Сталь 15 и сталь 3

Обновлено: 08.02.2023

Сталь 3, ст3 или ст3Гсп конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества. Является материалом широкого применения для всех сфер промышленности, популярным, хорошо продающимся. Универсальная сталь для сварных и несварных конструкций, работающих в нормальных условиях. Применяют в несущих фермах, ограждениях или элементах декора. Сталь 3 не подходит для использования при низких температурах и в условиях агрессивной внешней среды.

Расшифровка

В соответствии с ГОСТ 380-2005 полное имя стали 3 ст3Гсп. Марка указывает на химический состав, порядковый номер и степень раскисления.

  • Ст означает, что это марка стали обыкновенного качества. Качество стали определяется по уровню содержания серы и фосфора чем ниже концентрация, тем выше качество. Различают обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные стали. Содержание серы и фосфора в обыкновенных сплавах не превышают 0,06% и 0,07%.
  • Цифра 3 условный номер марки по ГОСТу. ГОСТ 380-2005 регламентирует углеродистые стали обыкновенного качества, номер марки присваивается сплаву согласно его химическому составу.
  • Буква Г указывает на содержание марганца.
  • Сп степень раскисления стали. Раскисление стали, это процесс удаления из нее кислорода, препятствующий окислению и «кипению» выделению газа при затвердевании. Различают спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп) стали. Стали сильного раскисления называются спокойными, а слабого кипящими. Чем слабее раскисление, тем выше пористость стали. Сталь ст3Гсп относится к спокойным, у нее есть полуспокойный вариант - сталь ст3пс.

Химический состав

98% состава стали ст3 составляет железо. Содержание углерода в составе ст3 невысоко. Его достаточно, чтобы обеспечить сплаву твердость, в то же время он не снижает вязкость стали и ее пластичность. В составе также можно обнаружить:

  • Кремний. Этот элемент является основным раскислителем сплава. Благодаря ему сталь ст3 приобретает мелкозернистую структуру, а еще он увеличивает прочность, не снижая пластичности.
  • Марганец. Раскислитель, способствующий выводу серы. Благодаря марганцу сталь улучшается качество поверхности, сталь лучше сваривается, куется, становится устойчивой к износу.
  • Сера. Вредная примесь, которая становится причиной повышения красноломкости риска растрескивания при высокотемпературной обработке.
  • Фосфор. Вредная примесь, сильно снижающая температурный диапазон применения сталей. Из-за фосфора при высоких температурах сталь теряет пластичность, а при низких становится склонной к хрупкости.
  • Никель, медь, хром, азот, алюминий. Элементы могут присутствовать в составе стали 3, но не влиять на ее характеристики из-за незначительной концентрации.

Фосфор и сера негативно сказываются на свариваемости из-за них сварные швы становятся пористыми и склонными к трещинам.


Химический состав в % материала Ст3сп

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

N

Cu

As

0.14 - 0.22

0.15 - 0.3

0.4 - 0.65

до 0.3

до 0.05

до 0.04

до 0.008

до 0.08

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Массовая доля химических элементов

Сталь 3

Назначение

Сталь 3 и другие сплавы этого класса превосходят по объему применения все остальные разновидности стали. Ее используют для производства кованых изделий ограждений, ворот, декоративных элементов. В строительстве как материал для несущих, не несущих, сварных и не сварных строительных конструкций. Из нее изготавливают трубы и арматуру, детали механизмов для эксплуатации при положительных температурах. Сталь ст3 применяется в химической и нефтегазовой промышленностях, а также в машиностроении.

Благодаря простому химическому составу, доступности, эксплуатационным характеристикам, физическим свойствам, сталь 3 входит в число самых распространенных материалов в отраслях, которым требуется много стали. Например, в строительстве железных дорог и трубопроводов для транспортировки природного газа или воды.

ГОСТ 380-2005

Свойства стали ст3, требования к химическому составу, методы контроля и данные о международном стандарте качества перечисляются в ГОСТ 380-2005. Данный стандарт регламентирует углеродистую сталь обыкновенного качества. К таковой относятся 7 марок стали, различных по химическому составу и содержанию углерода (ст0 ст6) и их разновидности по степени окисления (сп, пс, кп). Всего насчитывается 20 марок в этом классе. Подробнее о них - в материалах нашего сайта.

Преимущества и недостатки

Главной отличительной особенностью стали ст3 является совокупность положительных характеристик или универсальность. Это значит, что у нее нет какого-то одного ключевого достоинства, она показывает достойные характеристики со всех сторон, что и делает ее первой на рынке. Эта сталь не предназначена для узкоспециализированного применения в особых условиях, но идеально подходит для широкого повседневного применения.

К недостаткам стали нужно отнести невысокие показатели работы при низких температурах.

Достоинства стали ст3Гсп:

  1. гомогенная структура, благодаря которой сталь становится однородной, пластичной и защищенной от неблагоприятных воздействий окружающей среды;
  2. устойчивость к атмосферной коррозии;
  3. высокие показатели упругости и твердости;
  4. нечувствительность к флокенам;
  5. ударная вязкость, позволяющая хорошо переносить динамические нагрузки;
  6. не подвержена отпускной хрупкости;
  7. простой процесс производства, отсутствие дорогостоящих легирующих добавок;
  8. сравнительно низкая стоимость.

Отдельно следует упомянуть, что материал отлично поддается сварке. Ее можно проводить по любой известной технологии без предварительной и последующей обработок.

Характеристики

Ст3 характеризуется как углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества. Сталь не имеет в составе легирующих добавок, защищающих от внешнего воздействия. Для использования в агрессивной химической среде или условиях повышенной влажности необходимо покрывать сталь защитным слоем. Ст3 обладает хорошей свариваемостью, высокими показателями прочности, хорошо противостоит нагрузкам, что и позволяет использовать ее в несущих конструкциях. Цена стали ст3 оптимальна для строительства объектов или прокладки коммуникаций, требующих большого количества металла. Плотность Ст3 - 7850 кг/м3.

Сортамент

  • Швеллеры параллельные (П), с уклоном полок (У), равнополочные гнутые;
  • круглые сечения круг и арматура;
  • трубы ВГП, электросварные (ЭС), бесшовные (БГД);
  • двутавры балочные, широкополочные, колонные, специальные, с уклоном полок;
  • квадрат стальной;
  • уголки равнополочные и неравнополочные;
  • профиль квадратный и прямоугольный;
  • листовая сталь горячекатаная, рифленая, просечно-вытяжная, полосовая.

Виды поставки

  • Горячий листовой прокат, в том числе лента и полоса;
  • поковки;
  • рельсы;
  • трубы;
  • пруток и проволока.

Заменители

Заменитель это сплав, наиболее близкий по эксплуатационным характеристикам к основному. В качестве заменителей для ст3 обычно выступает одна из трех отечественных марок: С245, С285, ВСт3Сп.

Допустимо применение зарубежных аналогов, отличающихся по маркировке, но доступных в любом уголке карты мира. Ими являются:

В США:

В Великобритании:

В Германии:

Во Франции:

В Японии:

В Китае:

В Австрии:

В Венгрии

Сравнение с легированными конструкционными сталями

Сталь ст3 является углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества. Она используется для получения сварных и несварных конструкций, тяжелонагруженных ферм и других несущих элементов. Ст3 устойчива к атмосферной коррозии, но без защитного покрытия будет разрушаться при длительном контакте с влагой или агрессивной химической средой.

Легированная конструкционная сталь защищена от коррозии легирующими элементами, благодаря чему может использоваться без защитного слоя при контакте с влагой и агрессивными средами. Легированная сталь сложнее в производстве, дороже и более склонна к хрупкости. Обработка такой стали может требовать особых условий, в то время как более доступная и простая в производстве ст3 не требует никаких специальных условий обработки.

Сравнение с легированными инструментальными сталями

Легированная инструментальная сталь применяется в производстве инструмента. Легирующие добавки направлены на повышение качеств стали, благодаря им, удается добиться значительного преимущества перед углеродистыми сплавами. К ним относятся:

  • красностойкость;
  • высокая прокаливаемость;
  • стойкость к ударным нагрузкам (особенно важная для ударного инструмента);
  • износоустойчивость.

Сталь ст3 является конструкционной и, как правило, не применяется для изготовления подвижных деталей инструментов.

Сталь 15ХСНД низколегированная конструкционная

Сталь 15ХСНД является хромокремнийникелевой с медью конструкционной сталью перлитного класса. Данная сталь применяется для изготовления следующих изделий [1]:

  • сварных и клепанных строительных ферм,
  • конструкции мостов и вагонов,
  • шпунтованных свай,
  • рам сельскохозяйственных машин,
  • ограждающих конструкций зданий и сооружений
  • осей,
  • тяг,
  • ходовых валиков,
  • болтов и др. детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости при одновременном воздействии истирания с ограничением массы и работающие при температуре от -70 до 450 °С

Расшифровка

  • Цифра 15 указывает приблизительное содержание углерода (C) в сотых долях процента, т.е. в стали 15ХСНД среднее содержание углерода 0,15%.
  • Буква Х указывает, что сталь легирована хромом (Cr).
  • Буква С указывает, что сталь легирована кремнием (Si).
  • Буква Н указывает, что сталь легирована никелем (Ni).
  • Буква Д указывает, что сталь легирована медью (Cu).
  • Отсутствие цифр за буквенным обозначением указывает на то, что среднее содержание легирующего элемента до 1,5%.

Температура критических точек, °С [2]

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, не более Si Mn P S Cr Ni Cu V других
элементов
не более
0,12-0,18 0,40-0,70 0,40-0,70 0,030 0,035 0,60-0,90 0,30-0,60 0,20-0,40 не более
0,12
  1. Массовая доля As (мышьяк) в стали не должна превышать 0,08%.
  2. Допускается массовая доля N в стали, не легированной N, более 0,012%. если массовая доля N не превышает величину азотного эквивалента (Nэкв).
  3. Допускается микролегирование стали Al, Ti и Nb из расчета получения в стали массовой доли Al не более 0,05%, Ti не более 0.04 %, Nb не более 0,05%.

Химический состав, % (ГОСТ 6713-91)

Механические свойства при испытании на растяжение (ГОСТ 19281-2014)

Класс
прочности
Размеры
проката по
сечению, мм
Марка
стали
Механические
свойства,
не менее
Предел
текучести
σт, Н/мм 2,
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2,
Относительное
удлинение
δ5, %
325 До 60,0 включ.
Св. 60,0 до 140,0
15ХСНД 325 450 21
345 До 20,2 включ.
Св. 20,2 до 140,0
345 480
До 32,0 включ.
Св. 32,0 до 50,0
490

Механические свойства (ГОСТ 6713-91)

Механические свойства

ГОСТ Состояние
поставки
Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ54), %
не менее
ГОСТ 19281-89 Сортовой и
фасонный
прокат
От 5 до 10 345 490 21
От 10 до 32 вкл. 325 470 21
Лист и
полоса в
состоянии
поставки
(образцы
поперечные)
До 32 вкл. 345 490 21
ГОСТ 17066-94 Лист
горячекатаный
От 2 до 3,9 вкл. 490 (17)

Ударная вязкость КСU (ГОСТ 19281-89)

Состояние
поставки
Сечение, мм КСU, Дж/см 2
при температуре, °С
-40 70
КСV
Сортовой
прокат
От 5 до 10 39 34
От 10 до 20 вкл. 29 29
Св. 20 до 32 вкл. 29
КСU
Лист и
полоса
(образцы
поперечные)
От 5 до 10 39 29
От 10 до 32 вкл. 29 29

Механические свойства при повышенных температурах [1]

tисп, °С σ0,2,
МПа
σв,
МПа
δ5, %
20 370 620 20
200 370 590 610
300 360 610 11
400 375 590 14
500 300 365 17

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист нормализованный.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [1]

tотп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ10, % ψ, % КСU, Дж/см 2 Твердость HB
200 1220 1450 10 56 78 425
300 1160 1370 10 57 410
400 1080 1170 11 58 78 360
500 840 930 15 62 118 275
600 640 740 20 68 176 220

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка c 900°С в воде.

Предел выносливости (n=10 7 )

Состояние поставки σ-1, МПа τ-1, МПа
Образцы без надреза [2],
σв=490-560 МПа [1]
304 157

Технологические свойства [2]

Свариваемость Сваривается без ограничений.
Способ сварки — РДС,
АДС под флюсом и газовой защитой,
ЭШС.
Склонность к отпускной хрупкости Малосклонна.
Флокеночувствительность Не чувствительна.

Характеристики свариваемости стали 15ХСНД и технологические требования к ней [1]

Структурный
класс
Марки
отечественных
материалов
Характеристика
свариваемости
Перлитный 15ХСНД Хорошо
сваривающаяся

Электроды для сварки стали 15ХСНД [1]

Типы
электродов
по ГОСТ 9467
или
наплавленного
металла
Минимальная
температура
стенки
сосуда
Э50А Не ниже
минус 40 °C

Сварочные материалы для электрошлаковой сварки стали 15ХСНД [1]

Марка
свариваемой
стали
Марка
проволоки
по ГОСТ 2246
Марка
флюса
по ГОСТ 9087
и др.
Условия
применения
сварных
соединений
15ХСНД Св-08ГСМТ АН-8 После
нормализации
и высокого
отпуска при
температуре
допускаемой
для
свариваемой
стали

ПРИМЕЧАНИЕ:При выполнении электрошлаковой сварки допускается применение пластинчатых электродов и других технологических приемов по документации, согласованной со специализированной научно-исследовательской организацией.

Сталь марки 15 конструкционная углеродистая

Цифра 15 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,15%.

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 2590-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702 — 78.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-87.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-78, ГОСТ 10234-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-91.

Характеристики и применение

Сталь 15 является нелегированной качественной сталью и применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности не подвергающихся при эксплуатации высоким напряжениям и работающим при температуре от -40 до 450°С, деталей после ХТО и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Сталь 15 применяется для изготовления узлов и деталей неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов:

  • реакционных камер,
  • эвапораторов,
  • ректификационных колон,
  • газосепараторов,
  • корпусов теплообмеников,
  • приварных фланцев

В нефтянном машиностроении из стали этих марок изготавливают:

  • сердечники поршней грязевых насосов,
  • сухари кованых бурильных ключей,
  • оси,
  • соединительные муфты,
  • пальцы крейцкопфов и шестерни привода масляного насоса компрессоров,
  • различных болтов,
  • гайки,
  • винты,
  • шпильки,
  • вилки,
  • рычаги,
  • шайбы и т.д.

Вместо стали марки 15 для изготовления ответственных деталей нефтепромыслового и нефтезаводского оборудования может быть рекомендована сталь с повышенным содержание марганца 15Г. Эта сталь по сравнению со сталью 15 (с нормальным содержанием марганца) обладает большей прочностью при сохранении высоких пластических свойств.

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

C Si Mn Сr S P Cu Ni As
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,025 0,04 0,035 0,25 0,25 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

C Si Mn P S Cr Ni Cu
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,030 0,035 0,25 0,30 0,30

Термообработка — цементация, цианирование

Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 15 в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).

Цементация производится при температуре 910- 930°С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780-800°С в воде и отпускаются при 150-180°С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20-25% цианистого натрия, при температуре 820-850°С в течении 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный слой глубиной 0,2-0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180°С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62-64.

Механические свойства проката

Механические свойства поковок

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Предел
текучести
σt, Н/мм 2
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2
Относительное
удлинение
δ5, %
Относительное
сужение
ψ%, %
225 370 27 55

ПРИМЕЧАНИЕ: Механические свойства определены на нормализованных образцах.

Механические свойства калиброванной металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее, для металлопродукции
нагартованной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2
Относительное
удлинение
δ5, %
Относительное
сужение
ψ%, %
440 8 45
отоженной или
высокоотпущенной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2
Относительное
удлинение
δ5, %
Относительное
сужение
ψ%, %
340 23 55

Механические свойства (ПНАЭ Г-7-002-86)

Сортамент Характеристика Температура, К (°С)
293
(20)
293
(20)
323
(50)
373
(100)
423
(150)
473
(200)
523
(250)
573
(300)
Сортовая
горячекатаная
сталь
толщиной
или диаметром
до 80 мм
минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
333
(34)
333
(34)
333
(34)
333
(34)
333
(34)
323
(33)
314
(32)
294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
186
(19)
186
(19)
186
(19)
177
(18)
177
(18)
157
(16)
137
(14)
118
(12)
Поковки
диаметром до
300 мм, КП175*
минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
355
(36)
343
(35)
333
(34)
324
(33)
314
(32)
294
(30)
294
(30)
294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
175
(18)
167
(17)
157
(16)
147
(15)
147
(15)
128
(13)
118
(12)
118
(12)
То же,
до 100 мм,
КП195*
минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
390
(40)
383
(39)
373
(38)
363
(37)
353
(36)
343
(35)
333
(34)
324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
195
(20)
195
(20)
177
(18)
167
(17)
167
(17)
147
(15)
128
(13)
128
(13)
Поковки
диаметром до
50 мм, КП215*
минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
390
(40)
383
(39)
373
(38)
363
(37)
353
(36)
343
(35)
333
(34)
324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )
195
(20)
195
(20)
177
(18)
167
(17)
167
(17)
147
(15)
128
(13)
128
(13)

ПРИМЕЧАНИЕ. 215* — категория прочности, цифра — значение предела текучести при 20 °С.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С Состояние поставки σ0.2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/см 2
20 Пруток диаметром 45 мм. 215 420 33 70 211
200 Нормализация при 900-920°С,
отпуск при 650-660°С
205 400 24 68 216
300 170 420 24 63 235
400 150 380 33 71 157
500 150 235 36 75 123

ПРИМЕЧАНИЕ. σ 400 1/10000=116 МПа, σ 400 1/100000=93 МПа, σ 450 1/10000=78 МПа, σ 450 1/100000=47 МПа,

Сталь углеродистая качественная конструкционная ГОСТ 1050-88

Стандарт устанавливает общие технические условия для горячекатаного и кованого сортового проката из углеродистой качественной конструкционной стали марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, и 60 диаметром и толщиной до 250 мм, а так же проката калиброванного и со специальной отделкой поверхности всех марок.

В части норм химического состава стандарт распространяется и на другие виды проката, слитки, поковки, штамповки из стали марок, перечисленных выше, а так же стали марок 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 20кп и 20пс.

Классификация.

Обозначение двумя первыми цифрами: 08, 10, 15, 20 и т. д. до 60 показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы кп и пс после цифр соответствуют кипящей или полуспокойной стали.

1ГП – горячая осадка (испытание);

2ГП – для горячей обработки давлением;

3ГП – для холодной механической обработки;

М1 – в нормализованном состоянии;

М2 – нагартованный или нормируемые механические свойства;

М3 – с нормированными механическими свойствами;

ТО – отожженный, высокоотпущенный;

  • ТВ1 – без термической обработки;
  • ТВ2 – нормируемая твёрдость;
  • ТВ3 – нагартованный прокат;

Марка стали

Заменитель

Рекомендуемое применение

Свариваемость

Детали к которым предъявляются требования высокой пластичности, шайбы патрубки, прокладки и другие неответственные детали, работающие в интервале температур от - 40 до + 450 градусов по Цельсию.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико- термической обработки.

Для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей подвергаемых химико-термической обработке - втулок, проушин, тяг.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Детали работающие при температуре до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой пластичности, после химико-термической обработки (ХТО) - детали с высокой поверхностной твердостью при невысокой прочности сердцевины.

Детали работающие при температуре от - 40 до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также: втулки, шайбы, ушки, винты и другие детали после ХТО, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от-40 до + 450 градусов; после ХТО - рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.

Элементы трубных соединений, штуцера, вилки и другие детали котлотурбостроения, работающие при температуре от - 40 до + 450 градусов; после цементации и цианирования детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой твердости сердцевины(крепежные детали, рычаги, оси и т.п.)

Сваривается без ограничений.

Для сварных строительных конструкций в виде листов различной толщины и фасонных профилей.

После нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температурах от - 40 до+ 450 градусов под давлением; после ХТО - шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

После нормализации или без термообработки патрубки, штуцера, вилки, болты корпуса аппаратов и другие детали из кипящих сталей, работающие при температурах от - 20 до + 450 градусов; после цементации и цианирования - оси, крепежные детали, пальцы, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой твердости сердцевины.

Оси, валы, соединительные муфты, собачки, рычаги, вилки, шайбы, валики болты, фланцы, тройники, крепежные детали и другие неответственные детали; после ХТО - винты, втулки, собачки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.

Тяги, серьги, траверсы, рычаги, валы, звездочки, шпиндели, цилиндры прессов, соединительные муфты и другие детали невысокой прочности.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, втулки, шпиндели, звездочки, тяги, обода, валы, траверсы, бандажи, диски и другие детали.

После улучшения - коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочения с нагревом ТВЧ -длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации.

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной обработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

После нормализации с отпуском и закалки с отпуском - зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев.

Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Гусеницы, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие на трение.

Не применяется для сварных конструкций

Цельнокатаные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, амортизаторов, замочные шайбы, регулировочные прокладки и другие детали, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные кольца к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости.

2015 © ООО «ПКФ «ГлавСтройИнвест»

Марки стали. Особенности, различия, назначение

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.

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.
Топ марок стали 20Х23Н18, 12Х1МФ, 12ХМ, 10Х23Н18, ХН78Т, 13Х11Н2В2МФ, 11Х11Н2В2МФ, 10Х11Н23Т3МР, ХН77ТЮР, ХН60ВТ
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.
Топ марок стали 06ХН28МДТ, 20Х13, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т, 14Х17Н2, 40Х13, AISI 304, 30Х13, 12Х17, 15Х25Т, 95Х18
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.
Топ марок стали Х20Н80, Х15Н60, 16Х, 40КХНМ, 68НХВКТЮ, ХН20ЮС
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.
Топ марок стали 10895, 10880

Читайте также: