Соответствие строительных сталей машиностроительным

Обновлено: 27.04.2024

В строительных сталях углерода содержится от 0,1 до 0,22% по массе. Кроме того, сталь может содержать ряд элементов, которые являются основными нелегирующими добавками или вредными примесями.

Строительные стали делят на стали обычной прочности (малоуглеродистые), имеющие предел текучести (браковочный) sт=23 кгс/мм 2 (~2,3×10 8 Н/м 2 ) и временное сопротивление sв=38 кгс/мм 2 , повышен­ной прочности (низколегированные) с sт=29-40 кгс/мм 2 и sв=44-52 кгс/мм 2 , высокой прочности (низколегированные и термически упрочненные) с sт =45-75 кгс/мм 2 и более и sв=60-85 кгс/мм 2 и более.

В СНиП II-В.3-72 стали разделены на семь классов (см. табл. 11.1) в соответствии с показателями временного сопротивления (в числителе) и предела текучести (в знаменателе) в кгс/мм 2 (например, С44/29).

В зависимости от технологии изготовления стали могут быть кипящими (обозначение кп), полуспокойнъгми (пс), спокойными (сп). Кипящая сталь по сравнению со спокойной хуже сваривается, хладноломка, склонна к старению, т.е. увеличению хрупкости и некоторому повыше­нию прочности с течением времени. Спокойные стали дороже кипящих примерно на 12%. Полуспокойные стали по стоимости и свойствам зани­мают промежуточное положение между кипящими и спокойными. Низколегированиую сталь выплавляют только спокойную.

Малоуглеродистые стали поставляют по трем группам: А-по меха­ническим свойствам; Б-по химическому составу; В-по механическим свойствам и химическому составу. Для несущих конструкций сталь заказывают по группе В. Все низколегированные стали поставляют по механическим свойствам и химическому составу.

В ГОСТ 380-71 нормированы требования, предъявляемые к сталям в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации, в связи с чем стали подразделены на 6 категорий.

Наибольшее применение для строительных целей находят стали марок СтЗ и СтЗГ (с содержанием марганца от 0,8 до 1,1%).

Согласно ГОСТ 380-71 полная марка стали содержит: группу поставки-Б или В (группа А не указывается), условный номер марки - СтЗ, СтЗГ, буквы, отвечающие способу раскисления, — кп,, пс, сп и категорию. Например, марка ВСтЗпс5 означает сталь, поставляемую по механическим свойствам и химическому составу, марки СтЗ, полуспокойную, 5-й категории.

Для маркировки низколегированных сталей применяют буквенно-цифровую систему. Содержание углерода в сотых долях процента дают в первых двух цифрах обозначения марки стали. Легирующие добавки обозначают буквами, содержание легирующих элементов, превышающее 1%, ставят после соответствующей буквы в целых единицах (%). Содержание элемента менее 0,3% в маркировке стали не обозначают. Легирующими добавками являются марганец (обозначение Г), кремний (С), медь (Д), никель (Н), хром (X) и др. Например, марка 10ХСНД. Означает низколегированную сталь с содержанием углерода 0,1%, с добавками хрома, кремния, никеля и меди в количестве от 0,3 до 1%; 14Г2-сталь низколегированная, с содержанием углерода 0,14%, с добавкой марганца от 1 до 2% (содержание других легирующих доба­вок до 0,3%).

Вредные примеси - сера, фосфор, азот и кислород. Сера делает сталь красноломкой, т. е. хрупкой при температуре 800-1000°С, что затрудняет изготовление прокатных профилей и увеличивает склонность металла к образованию трещин при сварке. Фосфор делает сталь круп­нозернистой и хрупкой при пониженных температурах (хладноломкой). Содержание серы в мартеновских сталях не должно превышать 0,055%, а фосфора-0,045%. Весьма перспективны термически упрочненные стали (малоугле­родистые и низколегированные).

Для определения механических свойств стали производят испыта­ние образцов стандартных размеров. Основные показатели получают при испытании на растяжение. По остаточному удлинению e=0,2% устанавливают условный предел текучести стали s0,2. Для сталей, содержащих 0,1-0,3% углерода (в частности, СтЗ), на диаграмме s-e появляется площадка текучести; отвечающее ей напряжение sт - предел текучести - практически равно значению s0,2. При дальнейшем возрастании напряжений наступает ста­дия самоупрочнения стали, на которой фиксируется временное сопро­тивление sв, отвечающее предельной нагрузке, после чего на образце начинает образовываться шейка, приводящаяего к разрыву.

Важной характеристикой свойств стали является относительное удлинение где lк - длина образца после разрыва; lо - первоначальная длина об­разца.

При работе стали на динамические ударные нагрузки возможно хрупкое разрушение. Испытание стандартных образцов с округленной выточкой на маятниковом копре характеризует ударную вязкость стали. При этом испытании определяют величину работы, необходимой для разрушения образца, отнесенной к площади поперечного сечения образ­ца (кгс×м/см 2 ). С понижением температуры ударная вязкость уменьша­ется. Испытания могут производиться при температуре t=20°С, а так­же при отрицательных температурах от -20° С до -40° С: при спе­циальных требованиях - при более низких температурах (например, t=-70°С).

Соответствие сталей по ГОСТ27772-88 ГОСТу 380-2005

В госте 27772-88 указано что С245 соответствует Ст3пс5 и Ст3сп5, а C255 соответствует Cn3Гпс и Ст3Гсп.

Но в СНиП II-23-81* в табл. 51б указаны совсем другие стали.
Какие же стали по ГОСТ 380-2005 соответствуют С245 и С255?

В этой таблице даны марки стали по ГОСТ 380-71**, а он давно отменен. Таблица эта устарела.
В ГОСТ 27772-88 дано соответствие марок стали просто по ГОСТ 380 , без указания года выпуска. Вот и работайте по ГОСТ 27772.

оброго времени суток!Народ помогите, пожалуйста, с заменой стали. У меня трубы по гост 8732-78 со сталью 20 (225 МПа) и гост 10704-91 со сталью ВСт3кп и ВСт3пс (215МПа) - по табл. Е.3 ДБН В.2.6-. :2010, а надо С 255 по тому же ДБНу. Как быть?неужели эти трубы не катают С 255?

Начните сначала.
Зачем вам эта труба именно С255? характеристики с С245 у нее одинаковые. Как подкрановую балку вы е тоже врятли используете.
Замените на квадратную трубу если уж так нужно. Их катают любой строительной стали.

Про требования ДБН пусть вам украинцы отвечают.
В России существует ГОСТ 10706-76 "Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования" и согласно этого ГОСТ такие трубы можно производить в том числе и из стали Ст3пс (по ГОСТ 27772-88 соответствует классу С275), и из стали Ст3сп ( по ГОСТ 27772-88 соответствует классу С285).
Подозреваю, что вы путаете требования, предъявляемые к бесшовным трубам с требованиями к электросварным трубам.
По российским НОРМАМ из труб нельзя изготавливать конструкции группы 1 (см. таблицу В.2 из СП 16.13330.2011). Но в примечаниях к этой таблице сказано:
"Бесшовные горячедеформированные трубы из указанных марок стали допускается применять для элементов специальных опор больших переходов ВЛ высотой более 60 м (группа конструкций 1); при этом они должны удовлетворять требованиям по ударной вязкости:

- из стали марки 20 при расчетной температуре t ≥ -45 °С (при температуре испытаний минус 20 °С) не менее 30 Дж/см2;

- из стали марки 09Г2С при расчетной температуре -45 °С > t ≥ -55 °С (при температуре испытаний минус 40 °С) не менее 40 Дж/см2 при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж/см2 - при толщине стенки 10 мм и более."

Подскажите пожалуйста: есть старые подкрановые балки изготовленные по отмененной серии из стали ВСт3 по ГОСТ 380-60, как эту сталь соотнести с современными марками. может у кого таблица есть или знает где она есть?

Конструктор по сути (машиностроитель)

Серию/марку никто не отменял. Отменили только разделение на группы. Сравнить ГОСТы 71-го и 2005-го года и уже решать дальше. Скорее всего, Ст3 и подойдёт. Тем более что группа "В" вроде как относилась к наименее требовательной.

вот в этом и проблема серия на балку отменена, ГОСТ 380-60 заменен, балки существующие и заказчик хочет повысить грузоподъемность.
при соотнесении с действующей серией на подкрановые балки все проходит со свистом, запас в разы. проблема только что 1 група конструкций и новая серия (для коректного соотнесения)требует определеных марок стали, а в старой серии ВСт3 по госту 60-го года. вот сидим репу чешем вроди можно оставить балки по расчету а по требованию к сталям затык.

балка подкрановая группа конструкций - 1 требует мин сталь 255. вот вопрос - СТ3 групы В по госту 380-60 подходит для этого?

вот в этом и проблема серия на балку отменена, ГОСТ 380-60 заменен, балки существующие и заказчик хочет повысить грузоподъемность.

Если заказчик хочет повысить грузоподъемность кранов и изменить нагрузки на подкрановые балки, то ему надо объяснить, что это не просто текущий ремонт, а это уже РЕКОНСТРУКЦИЯ со всеми вытекающими отсюда мероприятиями. И не валяйте дурака, а заказывайте в солидной фирме обследование вашего сооружения и в том числе подкрановых балок. Потребуется вырезать из них образцы метериала и испытывать в лаборатории. И только так вы получите заключение о свойствах материала балок.
По СП 16.13330.2011 "Стальные конструкции" (таблица В.1) вам требуется для конструкций группы 1 сталь С255 или Ст3сп5. Просто сравнением названий сталей вы не обойдетесь. И никто вам не даст заключение без испытаний материала балок. То есть сталь должна быть не просто Ст3, а еще и спокойная (вот даже не полуспокойная!). Я не знаю таких исследователей, у которых глаз - рентген и которые только по одному виду стали определят ее марку, да еще и подпишутся под таким заключением.
Ну и смотрите СП 16.13330.2011 пункт 18.2.1:
" Оценку качества материала конструкций следует производить по данным заводских сертификатов или по результатам испытаний образцов. Испытания следует выполнять при отсутствии исполнительной документации или сертификатов, недостаточности имеющихся в них сведений или обнаружении повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством металла."
У вас как раз тот самый случай - недостаточность имеющихся сведений!

Строительные стали. Марки, свойства и виды строительных сталей

Строительные стали (СТС) применяются при создании различного вида конструкций, используемых в строительных сооружениях, магистральных трубопроводах, подъемных кранах, мостах, вагонах, резервуарах.

Учитывая условия эксплуатации, материалы должны выдерживать:

  • статические и динамические нагрузки при различных температурах,
  • сопротивляться образованию трещин,
  • сохранять структуру и механические свойства,
  • иметь высокие прочность,
  • свариваемость,
  • сопротивление вязкому разрушению.

Стандартные марки имеют следующие обозначения: впереди буква С (строительная сталь), затем три цифры – предел текучести материала, Н/мм 2 , далее могут быть буквы и цифры, означающие вариант химического состава, указание на специальную термообработку или повышенную коррозионную стойкость.

Наиболее действенным средством снижения металлоёмкости и стоимости конструкций является повышение прочности сталей. Размеры поперечных сечений многих элементов металлоконструкций, а следовательно, и их масса существенно зависят от предела текучести и временного сопротивления (предела прочности) материалов.

Поэтому в СНГ установлены 7 основных типов прочности, которым соответствуют пределы текучести: не менее 225, 285, 325, 390, 440, 590 и 735 Н/мм 2 . Стали первого типа условно принято называть сталями нормальной прочности, трёх следующих – повышенной прочности, а трёх остальных – высокой прочности.

СТС, свойства которых описаны далее, входят во все три раздела:

  • С235, С245, С255, С275 относятся к первому типу прочности;
  • С285, С345, С345Т, С345К, С375, С375Т, С390, С390Т, С390К –ко второму;
  • С440, С590, С590К – к третьему.

Рекомендуемый химический состав марок приведён в табл. 1.

Как следует из табл. 1, для СТС в качестве легирующих используются вещества, упрочняющие материал, такие как кремний, марганец, хром, медь, и в меньшей степени элементы, образующие специальные карбиды и нитриды. При этом пределы текучести и временное сопротивление большинства СТС находятся на среднем уровне, более высокое легирование сдерживается ухудшением свариваемости, снижением сопротивления хрупкому разрушению и, главное, удорожанием материалов.

Основные механические характеристики проката из СТС приведены в табл. 2 и 3.

СТС являются весьма распространенными материалами, производимыми в различных промышленных странах, при этом марки имеют зарубежные аналоги как по химическому составу, так и по свойствам, а основным критерием, характеризующим марку, является величина либо предела текучести (как в СНГ, США, Бельгии), либо предела прочности (как в Евронормах и большинстве европейских стран). Эти значения признаны определяющими расчетными и эксплуатационными показателями сталей при производстве строительных конструкций.

В табл. 4 дается перечень иностранных марок материалов, близких по химическому составу к отечественным СТС.

Для сталей с гарантированными механическими свойствами по толщине (с повышенной сопротивляемостью слоистому разрушению) в качестве критерия выбирается величина относительного сужения ψ. Чтобы обеспечить требуемые значения ψ (не менее 15– 30%), материалы подвергаются внепечному рафинированию и модифицированию (направленному воздействию на состав, форму и распределение неметаллических включений). В таких сталях содержание серы снижается до 0,005– 0,010%.

Хладостойкие стали для конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах (в основном, для изотермических резервуаров, позволяющих хранить и транспортировать сжиженные газы), имеют повышенное содержание никеля 6 и 9% при углероде не более 0,1%. Оптимальные свойства материалов достигаются после термической обработки, включающей закалку или двойную нормализацию и отпуск. В этом случае обеспечиваются необходимые механические свойства: σв ≥ 630 Н/мм 2 , σ0,2 ≥ 470 Н/мм 2 , δ ≥ 15–20%.

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 это сплав железа с углеродом

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 %

Конструкционные машиностроительные стали специального назначения

Конструкционные стали классифицируют на строительные (арматурные) и машиностроительные, а последние в свою очередь подразделяются на группы общего и специального назначения.

В качестве строительных сталей используют низкоуглеродистые (ГОСТ 380-2005) и низколегированные (ГОСТ 19281–89) стали.

Основным стандартом, регламентирующим характеристики сталей для строительных металлических конструкций, является ГОСТ 27772-88, согласно которому стали выпускаются марок С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345Д, С345К, С375, С375Д, С390, С390Д, С390К, С440, С440Д, С590, С590К.

Маркируются конструкционные строительные стали следующим образом. Буква С означает «строительная» сталь, цифра — предел текучести σт (МПа), буквы К — вариант химического состава, Д — повышенное содержание меди (0,15–0,3 % для повышения коррозионной стойкости), Т — упрочнение термообработкой.

Стали этой группы по химическому составу делятся на:

– низко- и среднеуглеродистые (ГОСТ 1050-88, ГОСТ 380-2005);

– низко- и среднелегированные (ГОСТ 4543-71),

а по способу упрочнения — стали без термической обработки, упрочняемые в поверхностном слое (цементуемые) и упрочняющие по всему объему (улучшаемые):

– без термической обработки: углеродистые 08кп, 10кп, 15кп, 08, Ст3 и легированные09Г2С, 09Г2. 16ГФР, 12ХМ и др.

– упрочняемые в поверхностном слое (цементуемые) (относятся нитроцементуемые, цементуемые, азотируемые, а также закаливаемые и с пониженной прокаливаемостью): углеродистые 15 и 20 и легированные12ХН3А, 12Х2Н4А,15Х, 15ХА, 15ХФ, 15ХР, 18Х2Н4В, 20Х, 20ХН, 20ХГР, 18ХГТ, 20ХГНР и др.

упрочняемые по всему объему(улучшаемые): углеродистые 30, 35, 40, 45, 50, 55 и легированные 35Г2, 35Х, 40Х, 45Х, 40ХС, 40ХФА, 25ХГСА; 30ХГТ, 30ХГС, 35ХГСА, 40ХН2МА, 30ХН3А, 30ХН2МФА, 38ХН3МФА.

По основному потребительскому свойству конструкционные машиностроительные стали специального назначения делятся на следующие группы: особо высокой прочности и вязкости (мартенситно-стареющие), коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, пружинные, автоматные, шарикоподшипниковые и литейные.

Стали особо высокой прочности и вязкости (мартенситно-стареющие)по химическому составу являются безуглеродистыми (менее 0,03% С) и высоколегированными (Ni, Со, Мо, Сr, Тi, Ве и др.): Н18К9М5, Н4Х12К15М4Т и др. Сочетание прочности и ударной вязкости — уникум.

Коррозионностойкие стали и сплавы (нержавеющие)(ГОСТ 5632–72) — стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др. Они обязательно имеют в своем составе более 12,5% Сr, роль которого состоит в образовании на поверхности изделия защитной (пассивной) оксидной пленки, прерывающей контакт с агрессивной средой.

Марочный состав: 20Х13, 10Х14Г14Н3, 09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 06ХН28МДТ, 3Х21Н21М4ГБ и др.

Жаростойкие (окалиностойкие)сталии сплавы (ГОСТ 5632–72) — стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С и работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии. Эти стали и сплавы получают на базе системы Fe + Cr + Ni с небольшим количеством кремния.

Марочный состав: 30Х13Н7С2, 20Х20Н14С2, 12Х25Н16Г7АР, ХН60Ю, ХН78Т и др.

Жаропрочные стали и сплавы (ГОСТ 5632–72) стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.

Жаропрочные стали и сплавы в своем составе обязательно содержат никель, который обеспечивает существенное увеличение предела длительной коррозионной прочности при незначительном увеличении предела текучести и временного сопротивления. Они могут дополнительно легироваться молибденом, вольфрамом, ниобием, титаном, бором, йодом и др.

Марочный состав: 11Х11Н2В2МФ, 12Х25Н16Г7АР и др.

Криогенные машиностроительные стали и сплавы (ГОСТ 5632–72) 08Х18Н10, 12Х18Н10Т и др. Основными потребительскими свойствами этих сталей являются пластичность и вязкость, которые с понижением температуры (от 20 до –196°С) либо не меняются, либо мало уменьшаются, т.е. не происходит резкого снижения вязкости, характерного при хладноломкости.

Износостойкие стали (ГОСТ 5632–72). Основное потребительское свойство этих сталей — высокая стойкость деталей при кавитационной коррозии и механическом изнашивании при значительных ударных нагрузках. Эти стали 12Х18Н9Т, 30Х10Г10, Г13, 110Г13ХБР применяют чаще в литом или кованом (катанном) состоянии, т. к. их общее технологическое свойство — пониженная обрабатываемость резанием.

Пружинные стали и сплавы(ГОСТ 14959–79) — стали, обладающие высокими механическими свойствами, в первую очередь высокими пределами упругости и прочности при достаточной вязкости и пластичности. Пружинные стали 65, 70…85, 60Г, 65Г, 55ХГР, 50ХФА, 51ХФА, 50ХГФА, 70C2XA и др.

Автоматные стали (сталь конструкционная повышенной и высокой обрабатываемости резаньем) (ГОСТ 1414–75) повышенное содержание серы (0,05–0,3%), фосфора (0,05–0,16%) и часто марганца (0,6–1,55%). Автоматные стали получили свое наименование в связи с их обработкой на станках-автоматах с повышенной скоростью резания.

Марочный состав А11, А40Г, АС40, АС35Г2, АС12ХН, АС40ХГНМ, А35Е, А40ХЕ, АЦ20, АЦ30ХН.

В обозначении марки первая буква А указывает, что сталь автоматная; цифры в ней показывают содержание углерода в сотых долях процента (например, А11). Присутствие свинца обозначается буквой С (например, АС35Г2), кальция — буквой Ц (АЦ40 и др.), селена — буквой Е (А35Е).

Подшипниковые стали(ГОСТ 801–78 и 21022–75). Основные потребительские свойства этих сталей — повышенные твердость (61–65 HRC), износостойкость и сопротивление контактной усталости.

Марки: ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ (ГОСТ 801–78), ШХ15-ШД (ГОСТ 21022–75). Буква «Ш» в начале маркировки означает — шарикоподшипниковая, содержание хрома в данной стали приведено в десятых долях процента. В конце марки может быть указан способ производства: Ш — сталь, полученная методом электрошлакового переплава (ШХ15Ш), В — сталь, полученная вакуумированием (ШХ15В), ШД — вакуумно-дуговой переплав стали электрошлакового переплава.

Литейные стали(ГОСТ 977–88) содержат до 0,9% Мn, до 0,52% Si и не более 0,06% S и 0,08% Р. Литейные свойства сталей значительно хуже, чем чугунов и большинства литейных цветных сплавов.

Многие литейные стали имеют ту же марку, что и деформируемые, отличаясь лишь буквой Л в конце марки. Однако немало легированных сталей разработано специально в качестве литейных и не имеет аналога среди деформируемых (например, сталь 20ФЛ, 08ГДНФЛ).

Для изготовления отливок согласно ГОСТ 977–88 предусмотрены следующие марки сталей: 15Л, 20Л…50Л, 30ГСЛ, 20ФЛ, 35ХГСЛ, 40Х9С2Л35Х23Н7СЛ, 110Г13Л, 90Х4М4Ф2В6Л (Р6М4Ф2Л)

Читайте также: