | 240 | 540-690 | 40 | 215 | 8 | 200 | 17,5 | 18,5 | 15 | 500 | 0,75 |
1.4362 | 450 | 600-850 | 20 | 290 | 7,8 | 200 | 13,5 | 14,0 | 15 | 500 | 0,80 |
1.4410 | 550 | 750-1000 | 15 | 310 | 7,8 | 200 | 12,5 | 13,5 | 15 | 500 | 0,80 |
1.4460 | 460 | 620-880 | 20 | 260 | 7,8 | 200 | 13,5 | б.д. | 15 | 500 | 0,80 |
1.4462 | 500 | 660-950 | 20 | 293 | 7,8 | 200 | 13,5 | 14,0 | 15 | 500 | 0,80 |
Структура и свойства стали: появление различных структур стали из-за различного содержания углерода. Это влияет на их механические свойства и определяет способ обработки.
Существует несколько способов классификации сталей, но, вероятно, два подразделения, обусловленные свойствами и применением, являются наиболее важными в связи с промышленностью.
Своими свойствами стальобязана своему химическому составу, внутренней структуре и способу обработки.
применяется в различных отраслях промышленности и техники. В зависимости от применения мы различаем конструкционную сталь, инструментальную сталь, специальную сталь и историческую сталь. Каждый вид был разработан с определенной целью. Отличается химическим составом и формой обработки, позволяющей получить заданные свойства.
Типы и свойства, а, следовательно, и назначение конструкционной стали: конструкционная сталь общего назначения, конструкционная сталь более высокого качества, низколегированная конструкционная сталь, науглероженная сталь, азотированная сталь, сталь для термического улучшения, пружинная сталь, автоматная обработка. сталь, подшипниковая сталь, трансформаторная сталь.Сталь общего назначения – это продукт более низких сортов, используемый для создания конструкций и деталей машин. Конструкционная сталь более высокого качества – имеет низкий уровень загрязнения; он идеально подходит для термической обработки. Конструкционная низколегированная сталь – содержит не более 0,22% углерода и применяется при строительстве мостов, железнодорожных вагонов, мачт. Науглероженная сталь – после обработки проявляет высокую пластичность и поверхностную твердость. Азотированная сталь – после обработки обладает высокой стойкостью к истиранию.Сталь для термического улучшения - предназначена для производства элементов машин. Пружинная сталь – содержит большую добавку кремния и используется для производства рессор, рессор и торсионов. Легкорежущая сталь - используется для производства винтов, шайб, гаек и т. д. в специальных автоматах, содержит серы до 0,35 % и фосфора до 0,15 %. Сталь для подшипников качения - с очень точно контролируемым составом, производимая в строгом технологическом режиме.
Характеристики конструкционной стали описаны выше, а свойства стали можно разделить на физические свойства и механические свойства конструкционной стали.
К физическим свойствам стали относятся объемная плотность ρ = 7850 кг/м3, коэффициент теплового расширения а, коэффициент Пуассона v = 0,3 и коэффициент упругости стали Е = 210000 Н/мм2.
Механические свойства стали включают прочность конструкционной стали, ударную вязкость и пластичность стали.
Прочностные свойства стали связаны с ее способностью передавать напряжения. Мерой прочности является предел текучести и предел прочности.Прочность на растяжение – это напряжение, соответствующее наибольшей силе, полученной при испытании на растяжение.
Удар – это разрушение стали хрупким образом без видимой пластической деформации. Факторами, влияющими на ударную вязкость стали, являются низкая рабочая температура, большая толщина элементов, а также динамические и ударные нагрузки.
Пластичность стали – это пластическая деформируемость стали. Минимальная пластичность обеспечивается при отношении предела прочности к пределу текучести 1,10 и относительном удлинении при разрушении не менее 15 %, а отношение деформации при разрушении к деформации при пределе текучести ≥ 15.
Таким образом, характеристики стали определяются свойствами марок стали. Конструкционная сталь в строительстве широко применяется в зависимости от физико-механических свойств.
.При оценке напряженного состояния важна не только степень их использования, но прежде всего их вид: одноосное напряжение создает более благоприятные условия, плоскостность повышает требования, пространственное ( насечки) еще больше ужесточает требования. Помимо напряжений, вызванных внешними нагрузками, необходимо учитывать остаточные напряжения, особенно напряжения сварки, влияние которых можно оценить исходя из толщины сварных швов и сложности свариваемого элемента (компьютерно-технические расчеты). на основе программы лицензирования строительства).
При оценке отдельных факторов выбора стали конструктор также должен учитывать изменения механических свойств стали, в частности изменения вследствие холодной деформации, которая действует аналогично увеличению толщины материала (программа строительной лицензии ANDROID ).
Для облегчения выбора стали разработано несколько методов, заключающихся в численной оценке упомянутых здесь факторов, где сумма или произведение отдельных значений указывает на принадлежность к группе сталей [29].Эти методы достаточно сложны и редко используются на практике.
В стране выпущено руководство по выбору низкоуглеродистых сталей, выдержка из которого. Повышенные требования к качеству низкоуглеродистых сталей для сварных элементов в зоне воздействия холодной деформации (строительные квалификационные требования).
Из нее видно, что наибольшее распространение получили стали с категорией прочности ниже Е500. Производство сталей повышенной прочности в стране полностью не стабилизировано, и их использование требует индивидуального согласования с производителем.
Коррозионностойкие стали 1011, 10HA и др. применяются для конструкций, подвергающихся воздействию погодных условий, таких как: опорные конструкции для железных дорог, конструкции подъемников, эстакад, мостов и путепроводов. Использование этих сталей особенно эффективно для элементов с высоким отношением поверхности, подверженной коррозии, к поперечному сечению, таких как дымовые трубы, ограждения, трубопроводы, мачты (программа устного экзамена).
При использовании любого из методов выбора стали следует помнить, что они являются лишь вспомогательной схемой.В более сложных случаях конструктор при принятии решения о выборе стали должен учитывать специфические воздействия, вызывающие изменение свойств стали в производственных процессах, указанных в настоящей главе (мнения по программе).
С целью снижения материалоемкости конструкции направлено на использование стали повышенной прочности. Однако эти стали дороже, а изготовление из них, как правило, более трудоемко и требует больших затрат на тонну конструкции, чем в случае малоуглеродистых сталей.
В качестве предела рентабельности применения стали более высокого качества можно принять, что стоимость всего элемента находится на уровне стоимости этого элемента из стали группы Ст3С. В случае нержавеющих сталей этот расчет должен учитывать дополнительные эффекты повышенной прочности конструкции. Экономия расхода материала за счет применения стали более высокого качества и прочности зависит от вида усилия и формы элемента (связующие нормативные акты). Только в аксиально растянутых элементах площадь поперечного сечения обратно пропорциональна расчетной прочности.В других случаях влияние потери устойчивости и влияние ограниченных прогибов и усталостной прочности снижают эффективность применения сталей более высокой прочности и требуют каждый раз анализа рентабельности такой замены. Для облегчения этого были даны ориентировочные указания с использованием следующих обозначений: индекс 1 для сталей повышенной прочности (продвижение 3 в 1).
Наибольший эффект дает использование высокопрочной стали в натяжных стержнях, особенно в натяжных фланцах.По производственным причинам нецелесообразно смешивать марки стали в решетчатых стержнях. Также в этом случае условие жесткости может быть серьезным ограничением эффективности.
.№2/2013 www.e-obrobkametalu.pl
ТЕРМООБРАБОТКА
3) Старение после нормализующего отжига. Отжиг
листов проводили при температуре 690°С в течение 0,5ч и
с последующим охлаждением на воздухе (рис. 1)
Методика испытаний
испытание по PN-
-91/H-04310 (в настоящее время действует стандарт PN-EN ISO6892-
1:2010).Испытание на растяжение проводилось с использованием прочного рельса AJ AMSLER 200 ma-
.
Образцы для испытания механических свойств вырезались параллельно направлению прокатки.
Испытания микроструктуры микролегированной стали 10МнВНб6
до и после термической обработки проводили с использованием
с использованием металлографического микроскопа ЭПИТИП-2 производства Carl
Zeiss Jena и просвечивающего электронного микроскопа
TEM JEM 2000 Форекс.
Микроструктуру стали для контроля под световым микроскопом
ЭПИТИП-2 выявляли травильным реагентом с
состава: 97 мл спирта этилового (95%) + 3 мл азотной кислоты
к.о.о.
Изготовлены тонкие пленки для электронной микроскопии
на машине электролитического травления
Tenupol-3 Struers. При подготовке материала для испытаний
использовали следующий реактив: уксусная кислота
ледяная кислота 950 мл + хлорная кислота 50 мл.Напряжение
ток - 80В при 13°С.
Результаты испытаний
На основании результатов испытаний на статическое растяжение -
результатов испытаний (таблица 2) установлено, что наибольшие
значения предела текучести и предела прочности -
не стали 10МнВНб6 в прокате форма листов,
для плавок 033683 (рис. 3), а для плавок 800 204
(рис. 4) и 800 220 (рис. 5), значения испытанных свойств, R0,2
и Rm были ниже.Также установлено, что применяемая термическая обработка
, старение после прокатки при температуре
690°С/0,5ч повышает предел текучести и временное сопротивление стали независимо от расплава,
.
Нормализующий отжиг стали 10МнВНб6 при температуре
950 °С/1ч снижает прочностные свойства, а
, а старение после нормализации при температуре
690 °С/0,5ч приводит к частичному восстановлению этих
свойств (рис.3-5).
На основе
, полученных при статическом испытании на растяжение, было установлено, что относительное удлинение А10 для этой стали составляет в среднем
: после прокатки около 25 %, после старения около 22 %,
после нормализующий отжиг около 30% и после старения стали
нормализованный около 28%
Номер плавки
Предел текучести R0,2 и временное сопротивление Rm, МПа
После прокатки (W) После старения (W + Z) После normalizing annealing
(N) After aging (N + Z)
R0.2 RmR0.2 RmR0.2 RmR0.2 Rm
033683 555 624 605 715 418 492 523 620
800 204 515 596 591 660 392 452 417 519
800 220 512 589 586 652 390 448 415 512
Рис.3. Влияние термической обработки на предел текучести и временное сопротивление стали
10МнВНб6 после контролируемой прокатки. Плита
толщиной 8 мм, плавка 033683. W - сталь после прокатки, W+Z - сталь состаренная после
прокатка 690°С/0,5ч, Н - сталь нормализующий отжиг 950°С/1ч, N+Z
- сталь состаренная после нормализующего отжига 690°С/0,5ч
Рис. 1. Схема старения микролегированной стали 10МнВНб6 после прокатки
и/или нормализующего отжига
2. Схема нормализующего отжига стали 10МнВНб6
Рис. 4. Влияние термической обработки на предел текучести и предел прочности при растяжении стали
10ГнВНб6 после контролируемой прокатки. Плита толщиной
12 мм, выплавка 800204. Ш - сталь после прокатки, Ш+З - сталь состаренная после прокатки
690°С/0,5ч, Н - сталь нормализующего отжига 950°С/1ч, Н+З
- состаренная сталь после нормализующего отжига 690°С/0,5ч
Стальные материалы могут быть различных типов, различающихся по своему составу и, следовательно, своим свойствам и возможностям применения. Проще говоря, сталь можно разделить на обычную и улучшенную. В последнюю вносят структурные изменения, придающие ей особые свойства. Поэтому стальные материалы имеют разные классы сопротивления. Какова прочность нержавеющей стали по сравнению с обычной сталью?
Для того, чтобы понять отличия различных параметров того или иного материала, необходимо разобраться, что именно это такое.Сталь – это сплав железа с углеродом и другими элементами. Обычный материал имеет низкую долю дополнительных компонентов и поэтому его часто называют углеродистой сталью.
Углерод отвечает за механическую прочность сплава. Чем больше его содержание, тем выше этот параметр. Однако увеличение доли углерода в стали также означает, что она более подвержена коррозии. Именно поэтому выпускается и нержавеющая сталь, имеющая в составе повышенную долю углерода, что повышает ее устойчивость к повреждениям, и в то же время она обогащена дополнительными элементами, задачей которых является создание пассивного покрытия.В результате сталь становится устойчивой к вредному воздействию воды и влаги и перестает поддаваться коррозионным процессам.
Для создания материала, который не портится под действием воды, сплав должен быть обогащен хромом. Доля этой добавки в нержавеющей стали составляет мин. 10,5% состава. Как это влияет на механические свойства нержавеющих сталей? Во-первых, он защищает от повреждений не только в результате контакта с влагой, но и от других разрушительных химических реакций, которые могут возникнуть при взаимодействии с различными соединениями в окружающей среде (например,газовая или кислотная коррозия).
Нержавеющая сталь может быть разной степени. Для улучшения защиты от коррозии в сплав следует добавлять больше хрома, а также обогащать его другими элементами. Лучшие материалы этого типа содержат до 18% хрома и 8-11% никеля. Большая доля дополнительных элементов изменяет механические свойства нержавеющих сталей. Поэтому они различаются в зависимости от его типа. Для их оценки необходимо проанализировать дифференциацию видов антикоррозионной стали.
Наиболее устойчива к коррозии аустенитная сталь, выдерживающая даже действие кислот.Однако ее механические свойства самые слабые среди других видов нержавеющей стали, т. е. черной и мартенситной. Последний доступен во многих различных вариантах. Версии, армированные углеродом, молибденом и ванадием, обладают очень высокой твердостью и прочностью на растяжение.
При проверке твердости нержавеющей стали по сравнению с обычной сталью видно, что углеродистые варианты тверже и, следовательно, имеют более высокую прочность на растяжение.Однако следует помнить, что они не подходят для использования в агрессивной среде, в которой сталь будет подвергаться воздействию воды, влаги, кислот и других факторов, вызывающих коррозионные процессы.
В углеродистой стали твердость определяется концентрацией углерода в составе. Принцип заключается в том, что чем больше этого элемента, тем тверже материал. Однако это только до определенного момента. Углеродистая сталь достигает наилучших свойств при содержании углерода ок.0,85%. Тогда твердость стали приближается к значению 1000 по шкале НВ, т.е. измеряется так называемым методом Бринеля. Если доля углерода в сплаве превышает этот предел, то изменяется его структура и снижается степень твердости.
Твердость нержавеющей стали по сравнению с обычной сталью обычно меньше. Самые прочные варианты достигают значений, близких к 610 HB (самые прочные углеродные варианты ниже 1000 HB, но среди них есть и версии с меньшей прочностью, чем у нержавеющей стали). Прочность нержавейки и обычной стали – не единственный параметр, который следует учитывать при оценке оправданности использования материала.Углеродистая сталь проигрывает в других областях с увеличением степени твердости, а значит, и прочности. Он становится менее пластичным, значительно снижаются его технологические свойства, и прежде всего ухудшается свариваемость, что зачастую исключает его использование в различных вложениях.
Нержавеющая сталь также гораздо более устойчива к термообработке. Он сохраняет гораздо большую прочность при воздействии температур выше 500 градусов С, а также жесткость в среде выше 300 градусов.C. Принимая во внимание всю эту информацию, следует сделать вывод, что механические свойства нержавеющих сталей очень высоки.
Максимальная прочность нержавеющей стали и стандартной стали ниже, но все же на высоком уровне. Более того, нержавеющая сталь часто более долговечна, чем углеродные варианты. Преимущество по этому параметру так явно видно только в лучших вариантах, т.е. с содержанием углерода на уровне 0,85%.Углеродистая сталь, в которой углерода меньше, теряет свою твердость и, следовательно, прочность, которая может быть намного ниже, чем у твердой нержавеющей стали. Кроме того, нержавеющая сталь устойчива к коррозии и высоким температурам, поэтому ее можно использовать в экстремальных условиях.
.
Тип труб | Марка стали | Прочностные характеристики труб | ||||||||
Rm [МПа] | Re [МПа] | A5 [%] | ||||||||
НЗФ НБК | ГЗФ ГБК | БКВ | БК | НЗФ НБК | НЗФ НБК | ГЗФ ГБК | БКВ | БК | ||
PRECISE R35, R45, 18G2A согласно PN-91/H-74240 10, 20, 35, 45 согласно PN-H-74245: 1996 | 90 022 Р35360 | 90 022 340400 | 450 | 215 | 24 | 26 | 9 | 6 | ||
Р45 | 430 | 400 | 450 | 520 | 255 | 22 | 24 | 8 | 5 | |
18G2A | 510 | 490 | 550 | 600 | 365 | 22 | 24 | 7 | 4 | |
10 | 345 | 315 | 90 022 355390 | 195 | 25 | 25 | 10 | 6 | ||
20 | 440 | 390 | 390 | 490 | 225 | 21 | 21 | 8 | 4 | |
35 | 90 022 540510 | 255 | 17 | 17 | ||||||
45 | 640 | 590 | 295 | 14 | 14 | |||||
АНТЕННА 10, 20, 35, 45, 18G2A согласно PN-H 74245: 1996 | 10 | 345 | 315 | 90 022 355390 | 195 | 25 | 25 | 10 | 6 | |
20 | 440 | 390 | 390 | 490 | 225 | 21 | 21 | 8 | 4 | |
35 | 90 022 540510 | 255 | 17 | 17 | ||||||
45 | 640 | 590 | 295 | 14 | 14 | |||||
18G2A | 510 | 490 | 90 022 540490 | 365 | 22 | 24 | 6 | 4 | ||
ПРОВОДНОЙ R, R35, R45, R55, 18G2A по PN-84 / H-74220 10, 20, 35, 45 по PN-H-74245: 1996 | ГЗФ ГБК | ГЗФ ГБК | ||||||||
Р35 | 345 | 235 | 25 | |||||||
Р45 | 440 | 255 | 21 | |||||||
Р55 | 90 018 540295 | 17 | ||||||||
18G2A | 510 | 350 | 22 | |||||||
10 | 315 | 195 | 25 | |||||||
20 | 390 | 225 | 21 | |||||||
35 | 510 | 255 | 17 | |||||||
45 | 590 | 295 | 14 | |||||||
СУДОСТРОЕНИЕ Р35, Р45, А по БН-85/0648-62 | 90 022 Р35345 | 235 | 25 | |||||||
Р45 | 440 | 255 | 21 | |||||||
А | 400-490 | 235 | 22 | |||||||
КОТЕЛ К10, К18, 16М по ПН-85/Н-74252 | К10 | 360-480 | 235 | 25 | ||||||
К18 | 440-540 | 255 | 21 | |||||||
16М | 440-540 | 285 | 22 | |||||||
15ХМ | 440-570 | 295 | 22 | |||||||
ТОРМОЗА согласно PN-H-74249: 1996 | 90 022 Р35345 | 235 | 25 | |||||||
ТРУБЫ И КОТЛЫ согласно БВ: 1992, раздел 4-4 | 360 | 360-480 (К10) | 215 | 24 | ||||||
410 | 410-530 (К18 Ио) | 235 | 22 | |||||||
КОТЕЛ I, КОТЕЛ III согласно GL: 1992, раздел 2 | 360 | 360-480 (К10) | 235 | 25 | ||||||
410 | 410-530 (К18 IIIо) | 255 | 21 | |||||||
ТРУБА КОНСТРУКЦИОННАЯ КОТЛОВАЯ в соответствии с LR: 1998, Часть 2, Глава 6 Разд.2 | 360 | 360-480 (Р35) | 215 | 24 | ||||||
410 | 410-530 (Р45) | 235 | 22 | |||||||
360 | 360-480 (К10) | 215 | 24 | |||||||
ТРУБА КОНСТРУКЦИОННАЯ КОТЛОВАЯ согласно DNV: 1996, часть 2, глава 2, раздел 1 | НВД | 400-520 (Р35) | 235 | 22 | ||||||
СВА | 400-520 (К18 Ио) | 235 | 22 | |||||||
НВД | 400-520 (К10) | 235 | 22 | |||||||
СУДОСТРОЕНИЕ согласно DNV: 1996, часть 2, глава 2, гл.4 | ТС 360 | 360-500 | 235 | 25 | ||||||
ТС 410 | 410-550 | 235 | 22 | |||||||
РУКАВ КЛАССА А ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГАЗОПРОВОДА согласно PN-H-74221: 1994 | Л210 | 335-475 | 210 | 25 | ||||||
L240 | 370-510 | 240 | 21 | |||||||
L290 | 420-560 | 290 | 20 | |||||||
L360 | 460-600 | 360 | 19 |