Что такое сталь о1

Обновлено: 04.05.2024

Химический состав их приводится в п.5 ГОСТ ISO 3506-1-2014 в Таблице 1:

Химический состав, % a)

0,12

6,5

0,2

0,15-0,35

16-19

0,7

5-10

1,75-2,25

b), c), d)

a) Приведены максимальные значения, если не указано иное.

b) Сера может быть заменена селеном.

c) Если содержание никеля менее 8 %, то содержание марганца должно быть не менее 5 %.

d) При содержании никеля более 8 % нижний предел содержания меди не применяется.

e) Молибден может присутствовать по решению изготовителя стали. В случае если содержание молибдена влияет на условия применения стали, его содержание должно быть согласовано между изготовителем и потребителем стали.

f) Если содержание хрома менее 17 %, содержание никеля должно быть не менее 12 %.

g) Для аустенитных сталей с минимальным содержанием углерода 0,03 % содержание азота не должно превышать 0,22 %.

h) Для стабилизации содержание титана должно быть не менее 5 x %С, но не более 0,8 % или содержание ниобия (columbium) и /или тантала должно быть не менее 10 x %С, но не более 1,0 %, маркировано соответственно, как установлено в этой таблице.

i) По решению изготовителя стали содержание углерода может быть выше для достижения особых механических свойств, но не должно превышать 0,12 %.

l) Здесь допускается содержание ниобия и (или) тантала не менее 10 x %С, но не более 1,0 %.

Химический состав марки А1 отличается от остальных сталей аустенитного класса более высоким содержанием серы и фосфора.

Именно эти элементы значительно улучшают обрабатываемость резанием и способствуют легкому отделению стружки.

Вдобавок к этому часть никеля в этой стали заменена марганцем, который аналогично никелю обеспечивает аустенитную структуру сплава.

Благодаря этим факторам стали марки А1 гораздо лучше поддаются механической обработке, в том числе резанию.

При изготовлении технологически сложного крепежа это позволяет продлить ресурс режущего инструмента и станков, сократить производственный цикл и в итоге сократить издержки.

Поэтому для производства крепёжных изделий используют стали марки А1 наряду со сталями А2, в зависимости от применяемых технологических процессов.

Технологически соблюсти столь строгие допуски можно только методом точения (обработка резанием) на токарных станках автоматах.

Или такие изделия как винты нерж DIN 404, в отличие от других болтов и винтов, имеют в цилиндрических головках радиальные отверстия.

Такие отверстия можно получить исключительно сверлением (обработка резанием) после формирования головки методом холодной штамповки.

В связи с этим для производства этих метизов нержавеющие стали марки А1 будут более подходящими.

Однако, необходимо учитывать, что стали марки А1 отличаются от сплавов А2 своей коррозионной стойкостью.

В соответствии с п. В.2.2 ГОСТ ISO 3506-1–2014:

«Стали марки А1 разработаны специально для применения в машиностроении.

Из-за высокого содержания серы стали этой марки менее коррозионно-стойкие, чем другие марки сталей этой группы.»

Остались вопросы?

Задайте их нашему техническому специалисту, мы ответим на них в течение 1-2 рабочих дней!

Сталь O1

O1 - инструментальная сталь, которая может быть закалена до 65 HRC при низкой температуре аустенизации. O1 - инструментальная сталь общего назначения, которая обычно используется в тех случаях, когда легированные стали не могут обеспечить достаточную твердость, прочность и износостойкость.

C	Cr	W	V	Ni	Mn	Si
0,85-1,0	0,40-0,60	0,40-0,60	0,30	0,30	1,0-1,40	0,50

В тех случаях, когда требуется лучшая стабильность размеров при термообработке или повышенная износостойкость, следует рассматривать инструментальные стали с более высоким содержанием легирующих элементов, такие как A2 или D2.

Инструменты и матрицы, изготовленные из O1, будут иметь хорошие износостойкие и абразивные свойства, поскольку вольфрам улучшает износостойкость.

AISI классифицирует O1 как инструментальную сталь для холодной обработки. Это означает, что она имеет относительно низкий процент легирующих элементов, особенно по сравнению с некоторыми нержавеющими сталями.

O1 имеет хорошую твердость и легко обрабатывается. Хотя она может использоваться для станков и штампов с приводом, её срок службы при этом применении короток, и есть гораздо лучший выбор для такого использования. Гораздо лучше ведут себя ручные инструменты, изготовленные из O1: метчики и штампы, развертки, протяжки, вырубные штампы, ручные инструменты, патроны, прокатные штампы, втулки.

О1 имеет хорошую износостойкость. В ножах имеет лучшую износостойкость, чем все стандартные углеродистые стали. O1 является проверенной инструментальной сталью.

O1 - это настоящая инструментальная сталь, а не стандартная углеродистая сталь. Имеет высокое содержание углерода, что улучшает твердость и прокаливаемость, а также повышает износостойкость. Имеет более высокое содержание марганца, что улучшает общую ковкость и прокаливаемость при стабильности размеров. Содержит значительное количество хрома для повышения прокаливаемости и износостойкости, но недостаточно для повышения коррозионной стойкости. Содержит ванадий и вольфрам, которые помогают формировать невероятно твердые и износостойкие частицы карбида ванадия и карбида вольфрама. Именно этот набор легирующих элементов дает O1 превосходные характеристики по сравнению со многими другими сплавами.

O1 не такая твердая, как AISI A2 и ее аналоги, но все же довольно хороша в этой нише. Хорошо ведет себя на небольших\средних ножах. Для больших ножей лучше подойдут Crucible CPM 3V, AISI L6 или AISI A2. Для небольших ножей O1 отличный материал при термообработке до высокой твердости.

Что за сталь С1 – это нержавейка?

Давайте вместе разберём преимущества саморезов С1 и допустимые условия их эксплуатации.

Хромистые коррозионно-стойкие стали С1 относятся к мартенситному классу по ГОСТ ISO 3506-4–2014:

f) По решению изготовителя стали содержание углерода может быть выше для достижения особых механических свойств, но не должно превышать 0,12 %.

По содержанию легирующих элементов хромистые коррозионно-стойкие стали 12Х13 по ГОСТ 5632-2014 можно отнести к сталям марки С1 по ГОСТ ISO 3506-4–2014, Приложение ДА.

Самонарезающие винты из коррозионно-стойких сталей С1 отличаются повышенной твёрдостью в сравнении с нержавеющими саморезами из сталей общепринятых марок А2 и А4:

Благодаря высокой твёрдости такие нержавеющие саморезы можно применять для крепления в стальные материалы.

Согласно требованиям ГОСТ ISO 3506-4–2014: самонарезающие винты из мартенситных сталей способны нарезать резьбу в низкоуглеродистой стали с содержанием углерода не более 0,23 % твердостью от 130 HV 30 до 170 HV 30.

Толщина стальной пластины, в которую должны беспрепятственно ввинчиваться саморезы С1, задана в Табл.6 того же отечественного стандарта:

a) Толщина испытательной пластины по ГОСТ ISO 3506-4–2014 для подтверждения работоспособности самонарезающих винтов из коррозионно-стойких сталей;

b) Диаметр испытательного отверстия по ГОСТ ISO 3506-4–2014 для подтверждения работоспособности самонарезающих винтов из коррозионно-стойких сталей.

Магнитные свойства метизов из сталей марки С1 по ГОСТ ISO 3506–2014.

Стали марки С1 относятся к хромистым сталям мартенситного класса. Основная структурная составляющая таких сплавов представляет собой α-железо, что обуславливает ярко выраженную намагниченность метизов из них.

По этому поводу сказано в Приложении А ISO 3506-4–2014:

«А.4.1 Общее описание

В ГОСТ ISO 3506 (всех частях) описаны мартенситные стали марок С1, С3 и С4. Стали этого класса могут закаливаться до очень высокой прочности.

Стали этого класса — магнитные.»

Коррозионная стойкость сталей марки С1 по ГОСТ ISO 3506–2014.

Согласно нормативной классификации стали С1 по ГОСТ ISO 3506–2014 и стали типа 12Х13 по ГОСТ 5632-2014 относятся к коррозионно-стойким.

Однако, назвать их абсолютно «нержавеющими» не представляется возможным.

По этому поводу сказано в Приложении А ГОСТ ISO 3506-4–2014:

«А.4.2 Стали марки С1

Стали марки С1 имеют ограниченную коррозионную стойкость.»

В своей работе «Коррозия конструкционных материалов ядерных и тепловых энергетических установок» [1] авторы делают следующий вывод по коррозионной стойкости мартенситных хромистых сталей:

«Хромистые стали, имеющие мартенситную структуру, подвержены коррозии под напряжением. Контакт с более электроотрицательным металлом, например, алюминием, также ускоряет процесс растрескивания мартенситных сталей. При растрескивании стали 410 (12—13% хрома) разрушение распространяется вдоль неотпущенного мартенсита по граням прежних аустенитных зерен.»

Эти процессы могут протекать крайне быстро и практически незаметно, что делает коррозионные разрушения хромистых сталей под напряжением очень опасными.

Профилактические меры, снижающие риски возникновения коррозийных разрушений сталей марки С1.

В III издании Справочника по коррозии Г.Г.Улига [2] даются рекомендации, предупреждающие процессы коррозионных разрушений хромистых сталей под напряжением.

Из них мы отобрали те, которые в первую очередь применимы к резьбовому крепёжному узлу:

- минимизировать высокие механические напряжения;

применительно к крепежу С1 это означает, что следует избегать приложения больших нагрузок извне на узел крепления с использованием крепёжных изделий из хромистых сталей;

- максимально снизить, а по возможности избегать воздействия активаторов;

применительно к крепежу С1 это означает, что следует избегать использования метизов из хромистых сталей в среде воздействия, в первую очередь, Cl-, Br-, F-, I- ионов, например: вблизи бассейнов, в морской среде и на морском побережье;

- исключить контакты с более активным металлом;

применительно к крепежу С1 это означает, что следует избегать использования метизов из хромистых сталей в контакте, в первую очередь, с алюминиевыми элементами конструкции.

Таким образом, опираясь на рекомендации международного авторитетного справочника для крепления неответственных ненагруженных элементов конструкций, компания BEST-Крепёж предлагает самонарезающие винты из коррозионно-стойких сталей С1 повышенной твёрдости.

Что делать, если возникают сомнения в возможности применения нержавеющего крепежа марки С1 в Вашем конкретном случае?

По этому поводу в ГОСТ ISO 3506–2014 приводятся справочные рекомендации:

«В случае высокой вероятности коррозии должны быть проведены консультации с экспертами.»

Специалисты BEST-Крепёж помогают своим клиентам в определении рекомендуемой среды эксплуатации собственных изделий с учётом нормативных требований и справочных данных.

В особенно сложных вопросах мы обращаемся за экспертизой к научным сотрудникам профильных институтов, в частности, НИТУ «МИСиС».

Что такое сталь о1

Сталь марки O1 - популярная кованная сталь производства США. Низкая коррозионная стойкость при хорошей износоустойчивости. По отзывам, не такая прочная как А2. При всем этом, твердость O1 обычно составляет 56-58 HRC, иногда до 63 HRC.

Похожие аналоги: 9ХВГ (Украина, РФ), 100MnCrW4 (Германия), SKS3 (Япония), 9CrWMo (Китай) и др.

Состав стали O1, %
C	Cr	Mn	Mo	Ni	P	Si	S	V	Другое
0.9-1	0.4-0.6	1.4	-	0.3	0.03	0.5	0.03	0.3	0.4-0.6(W)

=
СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛИ:

Углерод (C, Carbon): улучшает удержание кромки и повышает вязкость; увеличивает твердость и сопротивление износу; уменьшает пластичность; в больших значениях понижает коррозионную стойкость.

Хром (Cr, Chromium): повышает твердость, сопротивление растяжению и плотность; повышают устойчивость к коррозии (>11% делает сплав нержавеющим).

Марганец (Mn, Manganese): повышает прокаливаемость, износостойкость и вязкость; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла; в больших % увеличивает твердость и хрупкость.

Молибден (Mo, Molybdenum): увеличивает твердость, прочность, прокаливаемость и плотность; улучшает обрабатываемость и устойчивость к коррозии.

Никель (Ni, Nickel): добавляет ударную вязкость; улучшает коррозионную стойкость; уменьшает твердость.

Фосфор (P, Phosphorus): считается вредной примесью. Растворяется в феррите, за счет этого повышается прочность, но снижается пластичность и ударная вязкость с увеличением склонности стали к хрупкости. В низколегированных сталях с углеродом около 0.1% фосфор повышает прочность и сопротивление атмосферной коррозии. Считается вредной примесью.

Кремний (Si, Silicon): увеличивает прочность; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла.

Сера (S, Sulfur): обычно считается вредной примесью влияющей на пластичность, ударную вязкость, свариваемость, коррозионные свойства, качество поверхности стали и т.д. Вредное влияние серы уменьшает присутствие в стали марганца. Содержание же серы в качественных сталях не превышает 0.02-0.03%.

Ванадий (V, Vanadium): увеличивает прочность, износостойкость, повышает плотность и вязкость; повышает коррозионную стойкость, увеличивая оксидную пленку; карбидные включения ванадия очень твердые.

Вольфрам (W, Tungsten): добавляет прочности, вязкости и улучшает прокаливаемость; сохраняет твердость при высоких температурах.

Кобальт (Co, Cobalt): увеличивает прочность и твердость, позволяет закалку при более высоких температурах; усиливает эффекты других элементах в сложных сталях.

Ниобий (Nb, Niobium): ограничивает рост карбидов; ограничивает обрабатываемость; создает самые твердые карбиды.

Азот (N, Nitrogen): используется вместо углерода в стальной матрице (атомы азота функционируют аналогично атомам углерода, но обладают преимуществами в коррозионной стойкости).

Маркировка и классификация сталей

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2% углерода). По химическому составу сталь разделяют на:

По качеству сталь разделяют на:

сталь обыкновенного качества;
качественную;
повышенного качества;
высококачественную.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на три группы:

А — поставляемую по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства (Ст0, Ст1 и др.);
Б — поставляемую по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их, кроме условий обработки, определяется химическим составом (БСт0, БСт1 и др.);
В — поставляемую по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке (ВСт1, ВСт2 и др.).

Сталь углеродистую обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп.

Буквы Ст обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная).

Сталь углеродистая качественная конструкционная по видам обработки при поставке делится на:

горячекатаную и кованую;
калиброванную;
круглую со специальной отделкой поверхности, серебрянку.

Легированную сталь по степени легирования разделяют:

низколегированная (легирующих элементов до 2,5%);
среднелегированная (от 2,5 до 10%);
высоколегированная (от 10 до 50%).

В зависимости от основных легирующих элементов различают сталь 14 групп.

К высоколегированным относят:

коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии; межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения в газовых средах при температуре выше 50 °C, работающие в ненагруженном и слабонагруженном состоянии;
жаропрочные стали и сплавы, работающие в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.

Сталь легированную конструкционную в зависимости от химического состава и свойств делят:

качественная;
высококачественная А;
особо высококачественную Ш (электрошлакового переплава).

По видам обработки при поставке различают сталь:

горячекатаная;
кованая;
калиброванная;
серебрянка.

По назначению изготовляют прокат:

для горячей обработки давлением и холодного волочения (подкат);
для холодной механической обработки.

2. Классификация углеродистых сталей

Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные с содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные с содержанием углерода в десятых долях процента. Наибольший объем сварочных работ связан с использованием низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

Основным элементом в углеродистых конструкционных сталях является углерод, который определяет механические свойства сталей этой группы. Углеродистые стали выплавляют обыкновенного качества и качественные. Стали углеродистые обыкновенного качества подразделяются на три группы:

группа А — по механическим свойствам;
группа Б — по химическому составу;
группа В — по механическим свойствам и химическому составу.

Изготавливают стали следующих марок:

группа А — Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;
группа Б — БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6;
группа В — ВСт0, ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующее обозначение:

кп — кипящая,
пс — полуспокойная,
сп — спокойная.

Кипящая сталь, содержащая кремния (Si) не более 0,07%, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием, и содержит кремния (Si) не менее 0,12%; сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев.

Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали с номерами марок 1—5 выплавляют с нормальным и с повышенным содержанием марганца, примерно до 1%. В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс).

Стали группы А не применяются для изготовления сварных конструкций. Стали группы Б делятся на две категории. Для сталей первой категории регламентировано содержание углерода, кремния марганца и ограничено максимальное содержание серы, фосфора, азота и мышьяка; для сталей второй категории ограничено также максимальное содержание хрома, никеля и меди.

Стали группы В делятся на шесть категорий. Полное обозначение стали включает марку, степень раскисления и номер категории. Например, ВСтЗГпс5 обозначает следующее: сталь группы В, марка СтЗГ, полуспокойная, 5-й категории. Состав сталей группы В такой же, как сталей соответствующих марок группы Б, 2-й категории. Стали ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех категорий и степеней раскисления выпускаются с гарантированной свариваемостью. Стали БСт1, БСт2, БСтЗ поставляют с гарантией свариваемости по требованию заказчика.

Углеродистую качественную сталь выпускают в соответствии с ГОСТ 1060—74. Сталь имеет пониженное содержание серы. Допустимое отклонение по углероду (0,03—0,04%). Стали с содержанием углерода до 0,20%, включительно, могут быть кипящими (кп), полуспокойными (пс) и спокойными (сп). Остальные стали — только спокойные. Для последующих спокойных сталей после цифр, буквы «сп» не ставят.

Углеродистые стали в соответствии с ОСТ 14-1-142—84 подразделяются на три подкласса:

низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25%;
среднеуглеродистые с содержанием углерода (0,25—0,60%);
высокоуглеродистые с содержанием углерода более 0,60%.

В сварных конструкциях в основном применяют низкоуглеродистые стали.

В сварочном производстве очень важным является понятие о свариваемости различных металлов.

Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы:

I — хорошо сваривающиеся;
II — удовлетворительно сваривающиеся, т. е. для получения качественных сварных соединений деталей из этих сталей необходимо строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, определенные температурные условия, а в некоторых случаях — подогрев, термообработка;
III — ограниченно сваривающиеся, для получения качественных сварных соединений необходим дополнительный подогрев, предварительная или последующая термообработка;
IV — плохо сваривающиеся, т. е. сварные швы склонны к образованию трещин, свойства сварных соединений пониженные, стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций.

Все низкоуглеродистые стали хорошо свариваются существующими способами сварки плавлением. Обеспечение равнопрочности сварного соединения не вызывает затруднений. Швы имеют удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием углерода. Однако в сталях, содержащих углерод по верхнему пределу, вероятность возникновения холодных трещин повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях, для предупреждения появления трещин, применяют предварительный подогрев до 120—200 °C.

В табл. 1. приведено обозначение химических элементов в марке легированной стали, а в табл 2 — состав некоторых марок сталей. В табл. 3 приведено примерное назначение различных марок сталей.

Таблица 1. Обозначение химических элементов в марке легированной стали

Таблица 2. Массовая доля химических элементов в различных марках стали в %

Читайте также: