8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Механические характеристики стали


Основные свойства стали - статьи компании «Стройсталь»

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.

Механические

  • Прочность. Это свойство обуславливает способность металла выдерживать значительную внешнюю нагрузку, не разрушаясь. Количественно этот показатель характеризуется пределом текучести и пределом прочности.
    • Предел прочности. Максимальное механическое напряжение, при превышении которого сталь разрушается.
    • Предел текучести. Данный параметр показывает механическое напряжение, при превышении которого материал продолжает удлиняться в условиях отсутствия нагрузки.
  • Пластичность. Благодаря этому свойству металл изменяет свою форму под действием внешней нагрузки и сохраняет ее при отсутствии внешнего воздействия. Количественно это свойство оценивается относительным удлинением при растяжении и углом загиба.
  • Ударная вязкость. Обозначает способность металла сопротивляться динамическим нагрузкам. Количественно эта характеристика оценивается работой, которая требуется для разрушения образца, отнесенной к площади его поперечного сечения.
  • Твердость. Это свойство позволяет металлу сопротивляться попаданию в него твердых тел. Количественно характеризуется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании алмазной пирамиды (метод Виккерса) или стального шарика (метод Бринелля).

Физические

  • Плотность. Это масса материала, заключенного в единичном объеме. Именно благодаря высокой плотности арматура а500с и другие изделия из стали широко применяются в строительстве.
  • Теплопроводность. Характеризует способность металла передавать теплоту от более нагретых частей к менее нагретым;
  • Электропроводность. Определяет способность стали пропускать электрический ток.

Химические

  • Окисляемость. Это свойство представляет собой способность металла соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Стали с низким содержанием углерода окисляются с образованием ржавчины (оксидов железа) под действием воды или влажного воздуха.
  • Коррозионная стойкость. Это способность вещества не вступать в химические реакции и не окисляться.
  • Жаростойкость. Жаростойкость характеризует способность металла не окисляться под воздействием высокой температуры и не образовывать окалины.
  • Жаропрочность. Уровень жаропрочности определяет способность металла сохранять свои прочностные характеристики при воздействии высокой температуры.

Технологические

  • Ковкость. Это свойство говорит о способности металла принимать новую форму в результате воздействия внешних сил.
  • Обрабатываемость резанием. Сталь хорошо поддается механической обработке режущим инструментом, благодаря чему облегчается процесс производства трубы 60х30 и других изделий металлопроката.
  • Жидкотекучесть. Обозначает способность расплавленного металла заполнять пространства и узкие зазоры.
  • Свариваемость. Это свойство позволяет проводить эффективную работу по сварке. В результате образовывается надежное соединение без дефектов.

Механические свойства стали и алюминиевых сплавов. Прочность и деформативность

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=Rynm

где Ryn — нормативное значение, МПа; γm — коэффициент надеж­ности по материалу (1,025-1,15).

Сталь 20 конструкционная углеродистая качественная

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:

  • Первый тип представляет собой сталь всех используемых видов обработки, но без проведенных испытаний по растяжению и ударной вязкости.
  • Второй тип – это образцы нормализованной стали всех типов обработки размеров в двадцать пять миллиметров, которые подвергаются испытаниям на растяжение и ударную вязкость.
  • Третий тип представляет собой все те же образцы, на которых проводятся вышеупомянутые испытания. Единственное отличие – это их размер. В этом типе он составляет от двадцати шести до ста миллиметров.
  • Четвертый тип представляет собой образцы из заготовок с размером  - до сотни миллиметров, которые были обработаны термическим путем. Они также применяются для проведения испытаний над материалом.
  • Пятый тип – это также образцы, которые изготовлены из отожженных или выскоопущенных сталей. Еще одно технологическое решение – это образцы из нагартованной стали.

Сталь 20 может быть при необходимости заменена схожими материалами марок 15 и 25.

Технологические свойства стали 20

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.

 

Химический состав стали 20

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

 

Зарубежные аналоги стали 20

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

 

Физические свойства стали 20

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  

 

Механические свойства стали 20 при температуре 20 0С

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

 

Механические свойства стали 20 при повышенных температурах 0С

 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  

 

Пределы выносливости стали 20

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.

 

Механические свойства стали 20 после ХТО

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

 

Технологические свойства стали 20

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.

 

Ударная вязкость стали 20 KCU (Дж/см3) при низких температурах °С

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   -

 

Предел текучести стали 20

Температура испытания, °C/s0,2
150 200 250 300 320 350 400 450
≥215 ≥210 ≥196 ≥180   ≥160 ≥137 ≥127

 

Химический состав стали 20 по ТУ и ГОСТ

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 - - -

 

Обозначения используемые в таблицах

Механические свойства:

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

Физические свойства:

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

Сталь 10 - конструкционная углеродистая качественная сталь

Характеристика стали марки 10

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 марки 10

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;

 

 Химичский состав сталь 10

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

 

Температура критических точек сталь 10

Критическая точка  Температура
Ac1 724
Ac3(Acm) 876
 Ar3(Arcm 850
Ar1 682

 

Механические свойства сталь 10

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  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

 

Механические свойства сталь 10 при повышенных температурах

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.

 

Физические свойства сталь 10 

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

Технологические свойства стали 10

 

        Свариваемость:     без ограничений.
        Флокеночувствительность:     не чувствительна.
        Склонность к отпускной хрупкости:     не склонна.

 

Твердость стали марки 10

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

 

Ударная вязкость стали 10

 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

 

Прокаливаемость сталь 10

Расстояние от торца, мм Примечание
1,5 3 4,5 6  
 31 29  26  20,5  Твердость для полос прокаливаемости, HRC

 

Предел выносливости сталь 10

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,

 

Зарубежные аналоги стали марки 10

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

Сталь, характеристики механические - Энциклопедия по машиностроению XXL

Сталь, характеристики механические 758, 759  [c.774]

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]


Сталь, характеристики механические 818  [c.854]

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]


Пример 18.1. Определить коэффициент запаса прочности стального стержня диаметром d = 50 мм, если он нагружается силой Р, изменяющейся от -100 кН (сжатие) до +250 кН (растяжение). Стержень изготовлен из углеродистой стали с механическими характеристиками Oj = = 420 МПа, а-,р = 230 МПа, il[c.189]

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]


Упругие характеристики I (2-я)—166 Сталь углеродистая — Механические свойства  [c.283]
Фиг. 9. Характеристика механических свойств стали (0,8/о С), имеющей зернистую и пластинчатую структуру при одинаковой твёрдости /—зернистая структура 2—пластинчатая структура.
Сравнительные характеристики механических свойств стали серого, ковкого и высокопрочного чугуна Ii2, З]  [c.114]

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]



Механические свойства и химический состав марок сталей

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 )

Влияние примесей на свойства стали

Углерод.


Основной продукцией черной металлургии является углеродистая сталь. В зависимости от процентного содержания углерода определяются механические свойства стали (изменяется ее структура).

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.

Кремний.


Содержание кремния в составе сталей в небольшом количестве, большого влияния не имеет на свойства самой стали. Присутствует кремний в составе в качестве активного раскислителя (в процентном соотношении не превышая 0,4%)

Если содержание кремния значительно увеличить, то улучшаются упругие свойства, сопротивление коррозии, магнитопроницаемость и стойкость к окислению при высоких температурах.

Марганец.


Содержится в углеродистых сталях, так же как и кремний, в небольшом количестве. Аналогично кремнию, особого влияния на свойства стали не оказывает. Однако он образует с железом твердое соединение повышающее твердость и прочность стали, несколько уменьшая ее пластичность.

Марганец в составе стали используется в качестве раскислителя (не превышает в составе 0,8%) и уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера.


Содержание серы в составе составляет от 0,035-0,06%. Содержание серы в большем количестве, значительно снижает свойства стали (механические и физико-химические). В частности влияет на ударную вязкость, пластичность, коррозионную стойкость и сопротивление истиранию.

В углеродистой стали допустимое содержание серы - не более 0,03%.

Фосфор.


Также как и сера является вредной примесью в составе стали. Фосфор придает стали красноломкость (потери пластичности при 800 °С и выше).

Фосфор ухудшает пластические свойства стали, понижает ударную вязкость при комнатной температуре, а особенно при отрицательной температуре (придает стали хладоломкость).
Назад ко всем новостям

приложений и свойств - Automatyka.pl

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

- что это такое и как ее делают?


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


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/

Типы стали - классификация по химическому составу


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:

  • сталь углеродистая (нелегированная), или черная сталь - содержит углерод, железо и небольшие количества элементов металлургических процессов (примеси) и примеси, содержание которых не превышает установленных количеств
    • низкоуглеродистый
    • средний углерод
    • высокоуглеродистый
  • легированная сталь – содержит железо, углерод и легирующие добавки для придания определенных химических, электрических и механических свойств
    • низколегированный
    • средний сплав
    • высоколегированная.

Типы стали - деление по заявке


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
  • - применяется для изготовления металлоконструкций, деталей приборов и машин, работающих при температуре от -40°С до +300°С в химически неагрессивной среде; Характеризуется высокой устойчивостью к нагрузкам с хорошими пластическими свойствами
    • общего назначения
    • низколегированный
    • более высокое качество
    • автоматический
    • подшипник
    • пружина
    • для азотирования
    • котел
    • износостойкий
    • инструментальная сталь
  • - пригодна для изготовления различных видов инструментов, которые используются для формообразования материалов; Характеризуется очень высокой твердостью и стойкостью к истиранию, а также устойчивостью к нагрузкам, устойчивостью к высокой температуре
    • углерод
    • Сплав
    • - марки: для холодной обработки, горячей обработки, быстрорежущей
    • специальная сталь - для специального применения с особыми свойствами
    • нержавеющая сталь
    • хирургический
    • кислотостойкий
    • магнитный
    • износостойкий
    • трансформатор
    • клапан
    • жаропрочная сталь.

Использование стали


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.

.

Таблица механических свойств — хромосталь

Таблица механических свойств — хромосталь
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
Этот веб-сайт использует файлы cookie для предоставления услуг в соответствии с Политикой использования файлов cookie.Вы можете определить условия для хранения или доступа к файлам cookie в своем браузере.
Выполняя юридическое обязательство в отношении персональных данных, сообщаю вам, что администратором ваших персональных данных является компания Cromo-Stal Sp. о.о. с местонахождением в Катовице по адресу улица Медзяна 10.
Вы имеете право на доступ к своим данным и их исправление, дополнение, исправление, запрос на забвение, передачу или ограничение обработки, а также право возражать против их обработки.
Если вы хотите воспользоваться своим правом, отправьте информацию на адрес электронной почты [email protected]. Полное содержание информационного обязательства: GDPR. × Я принимаю.

Свойства конструкционной стали в строительстве

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 сталь

обязана своему химическому составу, внутренней структуре и способу обработки.

Использование конструкционной стали

Сталь

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.

Физико-механические свойства конструкционной стали

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.

Марки стали и характеристики

Таким образом, характеристики стали определяются свойствами марок стали. Конструкционная сталь в строительстве широко применяется в зависимости от физико-механических свойств.

.

Механические свойства стали - Строительная квалификация

Механические свойства стали

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).

Выбор категории прочности стали

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.

.

(PDF) Влияние термической обработки на механические свойства стали 10MnVNb6

№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

Сравнение классов прочности углеродистых и нержавеющих сталей

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?

Что такое нержавеющая сталь и обычная сталь?

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.

Как достигаются нержавеющие свойства стали?

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.

Твердость нержавеющей стали по сравнению с обычной сталью

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.

Резюме

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.

.

Свойства стали

90 022 Р35 90 022 340 90 022 355 90 022 540 90 022 355 90 022 540 90 022 540 90 018 540 90 022 Р35 90 022 Р35
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 360 400 450 215 24 26 9 6
Р45 430 400 450 520 255 22 24 8 5
18G2A 510 490 550 600 365 22 24 7 4
10 345 315 390 195 25 25 10 6
20 440 390 390 490 225 21 21 8 4
35 510 255 17 17
45 640 590 295 14 14
АНТЕННА 10, 20, 35, 45, 18G2A согласно PN-H 74245: 1996 10 345 315 390 195 25 25 10 6
20 440 390 390 490 225 21 21 8 4
35 510 255 17 17
45 640 590 295 14 14
18G2A 510 490 490 365 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 295 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-85/0648-62 345 235 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 345 235 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
.

Смотрите также