Марки стали и их свойства: Марочник сталей и сплавов: свойства, характеристики
Марки стали и их отличия
По количеству примесей сталь бывает:
- Обыкновенного качества (Ст0 – Ст6) – сталь с долей углерода менее 0,6%, в сравнении с остальными видами стали данный вариант наиболее экономичный.
- Качественная – количество углерода в стали 0,08; 0,1; 0,25; 0,4. Это легированная или углеродистая сталь высокого качества, наиболее пластичная и свариваемая, чем более дешевая.
- Высококачественная – сталь с минимальным содержанием серы и фосфора, самая дорогая вариация марки.
Легированные стали отличаются от обычных нелигированных тем, что в их состав намеренно вводятся необходимые элементы, влияющие на функциональность используемого материала. Например, наличие никеля в стальном материале повышает стойкость к коррозии, хром – увеличивает прочность изделия.
Марки сталей в России
Вся сталь подлежит обязательной маркировке. Марка стали – это ее обозначение, из которого можно понять ее химический состав, свойства материала и степень его качества.
Стандартные марки стали, как правило, имеют обозначения КП, СП, ПС. КП – это кипящая степень раскисления, СП – спокойная, ПС – полуспокойная. Появление в конце маркировки буквы А свидетельствует о высоком качестве стали, удваивание этой буквы говорит о практически чистом составе материала.
Маркировка выглядит как последовательность букв и цифр, где буквы отражают название присутствующего в составе химического элемента, а цифра – размер его содержания. Остальные буквы могут применяться в качестве обозначения принадлежности к выпускающему заводу. Цифры отражают процентное соотношение в составе.
Таблица маркировок элементов стали представлена ниже.
Примеры маркировки различных видов стали
Как правило, для определения маркировки стали используют специальные таблицы. Однако, нередко у специалистов нет под рукой необходимых стандартов, и разобраться иногда не так просто.
Распространенные варианты марок сталей можно рассмотреть ниже.
Конструкционная сталь СТ имеет числовое обозначение после букв в виде сотых долей содержания углерода. Легированные стали не обознаются такими буквами. Примером может быть 30Х, где главным легирующим элементов выступает хром. Если нет цифр в маркировке, значит содержание этого элемента менее 1,5 %.
Разделение стали по ее маркировкам используется еще с советского периода. Унификация стальных составов позволяет точно определить химический состав и ключевые свойства используемых стальных материалов и конструкций.
RT-Stal — Стальные трубы любых диаметров
| 08 | Ст10 | Детали к которым предъявляются требования высокой пластичности, шайбы патрубки, прокладки и другие неответственные детали, работающие в интервале температур от — 40 до + 450 градусов по Цельсию. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико- термической обработки. |
| 08кп 08пс | Ст08 | Для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей подвергаемых химико-термической обработке — втулок, проушин, тяг. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст10 | Ст08 15, 08кп | Детали работающие при температуре до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой пластичности, после химико-термической обработки (ХТО) — детали с высокой поверхностной твердостью при невысокой прочности сердцевины. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст10кп Ст10пс | Ст08кп, 15кп, 10 | Детали работающие при температуре от — 40 до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также: втулки, шайбы, ушки, винты и другие детали после ХТО, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст15 | Ст10 Ст20 | Болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от-40 до + 450 градусов; после ХТО — рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст15кп Ст15пс | Ст10кп Ст15кп. | Элементы трубных соединений, штуцера, вилки и другие детали котлотурбостроения, работающие при температуре от — 40 до + 450 градусов; после цементации и цианирования детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой твердости сердцевины(крепежные детали, рычаги, оси и т. | Сваривается без ограничений. |
| Ст18кп | Для сварных строительных конструкций в виде листов различной толщины и фасонных профилей. | Сваривается без ограничений. | |
| Ст20 | Ст15 Ст20 | После нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температурах от — 40 до+ 450 градусов под давлением; после ХТО — шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст20кп Ст20пс | Ст15кп | После нормализации или без термообработки патрубки, штуцера, вилки, болты корпуса аппаратов и другие детали из кипящих сталей, работающие при температурах от — 20 до + 450 градусов; после цементации и цианирования — оси, крепежные детали, пальцы, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой твердости сердцевины | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст25 | Ст20, 30 | Оси, валы, соединительные муфты, собачки, рычаги, вилки, шайбы, валики болты, фланцы, тройники, крепежные детали и другие неответственные детали; после ХТО — винты, втулки, собачки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины. | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. |
| Ст30 | Ст25, 35 | Тяги, серьги, траверсы, рычаги, валы, звездочки, шпиндели, цилиндры прессов, соединительные муфты и другие детали невысокой прочности. | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
| Ст 35 | Ст30, 40 Ст35Г | Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, втулки, шпиндели, звездочки, тяги, обода, валы, траверсы, бандажи, диски и другие детали. | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
| Ст40 | Ст35, 45 Ст40Г | После улучшения — коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочения с нагревом ТВЧ — длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
| Ст45 | Ст40Х, 50 Ст50Г | Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной обработке детали, от которых требуется повышенная прочность. | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
| Ст50 | Ст45 Ст50Г 50Г2 Ст55 | После нормализации с отпуском и закалки с отпуском — зубчатые колеса прокатные валки, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев. | Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
| Ст55 | Ст50, 60 Ст50Г | Гусеницы, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие а трение. | Не применяется для сварных конструкций |
| Ст60 | СТ55 Ст65Г | Цельнокатаные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, амортизаторов, замочные шайбы, регулировочные прокладки и другие детали, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные кольца к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости. | Не применяется для сварных конструкций |
Условное обозначение сталей
Маркировка сталей
Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%). Буква А в конце марки, как и в углеродистой, так и в легированной стали, обозначает высококачественную сталь, т.е. сталь, содержащую меньше серы и фосфора.
Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой: Р – быстрорежущие, Е – магнитные, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические.
Пример расшифровки марки стали
Условные обозначения химических элементов:
азот ( N ) — А
алюминий ( Аl ) — Ю
бериллий ( Be ) — Л
бор ( B ) — Р
ванадий ( V ) — Ф
висмут ( Вi ) — Ви
вольфрам ( W ) — В
галлий ( Ga ) — Гл
иридий ( Ir ) — И
кадмий ( Cd ) — Кд
кобальт ( Co ) — К
кремний ( Si ) — C
магний ( Mg ) — Ш
марганец ( Mn ) — Г
свинец ( Pb ) — АС
медь ( Cu ) — Д
молибден ( Mo ) — М
никель ( Ni ) — Н
ниобий ( Nb) — Б
селен ( Se ) — Е
титан ( Ti ) — Т
углерод ( C ) — У
фосфор ( P ) — П
хром ( Cr ) — Х
цирконий ( Zr ) — Ц
Влияние примесей на стали и ее свойства
Углерод находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.
Кремний, если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает. При повышении содержания кремния значительно улучшаются упругие свойства, магнитопроницаемость, сопротивление коррозии и стойкость против окисления при высоких температурах.
Марганец, как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. Однако марганец образует с железом твердый раствор и несколько повышает твердость и прочность стали, незначительно уменьшая ее пластичность. Марганец связывает серу в соединение MnS, препятствуя образованию вредного соединения FeS. Кроме того, марганец раскисляет сталь. При высоком содержании марганца сталь приобретает исключительно большую твердость и сопротивление износу.
Сера является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью.
Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость.
В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%.
Увеличение хрупкости стали при повышенном содержании серы используется иногда для улучшения обрабатываемости на станках, благодаря чему повышается производительность при обработке.
Фосфор также является вредной примесью. Он образует с железом соединение Fe3P, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки. Обычно они располагаются по границам зерен стали, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь приобретает очень высокую хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость). Особенно сказывается отрицательное влияние фосфора при высоком содержании углерода. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.
Легирующие элементы и их влияние на свойства стали
Хром – наиболее дешевый и распространенный элемент.
Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.
Никель сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.
Вольфрам образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.
Ванадий повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.
Кремний в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется.
При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.
Марганец при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.
Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.
Титан повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.
Ниобий улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.
Алюминий повышает жаростойкость и окалиностойкость.
Медь увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.
Церий повышает прочность и особенно пластичность.
Цирконий оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.
Лантан, цезий, неодим уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.
виды, свойства, марки, технология производства
Сталь: виды, свойства, марки, производство
Содержание статьи:
Сталь и изделия из неё настолько прочно вошли в жизнь и быт современного человека, что существование без металлических предметов трудно представить. Когда это касается посуды, мелких инструментов, бытовой техники и оборудования совсем не обязательно знать марку, классификацию сплавов, области их применения.Эти сведения важны, скорее, для тех, кто решился приступить к строительству собственного жилья, и не знает какие металлоизделия подходят для этих целей. Итак, о том, что такое сталь, какие виды стали существуют, и какими свойствами обладает этот популярный на сегодняшнее время сплав, будет рассказано в строительном журнале samastroyka.
ru.
Что такое сталь, и её отличие от чугуна
Железоуглеродистый сплав — это и есть всем известная сталь. Обычно доля углерода в сплаве варьируется от 0,1 до 2,14%. Увеличение концентрации углерода делает сталь хрупкой. Кроме основных компонентов в сплаве содержатся и небольшие количества магния, марганца и кремния, а так же вредных серных и фосфорных примесей.
По основным свойствам сталь и чугун очень схожи. Несмотря на это между ними существуют значительные различия:
- сталь более прочный и твёрдый материал, нежели чугун;
- чугун, несмотря на обманчивую массивность чугунных изделий, более лёгкий материал;
- поскольку в составе стали ничтожно малый процент углерода, её легче обрабатывать. Для чугуна более предпочтительна отливка;
- изделия из чугуна лучше сохраняют тепло, благодаря тому, что его теплопроводность значительно ниже чем у стали;
- закалка металла, повышающая прочность материала, невозможна в отношении чугуна.
Достоинства и несовершенства стальных сплавов
Поскольку марок стали огромное количество, а изделий из неё ещё больше, то говорить о плюсах и минусах стали бессмысленно.
Тем более, что свойства металла во многом зависят от технологий изготовления и обработки.
Вследствие этого можно только выделить несколько общих преимущественных особенностей стали, таких как:
- прочность и твёрдость;
- вязкость и упругость, то есть способность не деформироваться и выдерживать ударные, статические и динамические нагрузки;
- доступность для разных способов обработки;
- долговечность и повышенная износоустойчивость в сравнении с другими металлами;
- доступность сырьевой базы, экономичность производственных технологий.
К сожалению, стали свойственны и некоторые минусы:
- неустойчивость к коррозии, в том числе высокий уровень электрохимической коррозии;
- сталь — тяжёлый металл;
- изготовление изделий из стали производится в несколько этапов, нарушение технологии на любом из них приводит к снижению качества.
Разновидности и классификации стальных сплавов
Сегодня сложно определить количество производимых и используемых стальных сплавов.
Так же не просто их классифицировать, поскольку их свойства зависят от множества параметров, таких как состав, характер и количество добавок, способы изготовления и обработки, назначения и многих других.
По качеству принято различать обычные, качественные, высококачественные и особовысококачественные стали. Доля вредных примесей является основным критерием для определения качества сплава. Для обыкновенных сталей характерны более высокие значения доли примесей, чем для особовысококачественных сплавов.
Химический состав стали. В основу производства сплавов из железа положена его способность формировать различные структурные фазы при разных температурах, так называемый полиморфизм. Благодаря этой способности, растворённые в железе примеси, образуют сплавы различных составов. Принято делить стальные сплавы на углеродистые и легированные.
Сталь по определению является сплавом железа с углеродом, от концентрации которого зависят его свойства: твёрдость, прочность, пластичность, вязкость.
В составе углеродистой стали практически не содержится дополнительных добавок.
Базовые примеси — марганец, магний, и кремний содержатся в минимальных количествах, и не ухудшают её свойств и качеств. Кремний и марганец оказывают на сплав раскисляющее действие, повышают упругость, износоустойчивость, жаростойкость. Но, в случае увеличения доли являются легирующими элементами. Стали с большим содержанием марганца теряют магнитные свойства.
Значительно более вредные для обоих видов сталей примеси серы и фосфора. Сера, соединяясь с железом, способствует повышению хрупкости при обработке высокими температурами (прокат, ковка), увеличению усталости, уменьшению устойчивости к коррозии.
Фосфор, особенно при большой доле углерода в сплаве, повышает его хрупкость в обычных температурных условиях. Кроме этого, существует целая группа скрытых, неудаляющихся во время плавки вредных примесей. Эти неметаллические включения в виде азота, водорода и кислорода при горячей обработке делают металл более рыхлым.
Виды углеродистой стали
Углеродистые стали делятся на виды, которые характеризуются долей содержания углерода:
- к высокоуглеродистым относятся сплавы с долей более 0,6 %;
- в среднеуглеродистых сплавах концентрация углерода находится в пределах от 0,25 до 0,6 %;
- допустимые значения, характерные для низкоуглеродистых сталей — не более 0,25 % .
Легированные стали подразделяются на:
— низколегированные, с долей легирующих добавок не более 2,5 %;
— среднелегированные, с долей дополнительных элементов до 10%;
— высоколегированные, в которых доля легирующих элементов составляет более 10%.
Легированные стали отличаются низкой концентрацией углерода и наличием различных легирующих добавок.
В соответствии с назначением стали делят на группы конструкционных, инструментальных и сталей особого назначения.
Каждая группа делится на подгруппы и виды, которые конкретизируют свойства, особенности и области применения сплавов.
К конструкционным сталям относятся:
- Строительные, их основное свойство — хорошая свариваемость, это низколегированные сплавы обычного качества.
- Для холодной штамповки используют прокат из низкоуглеродистых сплавов обычного качества.
- Цементуемые, применяются в изготовлении деталей с поверхностным истиранием.
- Высокопрочные характеризуются двойным порогом прочности относительно других конструктивных видов.
- Рессорно-пружинные стали с добавлением ванадия, брома, кремния, хрома и марганца, рассчитаны на длительное сохранение упругости.
- Шарикоподшипниковые стали с большой долей углерода и добавлением хрома, которым свойственны особая износоустойчивость, прочность и выносливость.
- Автоматные, в их составе присутствуют примеси серы, свинца, теллура и селена, облегчающие обработку металла станками — автоматами, на которых осуществляется производство массовых деталей
- Нержавеющие, к ним относятся сплавы с высоким содержанием хрома и никеля.
Концентрация углерода в таких сплавах минимальна.
Виды инструментальной стали
Стали инструментального назначения имеют несколько разновидностей:
- Используемые в производстве режущих инструментов, к ним относятся некоторые виды углеродистой, легированной и быстрорежущей стали.
- Измерительные инструменты производятся из достаточно твёрдых сплавов, обладающих износоустойчивостью и способностью к сохранению постоянных размеров, чаще всего для этого используют закалённую и цементированную сталь.
- Для штамповой стали характерны твёрдость, термоустойчивость и прокаливаемость. Этот вид делится на подвиды, к которым относят валковые сплавы и стали для разнотемпературной обработки.
К сталям особого назначения относят марки сталей, которые применяются в конкретных производственных областях:
- электротехнические стали — из них производят магнитные провода;
- суперинвары — используют в производстве высокоточных приборов;
- жаростойкие — работают при температурах более 900 °C;
- жаропрочные — могут работать при высоких температурах в нагруженных состояниях.
Структура стали
Концентрация углерода в сплаве определяет не только свойства металла, но и его внутреннюю структуру. К примеру, мало- и среднеуглеродистые сплавы имеют структуру, состоящую из феррита и перлита. При увеличении доли углерода начинается формирование вторичного цементита. Легирование стали тоже меняет структуру сплава.
По структуре стали могут быть:
- перлитными — с низким содержанием легирующих добавок;
- мартенситными — стали, имеющие пониженную критическую скорость закалки и средний уровень содержания легирующих примесей;
- аустенитными — высоколегированные сплавы, применяемые в агрессивных средах.
Отожженные стали делятся на:
- доэвтектоидную сталь, с концентрацией углерода менее 0,8%;
- заэвтектоидную сталь, состоящую из перлита и цементита, применяют как инструментальную;
- карбидную (ледебуритную) — к ней относятся быстрорежущие стали;
- ферритную — высоколегированную сталь с низким содержанием углерода.
Способы изготовления стали и технологии
От технологии изготовления стали зависят структура этого сплава, его состав и свойства. Обычные стали производятся в мартеновских печах или конвертерах. Как правило, они насыщены значительным количеством неметаллических примесей.
Высококачественные сплавы производят с использованием электропечей. Особовысококачественные легированные стали, содержащие минимальное количество вредных примесей, производятся в процессе электрошлаковой переплавки.
При производстве сталей используют процесс раскисления, направленный на выведение кислорода из структуры сплава. От количества удалённого кислорода зависит, какие получаются стали: малораскисленные, совершенно раскисленные или полураскисленные. Их классифицируют, как кипящие, спокойные и полуспокойные.
Марки стали
Несмотря на то, что сталь однозначно признаётся самым востребованным сплавом железа, единая система маркировки её видов по настоящее время не сложилась.
Наиболее проста и популярна буквенно-численная маркировка.
Качественные углеродистые стали маркируют с использованием литеры «У» и двузначным числовым значением (в сотых %) уровня углерода в их составе (У11).В марке обычных углеродистых сталей за буквой следует число, указывающее на количество углерода в десятых % — У8.
Литеры используются и в маркировке легированных сталей. Они указывают на основной элемент, применяемый для легирования. Идущая следом цифра показывает концентрацию данного элемента в составе стали. Перед литерой ставят цифру, соответствующую доле углерода в металле в сотых %.
Например, стоящая в конце марки высококачественного сплава буква «А» указывает на его качество. Эта же литера в середине марки уведомляет об основном элементе легирования, в данном случае им является азот. Литера в начале марки сообщает о том, что это автоматная сталь.
Литера «Ш» в конце маркировки, прописанная через дефис, говорит о том, что это особовысококачественный сплав.
Качественные стали, не имеют в маркировке литер «А» и «Ш». Кроме того, существует дополнительная маркировка, указывающая на особые характеристики сталей. Так, например, магнитные сплавы отмечают литерой «Е», а электротехнические — «Э».
Буквенно-числовая маркировка, пожалуй, одна из самых простых и понятных для потребителя. Другие, более сложные, доступны только для специалистов.
Оценить статью и поделиться ссылкой:Строительные стали: свойства и марки, назначение
В число востребованных строительной индустрией материалов входят изделия из металла. Использование прочной стали позволяет возводить высотные дома, габаритные мостовые пролёты, несущие решетчатые конструкции металлических ферм, которые применяют для сооружения объектов различного назначения. Строительные стали являются неотъемлемым элементом в теле железобетонных оснований, перекрытий и других конструкционных элементов. Продукция, ориентированная на строительную отрасль, представлена в основном двумя наиболее распространенными видами стальных изделий:
- профилем;
- арматурой.
Популярными видами профиля считаются трубы разного сечения, швеллеры, уголки. Эти элементы служат для сборки ферм, балок, лестниц. Двутавровые балки применяют для выполнения перекрытий, опор, мостовых сооружений.
Сфера использования металлических прутков в основном сводится к армированию железобетонных изделий.
Определение
Сталью называют сплав, состоящий из железа и углерода. Под качеством материала подразумевают сочетание свойств, зависящих от технологии производства, формирующих его химический состав, однородность строения, механические свойства и технологичность. Термин строительная распространяется на конструкционную малоуглеродистую, низколегированную или нелегированную стали, которые применяются для сооружения металлических конструкций путем сварки, клепки и посредством других соединений.
При строительстве объектов, требующих особой прочности, могут применяться и так называемые легированные стали, в их состав добавляют химические элементы, повышающие физические свойства материала.
Основные требования, предъявляемые к строительной стали – это нормативные параметры прочности, хороший показатель свариваемости, значительная пластичность. Огромное влияние на свойство материала оказывает содержание углерода. Его увеличенная концентрация в составе сплава сказывается на хрупкости и ухудшении свариваемости. Но наряду с этим повышаются такие свойства, как: предел текучести и временное сопротивление.
Немаловажное значение имеет наличие в соединении вредных природных примесей (фосфора, серы и прочих), серьёзно влияющих на качество конечного продукта.
Классификация строительных сталей
Система классификации стали, которая нашла применение в строительной отрасли, подразумевает распределение материала по нескольким параметрам. Первый из них механическая прочность. Разделение по данному показателю определяет три типа стали:
- материал с обычной прочностью;
- повышенной;
- высокой.
ГОСТ по классу прочности сталей строительных предполагает такие характеристики, как временное сопротивление на разрыв и минимальную величину предела текучести.
Вторым признаком, по которому группируют стали – это химический состав.
- Малоуглеродистые отличаются пластичностью, хорошей свариваемостью. Образуют класс С и нашли широкое применение в строительной сфере.
- Низколегированные конструкционные. Эта группа обладает высоким пределом текучести, поэтому выполненные из такого материала конструкции характеризуются меньшим весом. Данный вариант металла имеет повышенную коррозийную стойкость и отличную свариваемость. В строительных низколегированных марках стали содержание легирующих элементов не превышает 2,5%. Этот вид сплава применяется чаще всего в конструкциях сооружений, принимающих на себя значительные нагрузки и расположенных в среде, способствующей образованию коррозий, например, в гидротехническом строительстве.
- Легированные, содержащие в своем составе от 2,5% до 10% специальных добавочных элементов, повышающих физико-химические свойства материала.
Маркировка строительных сталей
Для маркировки материала принята буквенно-цифровая система обозначений.
Строительные марки помечают литерой С, цифры свидетельствуют о минимальном пределе текучести сплава. Присутствие других символов дают дополнительные сведения, к примеру, наличие буквы К удостоверяет повышенную антикоррозийную стойкость, а Т указывает, что материал термоупрочен (С390К, С355Т). Наличие буквы Д говорит о повышенном содержании меди. Марки строительной стали С390К, С355Т предназначены для конструкций со сварными и другими соединениями.
Сегодня в строительстве часто применяют конструкционную низкоуглеродистую сталь марок 10, 15, 20. Данные цифры указывают на усредненое содержание углерода в сплаве, исчисляемого в сотых долях процента.
Маркировка малоуглеродистых сталей включает её марку. Находящаяся впереди литера В означает гарантии механических параметров и химических свойств. Буквенные символы в конце: кп, пс или сп уточняют кипящая это сталь, полуспокойная или спокойная.
Последний цифровой индекс – категория материала по требованиям ударной вязкости.
Таким образом, маркировка ВСтЗкп2 поясняет, что сталь относится к кипящей, её марка соответствует сплаву СтЗ, отвечая всем требованиям, выдвигаемым к механическим свойствам и химическому составу, а ударная вязкость соотносится с показателем 2.
Выбор марки строительной стали
Все виды строительных конструкций из металла подразделяются согласно действующих норм и правил на девять групп (СНиП 1I-B.3-72) Каждая группа формируется, исходя из эксплуатационных условий, монтирования и типа соединения элементов. Поэтому и марки металлического сплава выбирают, ориентируясь на следующие важные факторы:
- минимальный температурный режим эксплуатации сооружения;
- динамические и вибрационные нагрузки.
СНиПом допускается применение для каждой из групп сооружений нескольких марок стали. Обычно элементы, изготовленные из кипящей стали, не рекомендуют применять в строительстве конструкций, испытывающих серьезные динамические нагрузки и эксплуатируемых в условиях низких температур.
Наличие газовых пузырьков, образовавшихся при производстве сплава, концентрируют напряжение. Для таких конструкций подходит спокойный вид стали более полно раскисленный, но стоимость его дороже. Золотую середину занимает полуспокойная сталь.
Технология производства применяемой в строительстве стали постоянно совершенствуется, повышая ее качество и характеристики, что обеспечивает прочность и надежность любых самых сложных конструкций.
|
Во многих установках он достиг показателей в 1100 °С и выше. Такое повышение стало возможным за счет интенсивных разработок новых классов металлических материалов, в частности, жаропрочной стали и сплавов. Одной из наиболее распространенных является марка 20Х23Н18. Она относится к жаропрочным сталям и изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72. Зарубежный аналог – AISI 310S.
Ее часто называют ножевой сталью, однако данный материал активно используется для производства не только ножей, но также рессор, шариковых подшипников, пружин и различного мерительного инструмента.
Высокоуглеродистая сталь: марки, свойства, состав, применение
Высокоуглеродистая сталь по причине ряда неоспоримых достоинств, которыми она обладает, успешно применяется для производства изделий, использующихся во многих отраслях промышленности. Между тем использование сталей данной категории не всегда целесообразно, поэтому очень важно хорошо разбираться в свойствах и качественных характеристиках подобных сплавов.
Производство высокоуглеродистой стали
Особенности материала
Любая сталь, как известно, является сплавом железа и углерода, в который могут добавляться различные легирующие элементы. Разделение сталей на мало-, средне- и высокоуглеродистые типы зависит от того, в каком количестве в их составе присутствует углерод. Данный элемент, который оказывает серьезное влияние на характеристики готового сплава, может содержаться в сталях от 0,02 до 2,14%. В сталях, относящихся к категории высокоуглеродистых, количество данного элемента в составе начинается с отметки 0,6%.
Марки стали и доля различных элементов в их составе
Одной из отличительных особенностей, которой обладают высокоуглеродистые стали, является то, что изделия из них плохо поддаются сварке, ее выполнение приводит к тому, что в зоне сварного шва возникают трещины. Объясняется это тем, что такие материалы, обладая определенным химическим составом, имеют склонность к образованию закаленных зон в тех местах, где металл подвергается термическому воздействию.
В связи с такой особенностью высокоуглеродистых сталей, выполнять сварку изделий из них стоит только при помощи электродов, обладающих невысокой тепловой мощностью. Сварочная дуга, с использованием которой выполняется соединение изделий из высокоуглеродистых сталей, должна быть восстановительного типа. Применение окислительной дуги в таких случаях приведет к тому, что из состава стали будет выжигаться углерод, и, как следствие, металл в области сварного шва станет более пористым. Между тем такого отрицательного эффекта можно избежать, если предварительно прогреть соединяемые изделия до температуры 200–2500.
Нарушение технологических особенностей сварки высокоуглеродистых сталей приводит к дефектам сварочного шва
Применение сталей высокоуглеродистого типа
Углерод, содержащийся в составе любых стальных сплавов, оказывает серьезное влияние на их качественные и механические характеристики. Чем больше данного элемента содержится в стали, тем больше в ее составе цементита и меньше — феррита. Цементит, как известно, оказывает положительное влияние на твердость и прочность материала, но негативно отражается на его пластичности. Данная закономерность характерна для стальных сплавов, в которых количество углерода не превышает 1%. При превышении в составе стального сплава содержания данного элемента выше указанного предела в его структуре формируется сетка вторичного цементита, что приводит к снижению его прочностных характеристик.
При увеличении содержания углерода в составе стали происходят изменения и с рядом других характеристик данного материала.
Так, снижается ее ударная вязкость, а электрическое сопротивление повышается. У стальных сплавов при увеличении в их составе содержания углерода повышается показатель температуры, при которой материал переходит от вязкого разрушения к хрупкому. У высокоуглеродистых сталей по причине особенностей их внутренней структуры снижен показатель их жидкотекучести, такие материалы хуже остальных обрабатываются резанием и давлением. Между тем стали высокоуглеродистого типа используются для производства различных изделий методом литья, из них производят проволоку, обрабатывают данный материал методом штамповки. Применения сварочных операций для изделий из сталей данных марок стараются избегать, так как они затруднены и не позволяют получать надежные и прочные соединения.
Назначение углеродистых сталей различных марок
Маркировка материала
Маркировка высокоуглеродистых стальных сплавов, как и сталей любых других марок, позволяет точно определить их химический состав, получить представление о характеристиках материала и, соответственно, правильно подобрать его для реализации тех или иных целей.
Маркировка, которую наносят на поверхность высокоуглеродистой стали несмываемой краской, включает в себя как буквенные, так и числовые значения, по которым можно узнать следующую информацию о представленном сплаве:
- тип и количество содержащихся легирующих элементов;
- качественные характеристики рассматриваемого материала;
- степень раскисления металла;
- и другие.
Примеры расшифровки маркировки
На качественные характеристики высокоуглеродистых сталей кроме углерода серьезное влияние оказывает такой элемент, как марганец. Данный элемент, в частности, отвечает за такие характеристики, как:
- прочность;
- прокаливаемость;
- износостойкость.
Марганец по причине своего значительного влияния на свойства стального сплава присутствует в составе практически каждой марки стали. В том случае, если данного элемента в стали содержится более 0,8%, то в ее маркировке после обозначения количества углерода присутствует буква «Г».
Высокоуглеродистые стали импортного производства (нажмите для увеличения)
Стальные сплавы, относящиеся к категории инструментальных, которые характеризуются содержанием углерода в пределах 0,75%, легко узнать по букве «У», располагающейся в самом начале их маркировки. Цифры, стоящие в маркировке таких сталей после данной буквы, говорят о содержании в них углерода в десятых долях процента.
Маркировка стальных сплавов, относящихся к категории высокоуглеродистых, имеет еще ряд характерных особенностей, к которым следует отнести:
- наличие в маркировке буквы «А», если высокоуглеродистый сплав относится к категории высококачественных сталей;
- буква «Ш» в маркировке таких сталей говорит о том, что перед вами марка, отличающаяся особо высоким качеством;
- буквы «сп», «пс» и «кп», присутствующие в маркировке, позволяют определить степень раскисления (спокойный, полуспокойный и кипящий, соответственно).
Таким образом, маркировка сталей данной категории позволяет получить практически всю информацию, которая необходима потребителям таких сплавов при выборе их марок.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
Типы и сорта листа из нержавеющей стали // Нержавеющая плита Продактс, Инк. // Коутсвилл, Пенсильвания
Обзор
Нержавеющая сталь в основном используется, когда коррозия или окисление представляют собой проблему. Функция, которую они выполняют, не может быть продублирована другими материалами за их стоимость. Более 50 лет назад было обнаружено, что минимум 12% хрома придает стали устойчивость к коррозии и окислению. Отсюда и определение «нержавеющие стали» — это те сплавы железа, которые содержат не менее 12% хрома для коррозионной стойкости.
Эта разработка положила начало семейству сплавов, которые позволили улучшить и развить системы химической обработки и производства энергии, на которых основано наше технологическое общество.
Впоследствии были разработаны несколько важных подкатегорий нержавеющих сталей. К подкатегориям относятся аустенитные, мартенситные, ферритные, дуплексные, дисперсионно-твердеющие и суперсплавы.
Аустенитные марки
Аустенитные марки — это те сплавы, которые обычно используются для изготовления нержавеющей стали.Аустенитные марки не являются магнитными. Наиболее распространенными аустенитными сплавами являются железо-хромо-никелевые стали, широко известные как серия 300. Аустенитные нержавеющие стали из-за высокого содержания в них хрома и никеля являются наиболее коррозионностойкими из нержавеющей стали, обеспечивая необычайно хорошие механические свойства. Их нельзя упрочнить термической обработкой, но можно значительно упрочнить холодной обработкой.
Рисунок 1 – Аустенитные марки
Прямые сорта
Прямые сорта аустенитной нержавеющей стали содержат максимум .08% углерода. Существует заблуждение, что чистые сорта содержат минимум 0,03% углерода, но спецификация этого не требует. Пока материал соответствует физическим требованиям прямого сорта, минимальные требования к углероду отсутствуют.
Низкоуглеродистые марки
Марки «L» используются для обеспечения дополнительной коррозионной стойкости после сварки. Буква «L» после типа нержавеющей стали указывает на низкоуглеродистую (как в 304L).Содержание углерода поддерживается на уровне 0,03% или ниже, чтобы избежать осаждения карбида. Углерод в стали при нагреве до температур в так называемом критическом диапазоне (от 800 до 1600 градусов по Фаренгейту) выпадает в осадок, соединяется с хромом и собирается на границах зерен.
Это лишает сталь хрома в растворе и способствует коррозии, прилегающей к границам зерен. Контролируя количество углерода, это сводится к минимуму. По свариваемости используются марки «L».Вы можете спросить, почему все нержавеющие стали не производятся с маркой «L». Есть пара причин:
Часто заводы покупают сырье сорта «L», но указывают физические свойства прямого сорта, чтобы сохранить прочность прямого сорта. Дело о том, чтобы иметь свой торт и разогревать его тоже. В результате материал имеет двойную сертификацию 304/304L; 316/316L и др.
Высокоуглеродистые марки
Марки «H» содержат минимум .04% углерода и максимум 0,10% углерода и обозначаются буквой «Н» после сплава. Люди просят марки «H» в первую очередь, когда материал будет использоваться при экстремальных температурах, поскольку более высокое содержание углерода помогает материалу сохранять прочность при экстремальных температурах.
Вы можете услышать фразу «отжиг на раствор».
Это означает только то, что карбиды, которые могли выпасть в осадок (или переместиться) к границам зерен, снова переводятся в раствор (диспергируются) в матрице металла в процессе отжига.Марки «L» используются там, где отжиг после сварки нецелесообразен, например, при сварке труб и фитингов.
| Тип 304 | Наиболее распространенный аустенитный сплав, содержащий примерно 18 % хрома и 8 % никеля. Он используется для оборудования для химической обработки, для пищевой, молочной промышленности и производства напитков, для теплообменников и для более мягких химикатов. |
| Тип 316 | Содержит от 16% до 18% хрома и от 11% до 14% никеля. |
| Тип 317 | Содержит более высокий процент молибдена, чем 316, для высококоррозионных сред. Он должен содержать не менее 3% молибдена. Он часто используется в стеках, содержащих скрубберы. |
| Тип 317L | Ограничивает максимальное содержание углерода до 0. |
| Тип 317LM | Требуется мин. содержание молибдена 4,00%. |
| Тип 317LMN | Требуется содержание молибдена 4.00% мин. и азот .15% мин. |
| Тип 321 | Эти типы были разработаны для обеспечения коррозионной стойкости при многократном периодическом воздействии температуры выше 800 градусов по Фаренгейту. |
В нем также есть молибден, добавленный к никелю и хрому 304. Молибден используется для контроля атаки ямочного типа. Тип 316 используется в химической, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве и розливе продуктов питания и напитков, а также в более агрессивных средах.Молибдена должно быть не менее 2%. 
030% макс. и кремния до 0,75% макс. для дополнительной коррозионной стойкости. 
Тип 321 производится с добавлением титана, а тип 347 — с добавлением тантала/колумбия.Эти марки в основном используются в авиационной промышленности.
Физические и химические свойства аустенитных марок
Подробнее о физических и химических свойствах
аустенитных марок нержавеющей стали можно найти ЗДЕСЬ .
Мартенситные марки
Мартенситные марки были разработаны для создания группы нержавеющих сплавов, устойчивых к коррозии и упрочняемых при термообработке.Мартенситные марки представляют собой прямые хромистые стали, не содержащие никель. Они магнитные и могут быть закалены термической обработкой. Мартенситные марки в основном используются там, где требуются твердость, прочность и износостойкость.
Рис.
2. Мартенситные марки
| Тип 410 | Основной мартенситный сорт с самым низким содержанием легирующих элементов из трех основных нержавеющих сталей (304, 430 и 410).Недорогая термообрабатываемая нержавеющая сталь общего назначения. Широко используется там, где коррозия незначительна (воздух, вода, некоторые химикаты и пищевые кислоты). Типичные области применения включают в себя детали, подвергающиеся высоким нагрузкам, требующие сочетания прочности и коррозионной стойкости, такие как крепежные детали. |
| Тип 410S | Содержит меньше углерода, чем тип 410, обладает улучшенной свариваемостью, но меньшей прокаливаемостью.Тип 410S представляет собой коррозионностойкую и жаростойкую хромистую сталь общего назначения, рекомендованную для коррозионностойких применений. |
| Тип 414 | Содержит добавление никеля (2%) для повышения коррозионной стойкости. Типичные области применения включают пружины и столовые приборы. |
| Тип 416 | Содержит добавки фосфора и серы для улучшения обрабатываемости.Типичные области применения включают детали винтовых машин. |
| Тип 420 | Содержит повышенное содержание углерода для улучшения механических свойств. Типичные области применения включают хирургические инструменты. |
| Тип 431 | Содержит повышенное содержание хрома для повышения коррозионной стойкости и хороших механических свойств. |
| Тип 440 | Дальнейшее увеличение содержания хрома и углерода для повышения прочности и коррозионной стойкости. Типичные области применения включают инструменты. |
Типичные области применения включают высокопрочные детали, такие как клапаны и насосы.
Физические и химические свойства мартенситных марок
Подробнее о физических и химических свойствах
мартенситных марок нержавеющей стали можно найти ЗДЕСЬ .
Ферритные марки
Ферритные марки были разработаны для обеспечения стойкости нержавеющей стали к коррозии и окислению, а также высокой устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением. Эти стали являются магнитными, но не могут быть закалены или упрочнены термической обработкой.
Их можно подвергать холодной обработке и размягчать отжигом. Как группа, они обладают большей коррозионной стойкостью, чем мартенситные марки, но в целом уступают аустенитным маркам.Как и мартенситные марки, это прямые хромистые стали без никеля. Они используются для декоративной отделки, раковин и автомобильных приложений, особенно выхлопных систем.
Рисунок 3 – Ферритные марки
| Тип 430 | Основной ферритный сорт с немного меньшей коррозионной стойкостью, чем тип 304. Этот тип сочетает в себе высокую стойкость к таким агрессивным веществам, как азотная кислота, сернистые газы и многие органические и пищевые кислоты. |
| Тип 405 | Содержит меньшее количество хрома и добавленный алюминий для предотвращения затвердевания при охлаждении от высоких температур. |
| Тип 409 | Содержит самое низкое содержание хрома среди всех нержавеющих сталей, а также самая дешевая.Первоначально разработан для глушителей, а также используется для наружных деталей в некритических коррозионных средах. |
| Тип 434 | Добавлен молибден для повышения коррозионной стойкости. Типичные области применения включают автомобильную отделку и крепеж. |
| Тип 436 | Тип 436 содержит колумбий для коррозионной и термостойкости.Типичные области применения включают детали глубокой вытяжки. |
| Тип 442 | Содержит повышенное содержание хрома для повышения устойчивости к образованию накипи. Типичные области применения включают детали печей и нагревателей. |
| Тип 446 | Содержит еще больше хрома для повышения устойчивости к коррозии и образованию накипи при высоких температурах.Особенно хорош для стойкости к окислению в сернистых атмосферах. |
Типичные области применения включают теплообменники. 
Дуплексные марки
Марки Duplex являются новейшей из нержавеющих сталей. Этот материал представляет собой комбинацию аустенитного и ферритного материала. Этот материал обладает более высокой прочностью и превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Примером этого материала является тип 2205. Его можно заказать на заводах.
Марки дисперсионного твердения
Марки дисперсионного твердения как класс предлагают разработчику уникальное сочетание технологичности, прочности, легкости термообработки и коррозионной стойкости, не встречающееся ни в одном другом классе материалов.Эти сорта включают 17Cr-4Ni (17-4PH) и 15Cr-5Ni (15-5PH). Аустенитные дисперсионно-твердеющие сплавы в значительной степени были заменены более сложными и более прочными суперсплавами. Мартенситные дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали – настоящая рабочая лошадка в этой семье. Хотя мартенситные дисперсионно-твердеющие сплавы разрабатывались в первую очередь как материал для изготовления прутков, стержней, проволоки, поковок и т. д., они все чаще находят применение в виде плоского проката.Хотя полуаустенитные дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали в основном разрабатывались как листовые и полосовые изделия, они нашли множество применений в других формах изделий.
Многие из этих сталей, разработанные в первую очередь как аэрокосмические материалы, получают коммерческое признание как действительно экономичные материалы во многих областях применения.
Марки суперсплава
Суперсплавыиспользуются, когда 316 или 317 не могут выдержать удар. Они содержат очень большое количество никеля и/или хрома и молибдена.Обычно они намного дороже, чем обычные сплавы серии 300, и их труднее найти. Эти сплавы включают Alloy 20 и Hastelloy.
%PDF-1.3 % 2029 0 объект >]/Страницы 2009 0 R/StructTreeRoot 1728 0 R/Тип/Каталог>> эндообъект 2047 0 объект >/Шрифт>>>/Поля[]>> эндообъект 2025 0 объект >поток 2015-02-10T10:14:30+09:002015-01-19T11:28:36+09:002015-02-10T10:14:30+09:00Adobe InDesign CS6 (Macintosh)application/pdfuuid:58cc8fdb-75fc- 8f4a-8b10-9dcaead32002uuid:e7c29809-48cb-e04b-bedb-24e1a0b74571Библиотека Adobe PDF 10.0,1 конечный поток эндообъект 1707 0 объект > эндообъект 2009 0 объект > эндообъект 1728 0 объект > эндообъект 1729 0 объект > эндообъект 1730 0 объект > эндообъект 1731 0 объект > эндообъект 1732 0 объект > эндообъект 1733 0 объект [1857 0 Р] эндообъект 1734 0 объект [1858 0 Р] эндообъект 1735 0 объект [1845 0 Р] эндообъект 1737 0 объект [1833 0 Р] эндообъект 1738 0 объект [1834 0 Р] эндообъект 1739 0 объект [1835 0 Р] эндообъект 1740 0 объект [1836 0 Р] эндообъект 1741 0 объект [1837 0 Р] эндообъект 1742 0 объект [1838 0 Р] эндообъект 1743 0 объект [1839 0 Р] эндообъект 1744 0 объект [1840 0 Р] эндообъект 1745 0 объект [1841 0 Р] эндообъект 1746 0 объект [1842 0 Р] эндообъект 1747 0 объект [1843 0 Р] эндообъект 1748 0 объект [1844 0 Р] эндообъект 1749 0 объект [1828 0 Р] эндообъект 1751 0 объект [1816 0 Р] эндообъект 1752 0 объект [1817 0 Р] эндообъект 1753 0 объект [1818 0 Р] эндообъект 1754 0 объект [1819 0 Р] эндообъект 1755 0 объект [1820 0 Р] эндообъект 1756 0 объект [1821 0 Р] эндообъект 1757 0 объект [1822 0 Р] эндообъект 1758 0 объект [1823 0 Р] эндообъект 1759 0 объект [1824 0 Р] эндообъект 1760 0 объект [1825 0 Р] эндообъект 1761 0 объект [1826 0 Р] эндообъект 1762 0 объект [1827 0 Р] эндообъект 1763 0 объект [1811 0 Р] эндообъект 1765 0 объект [1806 0 Р] эндообъект 1766 0 объект [1807 0 Р] эндообъект 1767 0 объект [1808 0 Р] эндообъект 1768 0 объект [1809 0 Р] эндообъект 1769 0 объект [1810 0 Р] эндообъект 1770 0 объект [1801 0 Р] эндообъект 1772 0 объект [1792 0 Р] эндообъект 1773 0 объект [1793 0 Р] эндообъект 1774 0 объект [1794 0 Р] эндообъект 1775 0 объект [1795 0 Р] эндообъект 1776 0 объект [1796 0 Р] эндообъект 1777 0 объект [1797 0 Р] эндообъект 1778 0 объект [1798 0 Р] эндообъект 1779 0 объект [1799 0 Р] эндообъект 1780 0 объект [1800 0 Р] эндообъект 1781 0 объект [1787 0 Р] эндообъект 1782 0 объект [1783 0 Р] эндообъект 1783 0 объект > эндообъект 1784 0 объект > эндообъект 1004 0 объект >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/Rotate 0/StructParents 81/Thumb 2008 0 R/TrimBox[0.NGj,Vc
SAE AISI Обычная углеродистая сталь класса
Термин CalQlata «простые углеродистые» стали относится к так называемым «углеродистым» сталям
.
Они состоят из железа с: <1% углерода, <1% марганца, <0,04% фосфора и <0,05% серы⁽¹⁾
Эта таблица является основой для физических свойств (прочность, относительное удлинение и твердость) всех углеродистых сталей серии SAE-AISI, включая специальные и легированные углеродистые стали
Прокрутите страницу вниз, чтобы ознакомиться с объяснением следующей таблицы и простых углеродистых сталей.
10XX (
<1,0% марганца)Данные, выделенные синим шрифтом, связаны с непринятыми оценками и, следовательно, ожидаются CalQlata.
| AISI N или |
C (%) мин<макс |
Mn (%) мин<макс |
σ y (ksi) мин<макс |
σ u (ksi) мин<макс |
e (%) мин<макс |
Твердость (BHN) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1005 1006 1007 1008 1009 |
<0.06 <0,08 <0,09 <0,1 <0,15 |
0,35 0,25<0,4 0,2<0,45 0,3<0,5 0,3<0,6 |
<22 <25 <26 <27,5 <32,5 |
<32 <35 <36 <37,5 <42,5 |
<40 <35 <34,7 <34,3 <32,9 |
<115 <120 <123 <125 <128 |
| 1010 1011 |
0.08<0,13 | 0,3<0,6 0,6<0,9 |
25<50 | 35<60 | 20<35 | 87<117 96<126 |
| 1012 1013 1014 |
0,1<0,15 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,6<0,9 |
27,5<52,5 | 37,5<62,5 | 19,6<34,3 | 90<120 96<126 99<129 |
| 1015 1016 |
0.13<0,18 | 0,3<0,6 0,6<0,9 |
30<55 | 40<65 | 19,2<33,6 | 95<125 105<135 |
| 1017 1018 1019 |
0,15<0,2 | 0,3<0,6 0,6<0,9 0,7<1,0 |
32,5<62,5 | 42,5<72,5 | 18,8<32,9 | 98<128 108<138 113<143 |
| 1020 1021 1022 |
0.18<0,23 | 0,3<0,6 0,6<0,9 0,7<1,0 |
35<65 | 45<75 | 18,4<32,2 | 103<133 113<143 118<148 |
| 1023 1024 |
0,19<0,25 | 0,3<0,6 0,7<1,0 |
37,5<67,5 | 47,5<77,5 | 18<31,5 | 105<135 121<151 |
| 1025 1026 1027 |
0.22<0,28 | 0,3<0,6 0,6<0,9 0,7<1,0 |
40<70 | 50<80 | 17,6<30,8 | 110<140 121<151 126<156 |
| 1028 1029 |
0,25<0,31 | 0,3<0,6 0,6<0,9 |
42,5<72,5 | 52,5<82,5 | 17,2<30,2 | 115<145 126<156 |
| 1030 1031 |
0.28<0,34 | 0,6<0,9 0,7<1,0 |
45<75 | 55<85 | 16,8<29,4 | 132<162 137<167 |
| 1032 1033 |
0,3<0,36 | 0,6<0,9 0,7<1,0 |
47,5<77,5 | 57,5<87,5 | 16,4<28,7 | 135<165 141<171 |
| 1034 1035 1036 1037 |
0.32<0,38 | 0,5<0,8 0,6<0,9 0,3<0,6 0,7<1,0 |
50<80 | 60<90 | 16<28 | 134<164 138<168 126<156 144<174 |
| 1038 | 0,35<0,42 | 0,6<0,9 | 52,5<82,5 | 62,5<92,5 | 15,6<23,7 | 145<175 |
| 1039 1040 1041 |
0.36<0,44 | 0,7<1,0 0,6<0,9 0,3<0,6 |
55<85 | 65<95 | 15,2<26,6 | 153<183 147<177 134<164 |
| 1042 1043 |
0,4<0,47 | 0,6<0,9 0,7<1,0 |
57,5<87,5 | 67,5<97,5 | 14,8<25,9 | 153<183 159<189 |
| 1044 1045 1046 |
0.43<0,5 | 0,3<0,6 0,6<0,9 0,7<1,0 |
60<90 | 70<100 | 14,4<25,2 | 144<174 158<188 165<195 |
| 1047 1048 1049 |
0,46<0,53 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,6<0,9 |
62,5<92,5 | 72,5<102,5 | 14<24.5 | 149<179 159<189 164<194 |
| 1050 1051 1052 1053 |
0,47<0,55 | 0,6<0,9 0,3<0,6 0,5<0,8 0,7<1,0 |
65<95 | 75<105 | 13,6<23,8 | 167<197 151<181 161<191 174<204 |
| 1054 1055 |
0.5<0,6 | 0,3<0,6 0,6<0,9 |
70<100 | 80<110 | 12,8<22,4 | 158<188 173<203 |
| 1056 1057 1058 |
0,53<0,63 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,6<0,9 |
72,5<102,5 | 82,5<112,5 | 12,4<21,7 | 162<192 173<203 178<208 |
| 1059 1060 1061 1062 |
0.55<0,65 | 0,5<0,8 0,6<0,9 0,3<0,6 0,7<1,0 |
75<105 | 85<115 | 12<21 | 176<206 182<212 166<196 188<218 |
| 1063 1064 1065 1066 |
0,6<0,7 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,6<0,9 0,7<1,0 |
80<110 | 90<120 | 11.2<18,6 | 174<204 185<215 191<221 199<229 |
| 1067 1068 1069 1070 |
0,65<0,75 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,4<0,7 0,6<0,9 |
85<115 | 95<125 | 10,4<17,2 | 182<212 193<223 187<217 199<229 |
| 1071 1072 1073 1074 |
0.7<0,8 | 0,7<1,0 0,3<0,6 0,6<0,9 0,5<0,8 |
90<120 | 100<130 | 9,6<15,8 | 210<240 190<220 198<228 202<232 |
| 1075 1076 1077 1078 |
0,72<0,85 | 0,4<0,7 0,6<0,9 0,7<1,0 0,3<0,6 |
92.5<122,5 | 102,5<132,5 | 9,2<15,1 | 206<236 218<248 222<252 195<225 |
| 1079 1080 1081 1082 |
0,75<0,88 | 0,3<0,6 0,6<0,9 0,5<0,8 0,7<1,0 |
95<125 | 105<135 | 8,8<14,3 | 200<230 219<249 213<243 228<258 |
| 1083 1084 1085 |
0.8<0,93 | 0,5<0,8 0,6<0,9 0,7<1,0 |
100<130 | 110<140 | 8<12,9 | 221<251 228<258 237<267 |
| 1086 1087 1088 |
0,82<0,95 | 0,3<0,5 0,5<0,8 0,6<0,9 |
102,5<132,5 | 112,5<142,5 | 7.2<12,1 | 211<241 225<255 231<251 |
| 1089 1090 1091 |
0,85<0,98 | 0,5<0,8 0,6<0,9 0,7<1,0 |
105<135 | 115<145 | 6,6<11,3 | 230<260 237<267 246<276 |
| 1092 1093 1094 1095 |
0.9<1,03 | 0,5<0,8 0,6<0,9 0,7<1,0 0,3<0,5 |
110<140 | 120<150 | 5,8<10 | 238<268 245<275 255<285 224<254 |
| 1096 1097 1098 1099 |
0,95<1,08 | 0,3<0,6 0,5<0,8 0,6<0,9 0,7<1,0 |
115<145 | 125<155 | 5.2<8,7 | 232<262 246<276 254<284 264<294 |
Обычная углеродистая сталь SAE AISI (физические свойства)
Практически каждая таблица свойств углеродистой стали, с которой столкнулись инженеры CalQlata, содержит противоречивую и/или неполную информацию из-за возможности модификации материала (см. Углеродистая сталь).Это не означает, что Таблицы неверны, это просто означает, что предоставленная информация либо очень общая, либо очень конкретная. Неполные таблицы обычно возникают из-за того, что SAE не приняла рассматриваемое обозначение класса (от 1001 до 1099). Эта двусмысленность и отсутствие информации могут сильно разочаровать при попытке идентифицировать или указать простую углеродистую сталь.
Инженеры CalQlata разработали способ заполнения этой таблицы (выше) на основе предсказания свойств. Однако следует отметить, что CalQlata приняла содержание углерода и марганца для непринятых обозначений сортов, которые могут измениться, когда SAE-AISI в конечном итоге присвоит сорту химический состав.CalQlata будет обновлять таблицу с учетом измененных свойств по мере принятия новых сортов.
Внимательное изучение данных, доступных для трех углеродистых сталей. Таблицы на этом веб-сайте (простые, специальные и легированные стали) должны позволить вам выбрать именно ту марку углеродистой стали, которая соответствует желаемой твердости (износостойкости), удлинению (пластичности) и прочности. (SMYS и UTS) при минимальном содержании углерода для максимального срока службы и/или требований к сварке (CEV). Удлинение обычно используется для обеспечения соответствия качества при испытаниях материалов.Кроме того, вы можете использовать калькулятор углеродистой стали CalQlata для прогнозирования свойств существующих или несуществующих марок углеродистой стали SAE.
Кузнечный мастер будет манипулировать (посредством упрочнения и термической обработки) любым из вышеуказанных сортов материала для достижения желаемых свойств в указанных выше диапазонах.
В то время как твердость ограничена содержанием марганца, компетентный кузнечный мастер должен быть в состоянии достичь значений прочности в пределах 60% от указанных выше диапазонов для высококачественной стали любой марки, а выдающийся кузнечный мастер может приблизиться к пределам диапазона. .
Примечания:
Вы должны выбрать самое высокое содержание марганца (в пределах спецификации марки), если ваш компонент будет подвергаться воздействию высоких температур в течение длительного времени.
Наивысшая прочность в диапазоне для материала обычно имеет толщину материала <½ дюйма, а наименьшая прочность обычно наблюдается на толщине материала >4 дюймов
Система классификации SAE
До недавнего времени к простым углеродистым сталям SAE ’10XX’ относились стали с содержанием марганца более 1%.Теперь это изменилось, поскольку всем простым углеродистым сталям с содержанием марганца более 1% была присвоена собственная система классификации «15XX» (см. Специальные углеродистые стали). Любые такие оригинальные марки «10XX»; например 1051 и 1052 теперь были повышены до 1551 и 1552, а исходные номера «10XX» снова стали вакантными (см. Страницу «Материалы» «Система классификации SAE»).
Несмотря на то, что из общего правила есть исключения, до сих пор SAE-AISI сортировал систему оценок следующим образом:
Последние две цифры «ХХ» в марке «10ХХ» представляют собой содержание углерода, умноженное на 100, и численно находятся где-то между минимальным и максимальным значением в диапазоне (±0.05%) углерода для марки
например 1032 и 1033 оба попадают в диапазон содержания углерода 0,3<0,36%, а 1047, 1048 и 1049 все попадают в диапазон содержания углерода 0,46<0,53%
Каждому сорту в диапазоне содержания углерода соответствует разное содержание марганца
(обычные варианты диапазона: «0,3<0,6%», «0,4<0,7%», «0,5<0,8%», «0,6<0,9%» и «0,7<1,0%»)
например 1032 и 1033 имеют одинаковое содержание углерода, но первому присвоено значение «Mn 0».6<0,9%», а последнему присвоено значение «Mn 0,7<1,0%», в то время как 1047, 1048 и 1049 имеют одинаковое содержание углерода, им присвоено значение «Mn 0,3<0,6%», «Mn 0,5<0,8%». ' и 'Mn 0,6<0,9%' соответственно
Помимо железа, углерода, марганца, фосфора и серы, простые углеродистые стали содержат только следовые количества других элементов (чем меньше количество микроэлементов, тем выше качество стали).
Примечания
- CalQlata создала прогнозный калькулятор для углеродистых и легированных сталей
- Для горячекатаных материалов: Уменьшить «СМИС» и «УТС» на 15%; Увеличить «е» на 15%
Дополнительная литература
Вы найдете дополнительную литературу по этой теме, в т.ч.термическая обработка, на нашей веб-странице углеродистых сталей
Классы и свойства нержавеющей стали, архитектура из нержавеющей стали, конструкция бассейна из нержавеющей стали, водопровод из нержавеющей стали
Спецификацииопределяют несколько сотен марок нержавеющей стали, отличающихся друг от друга в основном химическим составом. Состав является фундаментальной характеристикой нержавеющей стали, поскольку он определяет коррозионную стойкость сплава, микроструктурный фазовый баланс, механические свойства и физические свойства.В таблице ниже перечислены наиболее важные марки нержавеющей стали и наиболее важные марки, содержащие молибден. Наиболее широко используются аустенитные марки 304 и 316 и ферритные марки 409 и 430.
| EN | AISI | ISI | UN | CR | MO | NI | N | PREN | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4512 | 409 | С40900 | 11,5 | 11,5 | |||||
| 1.4016 | 430 | С43000 | 16,5 | 16,5 | |||||
| 1.4113 | 434 | С43400 | 16,5 | 1 | 19,8 | ||||
| 1.4526 | 436 | С43600 | 17.5 | 1,25 | 21,6 | ||||
| 1.4521 | 444 | С44400 | 17,7 | 2,1 | 24,6 | ||||
| С44600 | 27 | 3,7 | 2 | 39,2 | |||||
| Аустенитные марки | |||||||||
| 1.4301 | 304 | С30400 | 18.1 | 8,3 | 18,1 | ||||
| 1.4401 | 316 | С31600 | 17,2 | 2,1 | 10,2 | 24,1 | |||
| 1.4438 | 317л | С31703 | 18,2 | 3,1 | 13,7 | 28,4 | |||
| 1.4439 | 317ЛМН | С31726 | 17,8 | 4.1 | 12,7 | 0,14 | 33,6 | ||
| 1,4539 | 904Л | N08904 | 20 | 4,3 | 25 | 34,2 | |||
| (6% Мо) | 20 | 6,1 | 18-24 | 0,2 | 43,3 | ||||
| Дуплексные марки | |||||||||
| 1.4362 | 2304 | С32304 | 23 | 0.3 | 4,8 | 0,1 | 25,6 | ||
| 1.4462 | 2205 | С32205 | 22 | 3,1 | 5,7 | 0,17 | 35,0 | ||
| 1.4410 | 2507 | С32750 | 25 | 4 | 7 | 0,27 | 42,5 | ||
Эквивалентное число сопротивления точечной коррозии (PREN) является мерой относительной стойкости нержавеющей стали к точечной коррозии в хлоридсодержащей среде.Более высокие значения PREN указывают на большую коррозионную стойкость. Формула для ПРЕН:
PREN = %Cr + 3,3*%Mo + 16*%N
Эта формула предполагает, что молибден в 3,3 раза более эффективен, чем хром, для повышения устойчивости к точечной коррозии, что верно в определенных пределах. Хром всегда должен присутствовать в нержавеющей стали, чтобы обеспечить базовую коррозионную стойкость. Молибден не может обеспечить эту базовую стойкость, но, как показывает формула, значительно повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
В таблице показано, что доступны ферритные, аустенитные и дуплексные нержавеющие стали с различными уровнями стойкости к точечной коррозии, а на рисунке ниже показано, что можно выбрать несколько различных марок с одинаковой устойчивостью к точечной коррозии.
