Сталь 08пс предел текучести

Обновлено: 17.05.2024

Углеродистая конструкционная качественная сталь 08пс отличается высокой доступностью и простотой производства, что делает ее востребованной среди сплавов массового назначения. Низкое содержание углерода обеспечивает металлу мягкость и пластичность, что благоприятно сказывается на свариваемости, ковке и резке материала. Сталь 08пс поддается обработке давлением, что делает возможным производство холодного проката.

Расшифровка

Марка стали 08пс указывает на химический состав сплава, на качество сплава по концентрации вредных примесей и на степень раскисления.

  • Если в маркировке используется слово «сталь», значит, сплав является качественным. Качество углеродистой стали зависит от степени содержания серы и фосфора в составе. По этому показателю стали бывают обыкновенного качества (ст), качественные (сталь), высококачественные (А) и особо высококачественные (Ш).
  • Цифра 08 означает содержание углерода в сотых долях процента – 0.08%. Содержание углерода низкое, сталь 08пс относится к малоуглеродистым или мягким. Прочность и твердость такой стали невысоки, но ее достоинствами являются пластичность и ударная вязкость, делающие ее устойчивой к динамическим (ударным) нагрузкам.
  • Маркировка «пс» - полуспокойная - указывает на среднюю степень раскисления сплава. По степени раскисления стали бывают спокойными, полуспокойными и кипящими. Спокойная сталь отличается минимальным количеством примесей и однородной структурой без газовых пузырьков и пор. Кипящая сталь содержит наибольшее число примесей, ее структура неоднородна и пориста. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между ними – в ней есть примеси и пористость, но в меньшей степени, чем у кипящей стали.

В маркировке углеродистых сталей часто не указываются никакие химические элементы кроме углерода. Это не означает, что других элементов там нет, а лишь свидетельствует о их незначительном количестве, практически не влияющем на характеристики стали.

Химический состав

Основой стали 08кп является железо, оно занимает 98% сплава. Все остальные элементы, включая углерод, помещаются в оставшиеся 2%.

  • кремний – легирующий элемент, добавляется для придания металлу устойчивости к коррозии, упругости, прочности, окалиностойкости;
  • марганец – один из основных раскислителей, выводит газы, препятствует образованию пузырьков и раковин при затвердевании стали на завершающих этапах производства, способствует повышению прочности и твердости металла, но негативно влияет на пластичность;
  • медь – добавка, особенно полезная в строительных сталях, повышает устойчивость к коррозии и прочность материала;
  • мышьяк – является случайной примесью, может незначительно улучшать антикоррозионные свойства, но приводит к хладноломкости, потому считается нежелательным элементом;
  • никель – легирующий элемент и раскислитель, способствует лучшей прокаливаемости, защищает от коррозии, придает прочность и твердость, не влияет на пластичность;
  • сера – негативно влияет на физико-химические и механические свойства стали, повышает красноломкость стали, образует нерастворимое соединение сульфид железа, нарушающее структуру стали, приводящее к трещинам и надрывам;
  • фосфор – ухудшает показатели пластичности и ударной вязкости, особенно его вредное воздействие заметно при критически высоких и низких температурах, сталь становится хладноломкой и красноломкой;
  • хром – легирующий элемент, защищает от коррозии, повышает жаропрочность и жаростойкость.

Характеристики и назначение стали 08пс

Сталь 08пс – это углеродистая конструкционная качественная полуспокойная сталь. Основное назначение конструкционных сталей – производство конструкций, деталей и механизмов. Углеродистая, означает – с минимальным содержанием добавок, нелегированная. Углеродистые стали используются в изделиях массового назначения, применяющихся в нормальных условиях. Качественная, означает, что в составе сплава содержится не более 0.035% фосфора и серы. Полуспокойная – это степень раскисления, такие стали обладают среднепористой структурой и умеренным количеством примесей.

Низкое содержание углерода указывает на мягкость стали – преобладание качеств пластичности и ударной вязкости над твердостью. Из сталей такого типа не производятся изделия ответственного назначения, работающие при высоких нагрузках.

Отсутствие значимой концентрации легирующих добавок указывает на невозможность использования стали 08пс в непосредственном контакте с водой и агрессивными растворами кислот и щелочей. Если такие контакты необходимы, поверхность металла покрывается защитным гальваническим или лакокрасочным покрытием. Назначение таких сталей – крепежные механизмы, ненагруженные строительные изделия и конструкции, мелкие детали, трубы.

Среднепористая поверхность материала указывает на среднее качество между спокойной и кипящей сталью. В полуспокойном сплаве 08пс меньше примесей, чем в кипящем 08кп, но больше, чем в спокойном 08. При этом по стоимости и простоте производственного процесса сплав 08пс также находится между марками стали 08кп и 08.

Свойства

Сталь 08пс прочная, не склонна к отпускной хрупкости, сваривается без ограничений и термообработки.

Технические характеристики углеродистой стали 08ПС

Превосходные технические характеристики и применение стали 08пс обусловлены количественным содержанием углерода и особенностями термической обработки. Она получила широкое распространение в качестве конструкционного сплава для изготовления несущих элементов с высокой механической прочностью.

Углеродистая сталь 08ПС

Химический состав

Расшифровка марки стали 08пс указывает на химический состав и структуру сплава:

  • первые две цифры обозначают примерную массовую долю углерода в сплаве;
  • знак «пс» – один из показателей степени раскисления стали, который в данном случае расшифровывается, как «полуспокойная».

Раскислением называют процесс удаления растворенного в жидком металле кислорода, в результате чего уменьшается его вредное влияние:

  • самую высокую степень раскисления имеют спокойные стали;
  • кипящие – характеризуются хрупкостью и низкими показателями свариваемости и коррозионной стойкости;
  • полуспокойные сплавы занимают промежуточное положение показателями качества.

Согласно ГОСТу 1050-88, содержание каждого элемента в сплаве в массовых долях выражается следующими цифрами:

  • углерода – от 0,05 до 0,11, от этого элемента зависит поверхностная твердость и структурная прочность металла;
  • кремния, повышающего упругость и устойчивость к окислению – 0,05-0,17;
  • марганца – 0,35-0,65, он улучшает качество стали, способствуя снижению концентрации кислорода и серы.

В качестве случайных примесей в сплаве присутствуют малые количества:

  • хрома – 0,1;
  • никеля – до 0,25;
  • меди – 0,25;
  • мышьяка – до 0,08.

Основным их источником является стальной лом. Случайные примеси могут оказать на свойства сплава значительное влияние, поэтому их содержание ограничивается в зависимости от заданных свойств.

Сера и фосфор относятся к постоянным примесям, присутствие которых неизбежно. Но их количества настолько малы, что не оказывают сколь-нибудь существенного влияния на свойства металла:

Химический состав стали 08ПС

Аналоги и сортамент

Ближайшим отечественным заменителем марки стали 08пс является сплав 08. Зарубежные аналоги должны поступать с сертификатами соответствия стандартам. Среди них самые популярные:

  • А620, 1008, А622 – Соединенные Штаты;
  • GC01, DC04GT, DD11, St12, StW24, UQSt36 – Германия;
  • SPHE – Япония;
  • DC01 – Евросоюз;
  • 3C – Франция;
  • 08F – Китай;
  • 11304 – Чехия;
  • O – Индия.

Сортамент стали, поступающей на рынок металлопроката, регламентируется различными ГОСТами. Он состоит:

  • из шлифованного и калиброванного прутка;
  • листов тонких и толстых;
  • лент и полос;
  • поковок;
  • серебрянки;
  • фасонного и сортового проката;
  • труб разного диаметра.
Свойства стали

С повышением температуры от 20 до 900 градусов физические параметры стали 08пс изменяются в ту или иную сторону:

Сплав характеризуется высокими механическими свойствами:

  • твердость НВ 10-1 – 131 МПа;
  • предел текучести стали 08пс для упругой деформации при 20 градусах – 196 МПа;
  • предел кратковременной прочности – 270-412 МПа;
  • временное сопротивление разрыву – 310-410 Мпа, в зависимости от толщины детали;
  • относительное удлинение на разрыв – 35%;
  • сужение – 60%;
  • температурный диапазон ковки – 1250-800 градусов.

За условный предел текучести берется величина нагрузки, под действием которой форма образца изменяется на 0,2%. Этот параметр зависит от разных факторов:

  • формы и толщины изделия;
  • режима термообработки;
  • количества примесей;
  • технологии производства;
  • температуры, при которой измеряется параметр;
  • вида или направления нагрузки.

Поэтому предел текучести указывается для сортового металлопроката, технология получения которого точно соответствует ГОСТу. Из технологических свойств можно отметить:

  • хорошую свариваемость без предварительного нагрева и образования трещин;
  • нечувствительность к флокенообразованию;
  • отсутствие склонности к отпускной хрупкости.

В сварочных работах возможно применение любых технологий. При большой толщине свариваемых листов применяют многослойную процедуру. Однако после термообработки поверхностный слой насыщается углеродом, из-за чего значительно снижается способность металла к свариванию.

Механические свойства стали 08ПС

Особенности термической обработки

Характеристики и применение стали 08пс зависят от вида изделий и способа термической обработки. Например, показатель твердости НВ составляет:

  • для калиброванного прутка – 143 МПа;
  • толстого листа – 131 МПа;
  • поперечных образцов – 98 МПа.

Для термической обработки используют стандартные процедуры:

  • закалка придает сплаву повышенную твердость;
  • отпуск помогает снять внутренние напряжения, тем самым увеличивая прочность металла;
  • после отжига выравнивается структура материала и устраняется излишняя пластичность;
  • для охлаждения подбирается оптимальная среда – вода, масло.

В качестве среды охлаждения чаще используется масло, так как оно способствует равномерному снижению температуры и препятствует возникновению дефектов. Режимы термообработки разрабатываются с учетом:

  • толщины или сечения детали;
  • ее назначения;
  • значений критических точек.

В процессе термической обработки происходит улучшение всех характеристик стали 08пс:

  • после отпуска при низкой температуре исчезают внутренние напряжения;
  • после отжига выравнивается внутренняя структура;
  • увеличивается механическая прочность.

В процессе механической обработки выполняют очистку поверхности изделий от окалины и различных загрязнений с помощью металлических щеток или болгарки. Для раскроя металлопроката используют механические устройства для резки. Многие детали получают, применяя метод гибки ручными или специальными станками. При механической обработке заготовок можно использовать твердые сплавы.

Преимущества и недостатки

Главным достоинством конструкционной стали 08пс является способность на протяжении длительного периода эксплуатации выдерживать высокие нагрузки без пластической деформации и изменения внутренней структуры. Ее широкое применение связано:

  • с высоким пределом текучести;
  • легкостью сваривания всеми способами до проведения термической обработки;
  • значительной поверхностной твердостью;
  • отсутствием флокеночувствительности и склонности к отпускной хрупкости;
  • доступной стоимостью.

Наряду с ощутимыми плюсами отмечаются и некоторые минусы, например:

  • трудная свариваемость после термической обработки;
  • необходимость защиты от коррозии при эксплуатации в условиях повышенной влажности.
Область применения

Отличные технические характеристики в сочетании с умеренной стоимостью определили широкое применение стали 08пс. Она востребована в производстве изделий, которые предназначены для эксплуатации в условиях высоких механических или термических нагрузок:

  • подвесок;
  • шайб;
  • соединительных вилок;
  • прокладок и втулок;
  • труб разного диаметра;
  • крепежных деталей;
  • монтажной ленты;
  • строительной арматуры;
  • стоечных профилей;
  • изделий, имеющих осевые отверстия;
  • прутьев, поверхность которых обработана разными способами.

Сталь марки 08пс представляет качественный и при этом недорогой сплав, отвечающий всем установленным стандартам.

Марка стали 08пс: свойства, применение, цены и аналоги


Среди углеродистых сталей наиболее часто используемая сталь 08 ПС. Это обусловлено ее устойчивостью к химическим и термического рода воздействиям. Данный вид стали характеризуется как конструкционный углеродистый качественный.

Описание сплава

Сталь 08 ПС – это высококачественная сталь, применяемая для изготовления несущих конструкций, комплектующих, деталей, используемых в машиностроении, то есть тех элементов, от которых требуется высокая прочность и устойчивость к большим нагрузкам.

Технические свойства

Поскольку материал сам по себе очень прочный и твердый, то и ведет он себя достаточно адекватно на фоне различных нагрузок.

Но если нагрузка слишком высока, сталь может быть деформирована, что в последствии нивелируется. Это следует иметь в виду.

Твердость по Роквеллу

Измерение происходит с помощью специально промаркированной шкалы: 60, 100, 150 кгс.

По сути метод основан на измерении глубины проникновения алмазного конуса в испытуемый материал. Чем меньше глубина, тем тверже материал.

Единица измерения HRCЭ, HRB. Таким образом, твердость стали по Роквеллу равна 10 – 1 = 131 МПа.

Твердость по Бринеллю

В испытуемый материал вдавливается уже стальной шарик d = 2,5; 5 и 10 мм. Единица измерения HB. В состоянии плавки твердость металла меняется и становится равной при 20 градусах 196 МПа (до 175 МПа пропорционально увеличению температуры).

Какая плотность материала?

Плотность сплава колеблется в диапазоне от 7846 до 7602 кг/м 3 . Эти значения типичны для низкоуглеродистой стали.

Расшифровка названия

Марка стали – 08ПС, где 08 (0,8 %) – это обозначение содержания углерода. СП – это степень раскисления. Выделяют три степени: кипящий материал, спокойный и полуспокойный. 08Пс – это полуспокойный сплав, сочетающий в себе положительные качества кипящих и спокойных сплавов.

Химический состав

Химический состав стали регламентирован ГОСТ 1050-88 (также ГОСТ 4041-71 и ГОСТ 9045-93). Состав включает следующие элементы:

  • Углерод (min 0,05 max 0,11 %). От содержания углерода зависит степень твердости металла, его прочность и свариваемость. Остальные составляющие влияют на характеристики стали в период эксплуатации.
  • Кремний (Si) (min 0,05 max 0, 17 %).
  • Марганец (Mn) (min 0,35 max 0, 65 %).
  • Хром (Cr) (max 0,10 %).
  • Мышьяк (As) (max 0,08 %).
  • Никель (Ni) (max 0,3 %).
  • Сера (S) (max 0,4 %).
  • Фосфор (P) (max 0,035 %).

Предел прочности

Предел прочности стали находится в промежутке 270–412 МПа.

Предел текучести

Под пределом текучести подразумевается та величина нагрузки, при воздействии которой форма образца изменяется на 0,2 %.

У стали 08 ПС он равен 196 МПа при 20 градусах.

Температура эксплуатации

Начальная температура эксплуатации стали 1250 градусов. Конечная – 800 градусов. При высокотемпературной обработке улучшаются свойства материала.

Для понижения температуры стали используют воду либо масло. Иногда охлаждение происходит просто на воздухе. Такая закалка придает твердость. Во время отжига структура материала выравнивается и убирается повышенная пластичность. Отпуск нивелирует напряжение внутри сплава.

Механические характеристики

К механическим качествам стали относят помимо твердости и предела текучести следующие категории.

  • Предел кратковременной прочности. Он равен 270–412 МПа.
  • Временное сопротивление разрыву. Это 310–410 МПа (напрямую связано с толщиной изделия).
  • Относительное удлинение на разрыв – 35 %. Сужение – 60 %.
  • Температурный диапазон ковки – 1250–800 градусов.

Технологические свойства

Сталь обладает высокой надежностью, это обуславливает отсутствие дефектов при отливе, имеет отличную свариваемость, не склонна к хрупкости.

Эти свойства позволяют применять способы гибки материала как ручным методом, так и на специализированных станках.

Отпускная хрупкость

Сталь 08 ПС не склонна к отпускной хрупкости, поскольку ее твердость HB 10-1 = 131 МПа. Кроме того, материал не реагирует на флокены.

Свариваемость

Сталь характеризуется отличными свойствами свариваемости при отсутствии предварительного подогрева, при этом микротрещины на плоскости не возникают.

В сварочных работах возможно использование любых методик. Если же толщина листов большая – будет использована многослойная сварка.

Коррозийная устойчивость: ржавеет или нет?

В целом сталь 08 ПС обладает коррозийной устойчивостью и долгое время не ржавеет. Но если технология изготовления нарушена, коррозия появится уже в ближайшее время.

ГОСТы марки стали 08 ПС:

  • ГОСТ 2590-2006;
  • ГОСТ 2879-2006;
  • ГОСТ 8509-93;
  • ГОСТ 10702-78.

Область применения

Преимуществом стали 08 ПС является прочность, износостойкость и ее способность выдерживать большие нагрузки продолжительное время без изменения формы. Благодаря этому ее используют для изготовления электросварных труб, применяемых в машиностроении.

Также зачастую сталь используют для изготовления:

  • несущих конструкций;
  • подшипников;
  • шайб;
  • проволоки;
  • оцинкованных рулонов;
  • листов;
  • проушин;
  • втулок;
  • подвесок;
  • арматуры;
  • прутьев и т. д.

Где применяется холоднокатанная (хк)?

В электроцехах металлургических предприятий интенсивно применяется и холоднокатаная лента, из которой получают:

  • эластичные металлорукава;
  • трубы;
  • прокладки;
  • и шайбы.

После химической и высокотемпературной обработки сплава 08пс металл идёт на производство таких изделий, как тяги, втулки и проушины.

Цена в 2021 году

В 2021 году цена за тонну стали колеблется от 35 230 рублей до 126 000 рублей в зависимости от вида необходимого изделия (будь то арматура, профнастил, листы, швеллер или профтруба) и его толщины/длины (от 6,5 мм до 200мм / 6–12 м).

Аналоги

Ближайший аналог стали 08 ПС – это марка 08. Самые известные заграничные аналоги из:

  • США (А620, А622, 1008);
  • Германии (GC01, DC04GT, DD11, St12, StW24);
  • Японии (SPHE);
  • Евросоюза (DC01);
  • Франции (3С);
  • Китая (08F);
  • Чехии (11304);
  • Индии (О).

Таким образом, сталь 08 ПС – один из базовых сплавов, используемых в России для изготовления прочных и износостойких деталей. Это материал имеет высокую твердость, непластичен, не подвержен деформации и устойчив к коррозии.

Читайте также: