Химический состав сталей справочник
Обновлено: 27.04.2024
Содержит 320 марок сталей и сплавов черных металлов. Для каждой марки указаны назначения, виды поставки, химический состав, механические свойства в зависимости от состояния поставки, температуры испытаний, режимов термообработки, поперечного сечения заготовок, места направления вырезки образца, технологические и физические свойства.
Для конструкторов, технологов, исследователей и других специалистов всех отраслей машиностроения, может быть полезен студентам вузов.
Оглавление:
Введение
Условные обозначения
Раздел 1 Сталь конструкционная
Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества общего назначения
Сталь Ст0
Сталь ВСт2кп
Сталь ВСт2пс
Сталь ВС2сп
Сталь ВСтЗкп
Сталь ВСтЗпс
Сталь ВСтЗсп
Сталь ВСтЗГпс
Сталь Вст4кп
Сталь ВСт4пс
Сталь ВСтбпс
Сталь ВСт5сп
Сталь ВСт6пс
Сталь ВСтбсп
Сталь конструкционная, углеродистая качественная
Сталь 05кп
Сталь 08
Сталь 08 (кп, пс)
Сталь 10
Сталь 10 (кп, пс)
Сталь 15
Сталь 15 (кп, пс)
Сталь 18кп
Сталь 20 (20А)
Сталь 20 (кп, пс)
Сталь 25
Сталь 30
Сталь 35
Сталь 40
Сталь 45
Сталь 50
Сталь 55
Сталь 58 (55пп)
Сталь 60
Сталь 08Ю
Сталь 0сВ
Сталь 12K
Сталь 15К
Сталь 16К
Сталь 18К
Сталь 20К
Сталь 22К
Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости
Сталь марки А12, А20, АЗ0
Сталь А40Г
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций
Сталь 09Г2
Сталь 14Г2
Сталь 12ГС
Сталь 16ГС
Сталь 17ГС
Сталь 17Г1С
Сталь 09Г2С
Сталь 10Г2С1
Сталь 10Г2БД
Сталь 15Г2СФД
Сталь 14Г2АФ
Сталь 16Г2АФ
Сталь 18Г2АФпс
Сталь 14ХГС
Сталь 15Г2АФДпс
Сталь 20ХГ2Ц
Сталь 10ХСНД
Сталь 10ХНДП
Сталь 15ХСНД
Сталь 35ГС
Сталь 25Г2С
Сталь конструкционная, легированная
Сталь I5X
Сталь 20Х
Сталь З0Х
Сталь 35Х
Сталь 38ХА
Сталь 40X
Сталь 45Х
Сталь 50Х
Сталь 15Г
Сталь 35Г
Сталь 20Г
Сталь З0Г
Сталь 40Г
Сталь 45Г
Сталь 50Г
Сталь 10Г2
Сталь 35Г2
Сталь 40Г2
Сталь 45Г2
Сталь 50Г2
Сталь 18ХГТ
Сталь 20ХГР
Сталь З0ХГТ
Сталь 15ХФ
Сталь 40ХФА
Сталь ЗЗХС
Сталь 25ХГТ
Сталь 38ХС
Сталь 40ХС
Сталь 20ХГСА
Сталь 25ХГСА
Сталь З0ХГС
Сталь З0ХГСА
Сталь 35ХГСА
Сталь З0ХМ (З0ХМА)
Сталь 35ХМ
Сталь 38ХМА
Сталь 14Х2ГМР
Сталь 20ХН
Сталь 40ХН
Сталь 45ХН
Сталь 50ХН
Сталь 20ХНР
Сталь 12ХН2(12ХН2А)
Сталь 12ХНЗА
Сталь 12Х2Н4А
Сталь З0ХНЗА
Сталь 20ХНЗА
Сталь 20Х2Н4А
Сталь 38ХГН
Сталь 20ХГНР
Сталь 30ХГСН2А
Сталь 20ХН2М (20ХНМ)
Сталь 30ХН2МА
Сталь 38Х2Н2МА
Сталь 40ХН2МА
Сталь 40Х2Н2МА
Сталь 38ХНЗМА
Сталь 18Х2Н4МА(18Х2НУВА)
Сталь 30ХНЗМ2ФА
Сталь 38ХНЗМФА
Сталь 45ХН2МФА
Сталь 20ХН4ФА
Сталь 38Х2МЮА
Сталь 35ХН1М2ФА
Сталь 38Х2Н2М
Сталь 34ХН1М
Сталь 30ХН2МФА
Сталь 36Х2Н2МФА
Сталь 34ХНЗМ
Сталь 38Х2НМ
Сталь 38Х2НМФ
Сталь конструкционная теплоустойчивая
Сталь 12МХ
Сталь 12Х1МФ
Сталь 25Х1МФ
Сталь 25Х2М1Ф
Сталь 20ХЗМВФ
Сталь 15Х5М
Сталь 15ХМ
Сталь конструкционная подшипниковая
Сталь ШХ15
Сталь ШХ15СГ
Сталь ШХ4
Сталь конструкционная рессорно-пружинная
Сталь 65
Сталь 70
Сталь 75
Сталь 85
Сталь 60Г
Сталь 65Г
Сталь 55С2
Сталь 60С2
Сталь 60С2А
Сталь 70СЗА
Сталь 55ХГР
Сталь 50ХФА
Сталь 60С2Н2А
Сталь 60С2ХА
Сталь 60С2ХФА
Сталь 65С2ВА
Раздел 2 Сталь инструментальная
Сталь инструментальная углеродистая
Сталь У7, У7А
Сталь У8, У8А
Сталь У9, У9А
Сталь У10, У10А
Сталь У12, У12А
Сталь инструментальная легированная
Сталь 9X1
Сталь ХВ4
Сталь 9ХС
Сталь ХВГ
Сталь 9ХВГ
Сталь инструментальная штамповая
Сталь Х6ВФ
Сталь Х12
Сталь Х12Ф1
Сталь Х12М
Сталь Х12ВМ
Сталь 7ХГ2ВМ
Сталь 7X3
Сталь 8X3
Сталь 5ХНМ
Сталь 5ХГМ
Сталь 4ХМФС
Сталь 4Х5МФ1С
Сталь 4Х5МФС
Сталь ЗХЗМЗФ
Сталь ЗХ2В8Ф
Сталь ЗХ2Н2МВФ
Сталь 27Х2Н2М1Ф
Сталь 6ХС
Сталь 4ХВ2С
Сталь 5ХВ2С
Сталь 6ХВ2С
Сталь 6ХВГ
Сталь 40Х5МФ
Сталь 4Х2НМФ
Сталь инструментальная валковая
Сталь 9X2
Сталь 90ХФ
Сталь 9Х2МФ
Сталь 75ХМ
Сталь 75ХСМФ
Сталь 60ХСМФ
Сталь 60Х2СМФ
Сталь 55Х
Сталь 60ХН
Сталь 45ХНМ
Сталь 7Х2СМФ
Сталь 60ХГ
Сталь 90ХМФ
Сталь 75ХМФ
Сталь инструментальная быстрорежущая
Сталь Р6М5К5
Сталь Р9
Сталь Р9М4К8
Сталь Р18
Раздел 3 Стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие
Сталь 40Х9С2
Сталь 40Х10С2М
Сталь 08X13
Сталь 12X13
Сталь 20X13
Сталь 30X13
Сталь 40X13
Сталь 10Х14АП5
Сталь 12X17
Сталь 08Х17Т
Сталь 95X18
Сталь 08X18Т1
Сталь 15Х25Т
Сталь 15X28
Сталь 25Х13Н2
Сталь 20Х23Н13
Сталь 20Х23Н18
Сталь 10Х23Н18
Сталь 20Х25Н20С2
Сталь 15Х12ВНМФ
Сталь 20Х12ВНМФ
Сталь 37Х12Н8Г8МФБ
Сталь 13ХПН2В2МФ
Сталь 45Х14Н14В2М
Сталь 40Х15Н7Г7Ф2МС
Сталь 08Х17Н13М2Т
Сталь 10Х17Н13Ч2Т
Сталь 31Х19Н9МВБТ
Сталь 10Х14П4Н4Т
Сталь 14Х17Н2
Сталь 12Х18Н9
Сталь 17Х18Н9
Сталь 08Х18Н10
Сталь 12Х18Н9Т
Сталь 12Х18Н10Т
Сталь 08Х18Н10Т
Сталь 12Х18Н12Т
Сталь 08Х18Г8Н2Т
Сталь 20Х20Н14С2
Сталь 08Х22Н6Т
Сталь 12Х25Н16Г7АР
Сплав 06ХН28МДТ
Сплав ХН35ВТ
Сплав ХН35ВТЮ
Сплав ХН70Ю
Сплав ХН70ВМЮТ
Сплав ХН70ВМТЮФ
Сплав ХН77ТЮР
Сплав ХН78Т
Сплав ХН80ТБЮ
Сплав Х15Н60-Н
Сплав Х20Н80
Сплав Х27Ю5Т
Раздел 4 Сталь для отливок
Сталь 15Л
Сталь 20Л
Сталь 25Л
Сталь З0Л
Сталь 35Л
Сталь 40Л
Сталь 45Л
Сталь БОЛ
Сталь 55Л
Сталь 35ГЛ
Сталь З0ГСЛ
Сталь 20ФЛ
Сталь 45ФЛ
Сталь 40ХЛ
Сталь 20ХГСФЛ
Сталь З0ХГФРЛ
Сталь З0ХГСФЛ
Сталь 35ХГСЛ
Сталь 35ХМЛ
Сталь 35ХМФЛ
Сталь 32Х06Л
Сталь 08ГДНФЛ
Сталь 12ДН2ФЛ
Сталь 20XГСНДМЛ
Сталь 45ГЛ
Сталь 25ГСЛ
Сталь 35ХНЛ
Сталь 35ХН2МЛ
Сталь 14Х2ГМРЛ
Сталь 80ГСЛ
Сталь 2СХМЛ
Сталь 20ГНМФЛ
Сталь 15ГНЛ
Сталь 20X1ЗЛ
Сталь 10Х18Н0Л
Сталь 12Х18Н9ТЛ
Сталь 20Х20Н14С2Л
Сталь 20Х25Н9С2Л
Сталь 40Х24Н12СЛ
Сталь 25Х2НМЛ
Сталь 110Г1ЗЛ
Марки стали и сплавы
Конкретную марку стали, цветного металла можно найти при помощи ПОИСКА на нашем портале. В нашем марочнике сплавов перечислены основные марки стали, марки чугуна, марки алюминия и других широко используемых в производстве металлов и их сплавов. Основы расшифровки марок сталей приведены в статье по ссылке.
Отметим, что администрация портала постоянно дополняет справочник марок сталей и цветных металлов новыми марками, с подробными описаниями их характеристик, а так же их зарубежные аналоги стали AISI.
Если Вы считаете, что какая-либо ценная марка стали отсутствует в нашем марочнике, то напишите и мы постараемся обязательно включить её описание и химические свойства в марочник.
Рассмотрим более подробно основные группы марок стали, поскольку именно стали интересуют большинство пользователей:
Прежде всего, нужно отметить, что некоторые марки в силу своего химического состава, механических свойств, условий применения и других параметров могут входить в несколько групп сразу, так например марка стали 12Х18Н10Т относится к конструкционным криогенным, конструкционным легированным, жаропрочным и нержавеющим сталям.
Марки стали для отливок - литейные стали обозначаются на конце буквой Л, в целом стали склонны к значительной усадке и образованию трещин, обладают низкой жидкотекучестью, поэтому для литья применяют специальные стали в которых эти недостатки не так заметны. Существует несколько классификаций литейных марок стали, например по назначению, хим. составу, структуре, способу выплавки, но фактически можновыделить 2 основных группы по назначению - обычные и самые часто используемые (в первую очередь недорогие 15Л-55Л и др.) и специальные стали с особыми свойствами и в основном довольно дорогостоящие, например сталь 20Х21Н46В8РЛ имеет кол-во железа менее 30%, в то время как никеля более 43%. Таким образом добавками легирующих металлов, которые в разном составе соответствующим образом влияют на аустенит, феррит и мартенсит широко регулируются свойства литейных марок стали в нужных пределах, так вышеупомянутый никель имеет 5% растворимость в твердом растворе Feα при 700° и 10% при 400° и неограниченную в твердом растворе Feγ, на феррит Ni действует повышая пластичность, твердость, удельное электросопротивление и коэрцитивную силу. Снижает магнитную индукцию и магнитную проницаемость, а также повышает ударную вязкость при содержании Ni до 2%; на аустенит Ni влияет понижая точки A1 и А3, повышает А4 и сдвигает точку S влево, незначительно влияет на уменьшение склонности к росту зерна , немного увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, понижает мартенситную точку Мн и увеличивает количество остаточного аустенита. В целом никель влияет на литейные стали, значительно повышая прочность стали при небольшом повышении пластических свойств, улучшает жаропрочность и крипоустойчивость стали, поэтому никель чаще других элементов используется как легирующий элемент в сталях.
Марки конструкционной стали - самая многочисленная группа марок, которые широко применяются в изготовлении машин, механизмов, оборудования и строительных конструкций. В группу конструкционных марок стали входят также многие нержавеющие, жаропрочные и другие стали, поскольку они используются в специфических условиях эксплуатации, требующих, чтобы соответствующая марка стали имела определенные механические, физические, химические и прочие параметры, рассмотрим основные подгруппы:
• углеродистая обыкновенного качества - самые недорогие и часто используемые для производства проката сплавы стали. Существует 3 группы качества: А (регламентируются только механические свойства), Б (регламентируются только химические свойства), В (регламентируются и механические и химические свойства). Также такие стали поставляются в 3-х видах раскисления: пс - полуспокойные, сп - спокойные и кп - кипящие. Если в наименовании такой стали не указывается степень раскисления, например Ст3 - значит это сталь спокойная Ст3сп, спокойные стали используются чаще других.
• углеродистая качественная - в которых присутствует углерод в количестве от 0,05% до 0,7%, а прочие примеси минимальны. Чем больше углерода в такой марке стали, тем хуже прокат из нее поддается сварке. Марка стали с небольшим содержанием углерода 05кп - 08кп используется для штамповки, с средним содержанием - для производства проката, а с большим - для пружин и изделий с повышенной упругостью.
• легированная - дорогие сплавы стали, сюда входят некоторые нержавеющие, жаростойкие, химически стойкие, устойчивые в условиях холода и другие стали. Применяются для ответственных и нагруженных деталей. Марка стали такого типа имеет присадки хрома, никеля, титана, марганца, молибдена, вольфрама и др. металлов.
• низколегированная для сварных конструкций - сюда входят стали с сумарным содержанием легирующих элементов менее 2,5%, кроме углерода. Легирование в небольших пределах улучшает механические свойства стали, но в тоже время позволяет выполнять качественные сварные соединения.
• криогенная - марки стали, которые сохраняют свои свойства в условиях низких температур, например сталь 12Х18Н10Т имеет ударную вязкость KCU=319 при t=-75 °C, близкая к ней 12Х18Н9Т KCU=250, а обычная сталь 20 всего KCU=34 при t=-60 °C.
• подшипниковая - обладают высокой твердостью и чистотой химического состава, в качестве легирующего компонента обычно используется хром, содержание которого в десятых долях процента пишется в названии марки стали.
• рессорно-пружинная - такие стали имеют высокие предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, что позволяет им выдерживать постоянные малые пластические деформации. Так например, сталь 65Г имеет в состоянии после закалки 800-820 °С, масло, отпуск 340-380 °С на воздухе предел прочности при растяжении σв=1470 МПа, предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения σ-1=725 МПа, в то время как обычная марка стали 20 имеет σв~390-490 МПа, а σ-1~206 МПа, таким образом специальная рессорно-пружинная сталь превосходит обычную в несколько раз. Качество стали повышают термообработкой.
• повышенной обрабатываемости (автоматная) - такие марки стали легче поддаются обработке резанием, меньше изнашивают инструмент и дают ломкую стружку, что позволяет обрабатывать их с большей скоростью и качеством, поэтому применяется для изготовления изделий на станках.
• высокопрочная высоколегированная - безуглеродистые сильно легированные сплавы с содержанием добавок более 25%, такие стали обладают высокими механическими свойствами, жаропрочностью, химической стойкостью и т.д., так предел прочности при растяжении большинства этих сталей колеблется в пределах σв=2300-3500 МПа и выше, что во много раз превышает свойства обычных сталей.
Марки инструментальной стали - Для обработки резанием используются различные виды материалов: углеродистые, легированные и быстрорежущие стали. Наибольший объем снимаемой стружки приходится на инструмент из твердых сплавов и быстрорежущих сталей.
• Инструментальная углеродистая сталь - используются для инструментов, рабочая поверхность которых не нагреваются выше 150-200 °С, удобство применения таких сталей заключается в их дешевизне и легкости изготовления/правки инструмента в отожженном состоянии сплава, после этого инструмент подвергается закалке и отпуску и его твердость приводится к рабочей.
• Инструментальная валковая сталь - обладает высокой твердостью и стойкостью к истиранию и деформациям, из этой стали делаются прокатные валки, ножи, пуансоны и др. детали подвергающиеся большим нагрузкам.
• Инструментальная штамповая сталь - если для штампов с невысокими ударными нагрузками могут применятся просто инструментальные стали, то для работы с высокими ударными нагрузками (высадка) и с горячим (раскаленным) металлом от марки стали требуется очень высокая прочность и твердость, высокая теплостойкость и вязкость, а также такое изделие должно выдерживать многократный постоянный цикл нагрев-охлаждение без образования термических трещин.
• Инструментальная быстрорежущая сталь - характерной особенностью этих марок является сильное легирование вольфрамом, а также молибденом, ванадием и т.д. Вольфрам влияет следующим образом: на феррит - повышает прочность и твердость, снижает пластичность и коэрцитивную силу; на аустенит - повышает точки А1 иА3, понижает А4, сдвигает точку S влево, Сужает γ-область, препятствует росту зерна, увеличивает прокаливаемость при повышенной температуре закалки, обеспечивающей хорошее растворение карбидов, уменьшает критическую скорость закалки, незначительно увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - повышает температуру плавления, повышает красноломкость, устраняет хрупкость при отпуске, сплавы с содержанием от 6 до 32% W способны к дисперсионному твердению, повышает крипоустойчивость стали. Вольфрам выступает основным элементов в твердых сплавах. Таким образом быстрорежущие марки стали сохраняют высокую твердость, износостойкость и сопротивление пластической деформации вплоть до высоких температур 500-600 °C, что позволяет повышать скорость резания в несколько раз по сравнению с обычными инструментальными сталями и обрабатывать стали, которые затруднительно или невозможно резать из-за повышенной твердости.
Сталь специального назначения - несмотря на то, что существует множество групп сталей предназначенных для конкретных задач, можно выделить несколько групп сталей которые больше не используются для других целей:
• Рельсовая сталь - основной легирующий элемент таких марок стали - марганец Mn. В целом Mn влияет стали следующим образом: на феррит - сильно повышает прочность, твердость, удельное электросопротивление и коэрцитивную силу; на аустенит - Понижает точки А1 и А3, понижает А4, сдвигает точку S влево, расширяет γ-область, увеличивает склонность к росту зерна, сильно увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, сильно понижает мартенситную точку Мн и резко увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - уменьшает красноломкость стали при повышенном содержании серы, повышает прочность, упругие свойства и износоустойчивость, снижает ударную вязкость, увеличивает склонность к отпускной хрупкости. Снижает пластичность, ударную вязкость, магнитную индукцию и магнитную проницаемость. Также марки стали содержат кремний, и микролегирующие добавки ванадий, титан и цирконий. Особенность рельсового проката в том, что он обязательно подвергается термической обработке, которая придает эксплуатируемой поверхности рельсов высокую твердость, сопротивление износу и вязкость.
• Сталь судостроительная - марки стали для судостроения должны соответствовать механическим требованиям (в зависимости от марки и толщины): временное сопротивление разрыву σв=400-500 МПа, предел текучести σ0,2=200-400 МПа, относительное удлинение δ5>20%, ударная вязкость KCU=19-40 кДж / м 2 .
Жаропрочные марки стали - обычно, каждая такая марка стали сильно легирована тугоплавкими металлами - вольфрамом, молибденом. Несмотря на высокую стоимость применение таких сталей дает большой экономический эффект, поскольку позволяет заменить ими специальные тугоплавкие сплавы стоимость которых намного выше, например сталь ХН38ВТ применяют в качестве заменителя никелевого сплава ХН78Т, который хоть формально и относится к сталям, но имеет железа всего 6%, а никеля 70-80% и соответственно стоит.
Сталь нержавеющая (коррозионно-стойкая) - можно выделить обычные марки, коррозионно-стойкие в обычных условиях и высоколегированные жаропрочные предназначенные для специальных условий. Основная масса нержавеющих марок стали легируется хромом. Хром воздействует следующим образом: на феррит - повышает прочность, твердость, коэрцитивную силу, снижает ударную вязкость, магнитную индукцию и проницаемость; на аустенит - повышает точку А1 и понижает А3 и А4. Сдвигает точку S влево, Сужает γ-область, уменьшает склонность зерна к росту, сильно увеличивает прокаливаемость, дает две зоны наименьшей устойчивости аустенита при 700-500 и 400-250 °С, уменьшает критическую скорость закалки, понижает мартенситную точку Мн, увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - сильно повышает устойчивость против коррозии и окисления, сильно увеличивает износоустойчивость, увеличивает крипоустойчивость и в особенности жаростойкость. Также в нержавейку добавляются никель, титан, марганец, молибден.
Сталь прецезионная - к этим маркам стали относятся сплавы с четко заданными свойствами: температурным коэффициентом линейного расширения, магнитными свойствами, упругостью в сочетании с другими качествами, а также можно выделить сплавы с заданным высоким электрическим сопротивлением.
Электротехнические марки стали - можно выделить две основные подгруппы сталей: анизотропные и изотропные, первые представлены в основном сернистыми сталями с содержанием кремния до 4%, которые предназначены для использования в магнитопроводах трансформаторов и машин, где магнитное поле распространяется вдоль листа стали. Вторая подгруппа сталей имеет меньшее содержание кремния и слабое легирование другими металлами и используется для магнитопроводов, в которые магнитное поле находится под различными углами к листам стали, т.е. в двигателях, генераторах и т.д. Основным элементом, который влияет на магнитные свойства стали является кремний Si, он влияет на сталь следующим образом: на феррит - сильно повышает прочность, твердость, удельное электросопротивление, повышает магнитную проницаемость резко при содержании выше 4,5%, снижает пластичность, ударную вязкость, коэрцитивную силу, магнитную индукцию; на аустенит - повышает точки А1 и А3, понижает А4, сдвигает точку S влево, сужает γ-область, незначительно влияет на уменьшение склонности роста зерна аустенита, сильно увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, не изменяет положения мартенситной точки, немного увеличивает количество остаточного аустенита; и в целом активно раскисляет сталь, сильно влияет на магнитные и электрические свойства стали, повышает прочность и упругие свойства стали, снижая пластичность и ударную вязкость, увеличивает жаростойкость стали.
Команда портала постоянно дополняет марочник новой информацией и если Вы считаете, что нехватает какой-то информации или присутствуют неточности, сообщите нам и мы внесем изменения.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Сталь конструкционная
| Сталь конструкционная легированная | ||||
| 10Г2 | 10Х2М | 12Г2 | 12Х2Н4А | 12ХН |
| 12ХН2 | 12ХН2А | 12ХН3А | 14Х2ГМР | 14Х2Н3МА |
| 14ХГН | 15Г | 15Н2М | 15Х | 15ХА |
| 15ХГН2ТА | 15ХФ | 16Г2 | 16ХСН | 18Х2Н4ВА |
| 18Х2Н4МА | 18ХГ | 18ХГТ | 19ХГН | 20Г |
| 20Г2 | 20Н2М | 20Х | 20Х2Н4А | 20ХГНМ |
| 20ХГНР | 20ХГНТР | 20ХГР | 20ХГСА | 20ХМ |
| 20ХН | 20ХН2М | 20ХН3А | 20ХН4ФА | 20ХНР |
| 20ХФ | 25Г | 25Х2ГНТА | 25Х2Н4МА | 25ХГМ |
| 25ХГНМТ | 25ХГСА | 25ХГТ | 27ХГР | 30Г |
| 30Г2 | 30Х | 30Х3МФ | 30ХГС | 30ХГСА |
| 30ХГСН2А | 30ХГТ | 30ХН2МА | 30ХН2МФА | 30ХН3А |
| 30ХН3М2ФА | 30ХРА | 33ХС | 34ХН1М | 34ХН1МА |
| 34ХН3М | 34ХН3МА | 35Г | 35Г2 | 35Х |
| 35ХГ2 | 35ХГН2 | 35ХГСА | 35ХГФ | 35ХН1М2ФА |
| 36Х2Н2МФА | 38Х2Н2МА | 38Х2Н3М | 38Х2НМ | 38Х2НМФ |
| 38Х2Ю | 38ХА | 38ХГМ | 38ХГН | 38ХГНМ |
| 38ХМ | 38ХМА | 38ХН3МА | 38ХН3МФА | 38ХС |
| 40Г | 40Г2 | 40ГР | 40Х | 40Х2Н2МА |
| 40ХГНМ | 40ХГТР | 40ХМФА | 40ХН | 40ХН2МА |
| 40ХС | 40ХСН2МА | 40ХФА | 45Г | 45Г2 |
| 45Х | 45ХН | 45ХН2МФА | 47ГТ | 50Г |
| 50Г2 | 50Х | 50ХН | ||
| Сталь конструкционная криогенная | ||||
| 03Х13Н9Д2ТМ | 03Х17Н14М3 | 03Х19Г10Н7М2 | 03Х20Н16АГ6 | 07Х21Г7АН5 |
| 0Н6 | 0Н6А | 0Н9 | 0Н9А | 10Х14Г14Н4Т |
| 12Х18Н10Т * | ||||
| Сталь конструкционная подшипниковая | ||||
| 11Х18М-ШД | 8Х4В9Ф2-Ш | ШХ15 | ШХ15СГ | ШХ20СГ |
| ШХ4 | ||||
| Сталь конструкционная рессорно-пружинная | ||||
| 50ХГ | 50ХГА | 50ХГФА | 50ХСА | 50ХФА |
| 51ХФА | 55С2 | 55С2А | 55С2ГФ | 55ХГР |
| 60Г | 60С2 | 60С2А | 60С2Г | 60С2Н2А |
| 60С2ХА | 60С2ХФА | 65 | 65Г | 65ГА |
| 65С2ВА | 68А | 68ГА | 70 | 70Г |
| 70С2ХА | 70С3А | 75 | 80 | 85 |
| Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости | ||||
| А11 | А12 | А20 | А30 | А35 |
| А35Е | А40Г | А40ХЕ | А45Е | АС11 |
| АС12ХН | АС14 | АС14ХГН | АС19ХГН | АС20ХГНМ |
| АС30ХМ | АС35Г2 | АС38ХГМ | АС40 | АС40ХГНМ |
| АС45Г2 | АСЦ30ХМ | АЦ20ХГНМ | ||
В общем объеме производства проката наибольшее количество металла приходится на долю конструкционных сталей.
Различные сооружения и конструкции во время своей службы воспринимают сложные внешние нагрузки (растягивающие, сжимающие, изгибающие, ударные, знакопеременные или их сочетания), подвергаются действию атмосферы и агрессивных сред (морская и речная вода, водные растворы солей, щелочей, кислот и пр.), испытывают колебания температуры окружающей среды в летние и зимние месяцы года.
В клепаных и особенно сварных конструкциях большого объема (цельносварные корпуса судов, резервуары, газопроводы и др.) при резких понижениях температуры в условиях конструктивно стесненной деформации возникают большие внутренние напряжения, которые, складываясь по знаку с напряжениями от внешних усилий, усложняют условия работы материала и при неудовлетворительном его качестве могут приводить к авариям.
Сложные и нередко весьма тяжелые условия службы механизмов и конструкций, особенно в северных районах, уменьшение расчетных сечений при создании современных сооружений, узлов машин и механизмов для снижения их массы и расхода металла и, одновременно необходимость обеспечения надежности, долговечности и безопасности их работы предъявляют высокие требования к стали как конструкционному материалу. В зависимости от условий применения и эксплуатации требования к конструкционной стали могут изменяться в том или ином направлении, но в целом можно выделить наиболее важные из них.
Конструкционная сталь должна обладать сочетанием высоких прочностных и пластических свойств. Из прочностных свойств основной конструкционной характеристикой является предел текучести (условный или физический) — величина, непосредственно входящая в расчетные формулы. Выбор этой характеристики в качестве основы при расчетах на прочность объясняется тем, что при более высоких напряжениях в конструкции возникают необратимые линейные изменения, что может привести к выходу ее из строя. Повышение предела текучести позволяет снижать расчетные сечения, а следовательно, и массу стальных конструкций или—при той же массе — выдерживать более высокие рабочие напряжения.
Важной служебной характеристикой является предел прочности; эта характеристика отражает способность стали сопротивляться разрушению. При изготовлении конструкций из высокопрочной стали предел прочности может быть также использован в качестве расчетной характеристики.
Распространено мнение, что чем меньше величина этого отношения, т. е. чем больше разница между пределом текучести и пределом прочности, тем выше надежность работы конструкции. Так, как показывает опыт эксплуатации конструкций, металл должен обладать способностью к местным, локальным пластическим деформациям для релаксаций пиков напряжений в районе различных концентраторов (отверстия, выточки, подрезы, вмятины, непровары, сварочные трещины и прочее), создающих объемно-напряженное состояние. Чем выше эта способность, тем в большей мере реализуется сопротивление металла возникновению и распространению трещин при местных перенапряжениях, т. е. в конечном итоге увеличивается надежность работы металла в конструкциях.
Наряду с характеристиками прочности и пластичности весьма важную роль для обеспечения надежности и работоспособности конструкций придают показателям, определяющим переход металла в хрупкое состояние под воздействием по крайней мере четырех факторов: температуры, наличия надреза (концентратора), скорости приложения нагрузки, степени объемности напряженного состояния.
В настоящее время проблема повышения сопротивления металла хрупким разрушениям становится одной из важнейших. Это обусловлено необходимостью обеспечить надежную работу конструкций и машин в суровых климатических условиях, например Сибири и Крайнего Севера. Кроме того, увеличение масштаба инженерных cооружений, применение крупных сварных узлов и конструкций, обладающих большой жесткостью и меньшей податливостью, чем клепаные конструкции, а также работа материала в условиях сочетания высоких напряжений и коррозионных сред создают условия, способствующие развитию хрупких разрушений.
Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению широко используют метод ударных испытаний стандартных образцов с определением ударной вязкости и температуры перехода в хрупкое состояние. Распространенность этого вида испытаний обусловлена не только простотой изготовления образцов и простой методикой сериальных испытаний, но и тем, что применительно к целому ряду случаев наблюдаются статистически надежные связи между характеристиками ударной вязкости и поведением стали при эксплуатации.
Однако в большинстве случаев испытание стандартных образцов на ударный изгиб не дает полного представления о работе материалов в конструкции.
Поэтому пытаются найти более совершенные методы определения склонности стали к переходу в хрупкое состояние, которые более полно соответствовали бы реальным условиям работы металла в конструкциях.
При изготовлении металлоконструкций и специфичных видов прокатных изделий (например, железнодорожных рельсов), воспринимающих в процессе эксплуатации воздействие знакопеременных нагружений, важную роль придают повышению предела выносливости (усталости) как одному из факторов, определяющих продолжительность их службы. Предел выносливости увеличивается с возрастанием прочности, повышением чистоты металла по неметаллическим включениям, улучшением качества его поверхности. Особенно важным представляется повышение предела выносливости при наличии концентраторов напряжений.
Необходимым условием долговечности и надежности работы конструкций и сооружений является достаточно высокая коррозионная стойкость. Особенно важно повышение коррозионой стойкости для высокопрочных сталей вследствие уменьшения расчетных сечений элементов конструкции при использовании этих сталей. При меньших конструктивных сечениях коррозионные повреждения оказываются относительно более опасными, чем в более толстых сечениях из стали с пониженной прочностью.
Для борьбы с коррозией стали подвергают специальному легированию (хромом, никелем, медью, фосфором), тщательной и своевременной окраске, оцинкованию, фосфатированию. В последнее время предложено нанесение на поверхность металла хлорвиниловой пленки.
Наконец, конструкционная сталь должна обладать удовлетворительными технологическими свойствами. В первую очередь она должна соответствовать требованиям свариваемости с обеспечением одинаковой прочности основного металла и сварного соединения, иметь минимальную склонность к деформационному старению, без особых затруднений обрабатываться в горячем и холодном состоянии (прокатка, ковка, гибка, обработка на металлорежущих станках), а также должна быть относительно недорогой в производстве.
* марка относится к нескольким разделам сразу
Сталь конструкционная углеродистая
В зависимости от содержания углерода различают следующие стали:
Низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода
Среднеуглеродистые стали, содержащие от 0,25 до 0,6% углерода
Высокоуглеродистые стали, содержащие от 0,6 до 2% углерода
К низкоуглеродистым относятся стали, не содержащие легирующих компонентов (кроме углерода). В низкоуглеродистых сталях присутствуют марганец и кремний, однако они не считаются легирующими компонентами, если содержание марганца не превышает 1% и кремния—0,8%.
Большинство сварных конструкций изготовляется из низкоуглеродистых сталей, выпускаемых в виде листов и фасонного проката — уголка, швеллеров, двутавровых балок и пр.
Стали делятся: по химическому составу — на углеродистые и легированные; по способу производства — на мартеновские, бессемеровские, конвертерные, электростали; по назначению — на конструкционые, инструментальные и стали с особыми свойствами.
Сталь углеродистая обыкновенного качества. Такая сталь, изготовляемая в мартеновских печах, в конвертерах с продувкой кислородом сверху и в бессемеровских конвертерах, поставляется по ГОСТ 380—60.
В зависимости от назначения и гарантируемых показателей сталь подразделяется на три группы:
группа А — поставляемая по механическим свойствам;
группа Б — поставляемая по химическому составу;
группа В — поставляемая по механическим свойствам с отдельными требованиями по химическому составу.
Для стали группы А установлены следующие марки: Ст. 0, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6, Ст. 7. Если сталь относится к кипящей, то в обозначении марки ставится индекс кп, если к полуспокойной— пс (например, Ст. Зкп, Ст. 4пс и т! д.), отсутствие индекса означает, что сталь спокойная.
Кипящей называется сталь, неполностью раскисленная в печи и содержащая некоторое количество закиси железа, что обусловливает продолжение кипения стали в изложнице. Выплавка кипящей стали обходится дешевле, но такая сталь содержит растворенные газы, например, азот, при ее сварке иногда возникают трещины.
Если сталь в печи полностью раскислена, то она не содержит закиси железа и, будучи разлита в изложницы, не кипит. Такая сталь называется спокойной. Она не содержит газов, но ее выплавка обходится дороже. Для ответственных сварных конструкций предпочтительнее применять спокойную сталь.
Полуспокойная сталь раскислена в большей степени, чем кипящая, но менее, чем спокойная. Эта сталь затвердевает в изложницах без кипения, но с выделением газов; она содержит меньше (по сравнению с кипящей) газовых пузырей, которые полностью завариваются в процессе последующей прокатки. Полуспокойная сталь преимущественно применяется как конструкционная.
Сталь группы Б изготовляют мартеновским, бессемеровским и конвертерным способами. Сталь группы Б мартеновская в обозначении марки имеет букву М, бессемеровская — букву Б, конвертерная— букву К (например, МСт. 2кп, БСт. 3, КСт. Зпс). Бессемеровскую сталь группы Б изготовляют только марок БСт. О, БСт. 3, БСт. 4, БСт. 5, БСт. 6.
Сталь группы В изготовляют мартеновским и конвертерным способами. Мартеновскую сталь группы В изготовляют марок: ВМСт. 2, ВМСт. 3, ВМСт. 4, ВМСт. 5. Конвертерную сталь В изготовляют тех же марок, но в обозначении ее ставится буква К (например, ВКСт. 2, ВКСт. 3 и т. д.). Стали всех групп с порядковыми номерами 1, 2, 3 и 4 изготовляют кп, пс и сп стали с номерами 5, 6 и 7 — только пс и сп.
Ст. О — немаркированная строительная, в которой содержание углерода и других элементов может колебаться в широких пределах. Эта сталь может содержать повышенные количества серы и фосфора. Сталь Ст. О применяют только в конструкциях неответственного назначения.
Сталь марки ВМСт. 3 содержит углерода 0,14—0,22% и имеет следующие механические свойства: временное сопротивление 38— 47 кгс/мм 2 , предел текучести 22—24 кгс/мм 2 , относительное удлинение не менее 21%, ударную вязкость поперек прокатки — не менее 7 кгс-м/см 2 .
Качественные углеродистые конструкционные стали. Такие стали применяют для изготовления ответственных сварных конструкций. Они выпускаются по ГОСТ 1050—60, который гарантирует механические свойства и химический состав. Качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050—60 маркируются цифрами, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, марки 05; 08; 15; 20 и т. д. означают, что сталь содержит в среднем углерода соответственно 0,05; 0,08; 0,15; 0,20%. Сталь по ГОСТ 1050—60 изготовляют двух групп:
группа I—с нормальным содержанием марганца (0,25— 0,80%);
группа II — с повышенным содержанием марганца (0,70— 1,20%).
В марке стали группы II ставится буква Г, указывающая, что сталь имеет повышенное содержание марганца.
Из низкоуглеродистых сталей для особо ответственных сварных конструкций наиболее пригодна сталь марки М16С (ГОСТ 6713—53), содержащая не более 0,20% углерода, 0,12—0,25% кремния, 0,4—0,7% марганца, не более 0,045% серы и не более 0,040% фосфора.
Для сварки низкоуглеродистых сталей применяют электроды типов Э42 и Э42А по ГОСТ 9467—60 с рутиловыми, фтористо-кальциевыми, рудно-кислыми и органическими покрытиями. Род тока, полярность и величину тока выбирают в соответствии с характером покрытия, толщины металла, типа шва и диаметром электрода. Кроме указанных в табл. 5 марок электродов, для сварки низкоуглеродистых сталей находят широкое применение электроды и других марок, например, АНО-3 с рутиловым покрытием и железным порошком; ЭКР с покрытием, содержащим целлюлозу и нечувствительным к повышенному содержанию влаги и многие другие марки электродов, выпускаемых промышленностью.
При сварке угловых швов толстого металла и первого слоя многослойного шва, когда скорость охлаждения достаточно велика, рекомендуется применять предварительный подогрев основного металла до 120—150° С для предупреждения появления закалочных структур и кристаллизационных трещин. Для исправления дефектных участков шва следует применять подварочные швы нормального (полного) сечения, длиной не менее 100 мм, так как при высоких скоростях охлаждения пластичность металла шва под-варки малого сечения понижается, что приведет к образованию трещин. Полезно перед наложением подварочного шва подогреть данный участок основного шва до 150° С. Наличие неполностью проваренных прихваток и заварка дефектов поверхностными («беглыми») швами сильно снижает пластичность металла шва в данном месте и уменьшает надежность сварной конструкции. Последующий местный отпуск или нормализация заваренного участка в данном случае менее эффективны, чем предварительный подогрев.
Среднеуглеродистые стали (С от 0,26 до 0,45%) сваривают проволокой с пониженным содержанием углерода (С от 0,08 до 0,1%), применяют швы с разделкой кромок, небольшой ток; при этом стремятся получить неглубокий провар с целью уменьшения доли основного металла в металле шва. Эти мероприятия снижают содержание углерода в металле шва и предупреждают появление кристаллизационных трещин. Применяется также предварительный и сопутствующий подогрев при сварке до температуры 250—300° С. Высокотемпературный подогрев вреден, так как вызывает появление трещин вследствие увеличения глубины провара основного металла и вызываемого этим повышения содержания углерода в металле шва. Лучшие результаты дает сварка постоянным током прямой полярности. Высокую стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и необходимую прочность сварного соединения обеспечивает применение электродов УОНИ-13/55 и УОНИ-13/45. Во избежание образования хрупких и малопластичных закалочных структур в околошовной зоне полезно замедленное остывание изделия после сварки. В ряде случаев приходится прибегать к последующей термической обработке (закалке с отпуском).
Из высокоуглеродистых сталей (С>0,46%), как правило, не изготовляют сварные конструкции. Необходимость их сварки может возникнуть при ремонтных работах, наплавке. В этом случае применяют те же приемы сварки л наплавки, что и для других плохосваривающихся сталей (предварительная и последующая термообработка, предварительный и сопутствующий подогрев, соответствующие марки электродов и режимы сварки).
Автор: Администрация
Расшифровка сталей и сплавов.
Общие положения:
Марочник сталей и сплавов создан с целью облегчить конструкторам,технологам, исследователям получение справочных данных об основных свойствах и характеристиках сталей, необходимых для обоснованного выбора марки материала при проектировании изделий и разработке технологии их изготовления. В соответствии с этой целью марочник содержит номенклатуру марок сталей и сплавов, наиболее широко применяемых на машиностроительных предприятиях, и сведения справочного характера о химическом составе сталей, механических свойствах, основных технологических свойствах и область применения.
Сталь - это сплав железа с углеродом. "Fe" и "С", где углерода до 2,14 %
Чугун - сплав железа с углеродом , где "С" углерода не меньше 2,14 % до 6,67 %.
"Легированный" - значит в сталь, чугун или сплав добавили другие элементы таблицы Менделеева помимо основы , и это не обязательно металл, к примеру может быть азот или сера. "N"," S" , что в свою очередь отражается на маркировке стали соответствующими буквами см. ниже.
"Основа" - это тот элемент которого больше всего в % отношении в сплаве. Все остальные добавки можно называть - "легирующие компонеты".
Легирование производят для достижения определенных целей, для получения в сплаве определенных физических свойств. ( Жаропрочность, хладостойкость, вязкость, упругость, свариваемость, уменьшение красноломкости, стойкость к динамическим нагрузкам и.т.д)
С - углерод; Ni -никель; Ti- титан;
Si - кремний; Mo-молибден Al-алюминий
Mn- марганец; W-вольфрам; Cu- медь;
S- сера; V-ванадий; As-мышьяк;
P- фосфор; Co -кобальт; Zr - цирконий;
Cr -хром; N-азот; B- бор;
Fe-железо ; Nb-ниобий ; Ba- барий;
Обозначения марок сталей и сплавов
В обозначении марки первые две цифры указывают среднее содержание углерода
в сотых долях процента. Буквы за цифрами обозначают: С- кремний, Г-марганец, Н- никель, М-молибден,
П-фосфор,Х- хром, К-кобальт,Т-титан,Ю-алюминий, Д- медь, В-вольфрам, Ф- ванадий, Р-бор, А-азот,
Н- ниобий, Ц-цирконий.
Цифры ,стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых единицах.
Отсутствие цифры означает, что содержание этого элемента до 1,5% (по верхнему пределу)
В углеродистых конструкционных сталях в конце (кп, пс, сп соответственно - кипящая, полуспокойная, спокойная) зависит от степени раскисления. К примеру Сталь 3кп и.т.д. кипящая. не подходит для сварки т.к. будет кипеть - окисляться. т.к. в процессе выплавки ее не раскислили глубоко. Каждая марка имеет свое назначение.
Расшифровка обозначения сталей ЭИ и ЭП.
ЭП — электростальская (завод) поисковая;
ЭИ — электростальская исследовательская;
ЧС — челябинская сталь;
ЗИ — златоустовская исследовательская;
ВНС — ВИЭМовская нержавеющая сталь;
ДИ — днепроспецстальская (завод) исследовательская ( Украина.г.Запорожье).
В данной таблице приведена расшифровка обозначений стали ЭИ и ЭП. Вы без труда сможете найти маркировку завода изготовителя и соответствующую ей маркировку стали по химическому составу.
Читайте также: