Сталь 10г2 хим состав
Обновлено: 19.05.2024
Цифра 10 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,10%.
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89.
- Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
- Лента ГОСТ 6009-74. ГОСТ 10234-77.
- Полоса ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
- Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79.
- Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 1060-83, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.
Характеристики и описание
Сталь 10 относится к конструкционным малоуглеродистым нелегированным качественным сталям и характеризуется высокими пластическими свойствами и применяется преимущественно для изготовления изделий холодной штамповкой, высадкой и волочением.
Для повышения прочности и улучшения обрабатываемости низкоуглеродистая сталь марок 10 подвергается нормализации с температуры 930-950° С.
Назначение
Детали, работающие при температуре от -40 до 450 °С, к которым предъявляются требования высокой пластичности. После ХТО — детали с высокой поверхностной твердостью при невысокой прочности сердцевины.
Температура критических точек, °С
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
| C | Si | Mn | Cr | S | Р | Cu | Ni | As |
| не более | ||||||||
| 0,07-0,14 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | 0,15 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | |
| не более | ||||||||
| 10 | 0,07-0,14 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | 0,030 | 0,035 | 0,15 | 0,30 | 0,30 |
Износостойкость цементованной стали 10
| Характеристика термической обработки | Твердость по Виккерсу HV | Износ, мг | |
| образца | бронзового вкладыша | ||
| Цементация на глубину 1,5 мм, закалка при 780°С, отпуск при 170°С | 782 | 4,0 | 3,0 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 |
| 20 | 260 | 420 | 32 | 69 | 221 |
| 200 | 220 | 485 | 20 | 55 | 176 |
| 300 | 175 | 515 | 23 | 55 | 142 |
| 400 | 170 | 355 | 24 | 70 | 98 |
| 500 | 160 | 255 | 19 | 63 | 78 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Нормализация при 900-920 °С, охл. на воздухе.
Предел выносливости
ПРИМЕЧАНИЕ. σ 400 1/1000 = 108 МПа, σ 400 1/100000 = 78 МПа, σ 450 1/10000 = 69 МПа, σ 450 1/100000 = 44 МПа
Ударная вязкость KCU
ПРИМЕЧАНИЕ. Пруток диаметром 35 мм.
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость — сваривается без ограничений, кроме деталей после химикотермической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 2,1 и Kv б.ст. = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 99-107 и σв = 450 МПа.
Флокеночувствительность — не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Сталь марки 10Г2
Электрошлаковая сварка стали марки 10Г2 (и похожих): в целях уменьшения разупрочнения электрошлаковую сварку термоупрочненных сталей необходимо осуществлять с сопутствующим охлаждением. При этом благодаря высокой скорости охлаждения соединения уменьшается количество феррита, возрастает содержание перлита и бейнита в структуре, и, как следствие, разупрочнение практически предотвращается либо заметно уменьшается - до 5-10% (рисунок ниже).
Влияние режимов и приемов сварки на стойкость соединений против хрупкого разрушения. Структура и свойства металла в зоне термического влияния в значительной степени определяются термическим циклом сварки. Изменяя его, можно в известной степени регулировать структуру металла шва и околошовной зоны. С увеличением скорости нагрева повышаются температура начала интенсивного роста зерна и критические точки фазовых превращений, замедляется растворение сегрегатов и карбидов. С уменьшением длительности перегрева замедляется рост зерна и уменьшается химическая неоднородность, с увеличением скорости охлаждения измельчается вторичная структура металла в околошовной зоне.
Правильно найденные режимы и приемы электрошлаковой сварки ослабляют перегрев металла и позволяют в ряде случаев отказаться от последующей нормализации.
Для повышения стойкости против хрупкого разрушения соединений из термоупрочненных и других низколегированных сталей, не склонных к образованию закалочных структур и холодных трещин, можно использовать способ электрошлаковой сварки с сопутствующим охлаждением. Весьма эффективен этот способ при выполнении комбинированного шва, в котором дуговой автоматической сваркой выполняют подварочный шов. В процессе электрошлаковой сварки подварочный шов охлаждают ниже уровня шлаковой ванны.
Сопутствующее охлаждение уменьшает время пребывания металла зоны термического влияния при температурах выше критической точки Ас3 и во много раз увеличивает скорость его охлаждения, в результате чего улучшается первичная и вторичная структуры металла шва и участка перегрева и повышается их ударная вязкость.
Типичный режим электрошлаковой сварки с сопутствующим охлаждением приведен в табл. 9.15 (на одном рисунке первая часть таблицы, на другом вторая часть), режим № 2, а свойства сварных соединений - в табл. 9.16. С применением указанного способа сварки возможно изготовление без последующей нормализации конструкций из сталей 16ГС, 09Г2С, 10Г2ФР, 14Х2ГМР, работающих под давлением и при температурах до -40 -50° С.
Благодаря введению ППМ повышается скорость сварки и снижается погонная энергия, увеличивается скорость нагрева и сокращается длительность перегрева металла в зоне термического влияния, повышается ударная вязкость различных участков соединений при температурах не ниже -40° С (табл. 9.15 и 9.16).
Можно использовать и способ сварки, при котором теплота выделяется в зонах с максимальным теплоотводом - вблизи формирующих устройств. Для этого увеличивают скорость поперечных перемещений электродной проволоки (до 75-240 м/ч) и времени выдержки ееу ползунов (до 6-15 с). При использовании двух электродов их располагают у ползунов неподвижно (режимы №5-8, табл. 9.15). При этом способе электрошлаковой сварки удается усилить теплоотвод в формирующие устройства и уменьшить глубину металлической ванны. Возможно даже появление характерного перегиба формы металлической ванны, когда максимальная ее глубина смещается к кромкам (рис. 9.12, з). Допустимая скорость сварки повышается в 1,5-2 раза. Целесообразно сочетать этот прием с уменьшением сварочного зазора до 16 мм. Наиболее надежно в этом случае производить сварку электродной проволокой диаметром 5мм, подаваемой системой роликов, не вводимых в зазор.
Для повышения свойств металла шва при сварке с преимущественным выделением теплоты у ползунов необходимо применять безокислительные флюсы высокой электропроводимости, позволяющие вести стабильный электрошлаковый процесс при узких сварочных зазорах (16-18 мм) и мелких шлаковых ваннах (10 - 20 мм). Последнее весьма важно с практической точки зрения: флюсы высокой электропроводимости обычно жидкотекучи, а малые объемы шлаковой ванны сравнительно просто удерживают в зазоре ползунами небольшого размера. Сокращение объемов шлаковой и металлической ванн, повышение концентрации нагрева улучшают условия кристаллизации и измельчают структуру металла шва. Вследствие применения фторидных флюсов увеличивается его чистота по вредным примесям и газам.
Целям повышения качества соединений служат и другие технологические приемы - сварка с удлиненным вылетом электрода и дозированной подачей мощности, с использованием ультразвука, электромагнитных воздействий и т. д. Степень улучшения свойств соединений при применении всех рассмотренных приемов сварки в значительной мере зависит от склонности стали к перегреву и толщины свариваемого металла.
Наибольший эффект достигается при сварке металла сравнительно небольшой толщины (до 60 мм).
| 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 10Г2 конструкционная легированная
Марганцевая цементуемая сталь марки 10Г2 высокой пластичности применяется для изготовления из труб, листа, проката и поковок различных деталей машиностроения, а также деталей и элементов сварных конструкций в состоянии поставки или после нормализации.
Сталь хорошо деформируется в холодном и горяем состояниях, обладает отличной свариваемостью; склонна к отпускной хрупкости.
Сталь 10Г2 применяется для изготовления:
- Патрубков,
- змеевиков,
- трубных пучков,
- крепежных деталей,
- фланцев,
- трубных решеток,
- штуцеров,
- других деталей, работающих при температурах до -70°C под давлением в нефтеперерабатывающей промышленности, а также сварные (толщиной менее 4 мм) и штампованные детали.
Температура критических точек, °С [1]
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Ni | Cr |
| не более | |||||||
| 0,07-0,15 | 0,17-0,37 | 1,2-1,6 | 0,035 | 0,035 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
Условия применения стали 10Г2 для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Материал | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °C | Дополнительные указания по применению | |
| Наименование | Марка | |||
| Сталь легированная конструкционная | 10Г2 ГОСТ 4543 | Поковки ГОСТ 8479 | От -70 до 475 | Для сварных узлов арматуры, эксплуатируемой в макроклиматическом районе с холодным климатом, с обязательным испытанием на ударный изгиб при температуре ниже минус 50°C до минус 70°C, при этом KCU ≥ 300 кДж/м 2 (3,0 кгс*м/см 2 ) или KCV ≥ 250 кДж/м 2 (2,5 кгс*м/см 2 ) |
| Сортовой прокат ГОСТ 4543 | ||||
| Трубы ГОСТ 550 гр.А и В, ГОСТ 8733 гр.В, ГОСТ 8731 гр.В | Для труб ГОСТ 550 дополнительное испытание при температуре ниже минус 50°C до минус 70°C при толщине стенки более 12 мм, при этом KCU ≥ 300 кДж/м 2 (3,0 кгс*м/см 2 ) или KCV ≥ 250 кДж/м 2 (2,5 кгс*м/см 2 ) | |||
Условия применения стали 10Г2 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка материала | Стандарт или технические условия на материал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Температура среды, °C | Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см 2 ) | Температура среды, °C | Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см 2 ) | Температура среды, °C | Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см 2 ) | ||
| 10Г2 | ГОСТ 4543 | От -70 до 425 | 20 (200) | От -70 до 425 | 20 (200) | От -70 до 425 | Не регламен- тируется |
Максимально допустимые температуры применения стали 10Г2 в средах, содержащих аммиак (ГОСТ 33260-2015)
ПРИМЕЧАНИЕ. Условия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.
Максимально допустимая температура применения сталей в водородосодержащих средах (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | Температура, °C, при парциальном давлении водорода, PH2, МПа (кгс/см 2 ) | ||||||
| 1,5(15) | 2,5(25) | 5(50) | 10(100) | 20(200) | 30(300) | 40(400) | |
| 10Г2 | 290 | 280 | 260 | 230 | 210 | 200 | 190 |
- Параметры применения стали 10Г2, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
- Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
PH2 = (C*Pp)/100, где
C — процентное содержание H2 в системе;
PH2— парциальное давление H2;
Pp— рабочее давление в системе.Б.
Механические свойства термически обработанной цементуемой легированной стали 10Г2 [2]
Влияние температуры испытания на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]
| Марка стали | Режим термическое обработки | Температура испытания, °C | σТ кгс/мм 2 | σв кгс/мм 2 | δ5, % | ψ, % | aH, кгс*м/см 2 |
| 10Г2 | Нормализация при 900 °C | 20 | 28 | 47 | 31 | — | — |
| 400 | 23 | 40 | 27 | — | — | ||
| 450 | 20 | 36 | 30 | — | — | ||
| 500 | 18 | 30 | — | — | — | ||
| 600 | 12 | 16 | 36 | — | — |
Влияние температуры отпуска на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]
| Марка стали | Режим термической стали обработки | Температура отпуска, °C | σТ кгс/мм 2 | σв кгс/мм 2 | δ5, % | ψ, % | aH, кгс*м/см 2 | Твердость HB (HRC) |
| 10Г2 | Закалка c 820°C в воде | 300 | — | 113 | 4 | 50 | — | 300 |
| 400 | 96 | 100 | 5 | 52 | — | 266 | ||
| 500 | 83 | 87 | 9 | 55 | — | 230 | ||
| 600 | 66 | 71 | 12 | 63 | — | 206 | ||
| 700 | 44 | 60 | 20 | 61 | — | 164 | ||
| Закалка c 850°C в воде | 300 | — | 95 | 7 | 52 | — | 295 | |
| 400 | 88 | 92 | 6 | 55 | — | 282 | ||
| 500 | 84 | 82 | 11 | 60 | — | 215 | ||
| 600 | 61 | 68 | 11 | 60 | — | 215 | ||
| 700 | 42 | 60 | 22 | 69 | — | 170 | ||
| Закалка c 880°C в воде | 300 | 113 | 115 | 4 | 53 | — | 314 | |
| 400 | 97 | 101 | 6 | 56 | — | 252 | ||
| 500 | 81 | 87 | 13 | 58 | — | 246 | ||
| 600 | 67 | 73 | — | 63 | — | 193 | ||
| 700 | 44 | 59 | 22 | 69 | — | 170 | ||
| Закалка c 820°C в воде | 300 | 77 | 88 | 4 | 59 | — | 217 | |
| 400 | 57 | 74 | 5 | 61 | — | 200 | ||
| 500 | 69 | 76 | 10 | 59 | — | 186 | ||
| 600 | 58 | 66 | 12 | 63 | — | 170 | ||
| 700 | 41 | 56 | 20 | 68 | — | 160 | ||
| Закалка c 850°C в воде | 300 | 85 | 91 | 5 | 51 | — | 292 | |
| 400 | 81 | 83 | 7 | 61 | — | 252 | ||
| 500 | 67 | 77 | 14 | 59 | — | 230 | ||
| 600 | 62 | 69 | 19 | 62 | — | 183 | ||
| 700 | 43 | 55 | 22 | 72 | — | 162 | ||
| Закалка c 880°C в воде | 300 | 93 | 100 | 6 | 54 | — | 229 | |
| 400 | 92 | 95 | 8 | 56 | — | 229 | ||
| 500 | 76 | 82 | 11 | 62 | — | 200 | ||
| 600 | 61 | 71 | 20 | 68 | — | 180 | ||
| 700 | 43 | 58 | 22 | 65 | — | 167 |
Влияние термической обработки на предел выносливости легированной цементуемой стали 10Г2 [2]
| Марка стали | Режим термической обработки | σ-1кгс/мм 2 | σвкгс/мм 2 |
| 10Г2 | Нормализация при 880°C | 29 | 60 |
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость НВ, не более |
| не менее | |||||||||
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Нормализация при 920 °С | 25 | — | 245 | 420 | 22 | 50 | — | — |
| ГОСТ 3479-70 | Поковка. Нормализация | До 100 | 215 | 215 | 430 | 24 | 53 | 54 | 123-167 |
| 100-300 | 430 | 20 | 48 | 49 | |||||
| 300-500 | 430 | 18 | 40 | 44 | |||||
| ГОСТ 8731-74 | Труба бесшовная горячедеформированная термообработанная | — | — | 265 | 470 | 21 | — | — | 197 |
| ГОСТ 8733-74 | Труба бесшовная холодно- и теплодеформированная термообработанная | — | — | 245 | 420 | 22 | — | — | 197 |
Механические свойства при повышенных температурах [2]
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ, % |
| 20 | 265 | 460 | 31 |
| 400 | 225 | 390 | 27 |
| 500 | 175 | 295 | — |
| 600 | 115 | 160 | 36 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Нормализация при 900 °С, охл. на воздухе.
Ударная вязкость KCU [3]
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -70 | |
| Лист толщиной 10 мм: | |||
| в состоянии поставки | 86-98 | 70-88 | 41-50 |
| отжиг при 900 °С | 280 | 153 | 117 |
| нормализация при 900 °С | 364 | 276 | 185 |
| закалка с 900 °С; отпуск при 500°С | 321 | 304 | 211 |
ПРИМЕЧАНИЕ. σ 425 1/10000 = 137 МПа; σ 485 1/10000 = 69 МПа; σ 550 1/10000 = 26 МПа.
Марка стали 10г2: важные параметры и использование материала
При некоторых обстоятельствах необходимо использование сплавов и изделий из них со специальными свойствами. Если добавки улучшают свойства материала, то сталь называется легированной. А добавленные компоненты — легирующими.
Из-за подобного производственного процесса появляется возможность создания сверхпрочных сплавов. Они будут устойчивы к химическому воздействию. Пластичность материала повысится, а вместе с этим вязкость и износостойкость станут выше. Всеми этими качествами обладает 10Г2.
Помимо этого, материал отлично воспринимает пластичные деформации, быстро обрабатывается режущими инструментами, сваривается без ограничения и не склонен к отпускной хрупкости.
Характеристики (свойства)
Твердость
Характеристики:
- По Роквеллу. Твердость равна 58,4 МПа.
- По Бринеллю. При относительном удлинении не менее 22 %, пределе текучести не менее 245 Н/мм 2 и временному сопротивлению не менее 422 Н/мм 2 , составляет не более 197 НВ.
- В состоянии плавки. Колеблется в пределах 40–44 МПа.
Плотность
Эта величина не может быть использована с целью проектирования, так как она не предусмотрена стандартами, а значение свойств типичны для низкоуглеродистой и низколегированной стали.
Марка
Химический состав
- Практически всю массу составляет железо (Fe) примерно 97 %.
- Меди (Cu) в составе до 0,3%.
- Хрома (Cr) — до 0,3%.
- Фосфора (P) — до 0,035%.
- Серы (S) — до 0,035%.
- Никеля (Ni) — до 0,3%.
- Марганца (Mn) — 1,2–1,6%.
- Кремния (Si) — 0,17–0,37%.
- Углерода (C) 0,07–0,15 процента.
Предел прочности
430 МПа. Но значение может измениться в зависимости от типа термообработки и температуры.
Предел текучести
Ударная вязкость
Температура эксплуатации
В состав материала входят специально добавленные элементы, которые придают ему эксплуатационные средства. Приемы и режимы сварки, используемые при работе, обеспечивают стойкость соединений против разрушений.
Оптимальной температурой для ковки этой стали считается температура равная 1250 °С в начале процесса, а в конце — 800 °С.
Свойства, согласно стандарту ГОСТ 1050–2013:
- Временное сопротивление разрыву в МПа — 420.
- Относительное удлинение при разрыве в процентах — 22.
- Относительное сужение в % — 50.
Механические свойства при температуре 20° С: Пределы кратковременной прочности и пропорциональности не зависят от размера и будут одинаковы для стали от 100 и до 500 мм: 430 МПа и 215 МПа.
Относительное удлинение при разрыве с увеличением размера будет уменьшаться: до 100 мм — 24 %, 100–300 мм — 20 %, 300–500 мм — 18 %.
Относительное сужение также уменьшается: 53, 48, 40 %.
Отпускная хрупкость
Материал к ней не склонен.
Свариваемость
В составе 10Г2 присутствуют дополнительно внесенные специальные элементы, которые придают ему эксплуатационные свойства.
Приемы и режимы сварки, используемые при работе, обеспечивают повышенную стойкость получаемых соединений к разрушениям.
Оптимальная температура для ковки — 1250 градусов в начале процесса и 800 градусов к концу. В результате можно получить качественный и стойкий к температурным перепадам материал.
Группа
Группа основных материалов НГДО, ГО, КО, ПТО, МО — М01.
Производитель стали гарантирует полное соответствие нормативно-регламентирующим документам (в частности, Гост 4543 71).
Цена в 2021 году
Стоимость стали за килограмм составляет 49 рублей.
Расшифровка
Первая цифра говорит о средней массовой доли С в стали в сотых долях процента. Буква указывает на наличие в составе Mn, а вторая — о его количестве.
Область применения
В промышленности сталь используется для приготовления крепежных и других деталей, которые работают при температуре -70 °С под давлением. Применение она находит и в машиностроении.
Также она находит свое применение в трубопрокатной отрасли. Ее используют для изготовления труб различного диаметра. Из сплава стали также делают крепежные элементы и монтажные скобы.
Материал используется при создании трубопроводной арматуры после отпуска и закалки, металлоконструкций и сварных переходов трубопроводов АС.
Свойства
Технологические
- Температура начала ковки стали равна 1250, а конца — 800–780 °С. Заготовки сечением до 100 мм охлаждаются на воздухе.
- Материал сваривается без ограничений.
- К отпускной хрупкости не склонна.
- Флокеночувствительность отсутствует.
Физические
- При 20 °С модуль упругости первого рода равен 2,04 МПа, а плотность 7790 кг/м 3 .
- При 100 °С коэффициент температурного расширения с диапазоном в 20 °С — 11,3 1/Град.
- При 200 °С теплоемкость — 38 Вт/(м*град).
- При 300 °С коэффициент теплопроводности равен 37 Вт/(м*град). С увеличением температуры на 100 единиц его значение уменьшается на 1.
Аналоги (заменители)
09Г2. Эту сталь относят к кремнемарганцовистым. Детали, изготовленные из нее, могут быть сварены любым видом сварки без проведения дополнительных подготовительных операций. Достоинством является то, что она не становится хрупкой после отпуска.
Эту сталь применяют при создании сварных конструкций. Характеристики, которыми обладает материал, позволяют изготавливать из него детали и узлы, работающие в диапазоне температур от-70 до +450 градусов Цельсия.
Зарубежные
1513 (США). Электротехническая сернистая сталь. При температуре 20 градусов Цельсия имеет плотность 7550 кг/м 3 . Материал используют для изготовления тонколистового проката.
201 (Англия). Нержавеющая сталь, где никель частично заменен марганцем и азотом. Материал выдерживает перепады температур, поэтому широко используется.
Важно! Хром, никель, марганец, азот, медь обеспечивают прочность, пластичность и высокую устойчивость к коррозии.
Ее применяют в пищевой, медицинской, фармацевтической областях. В декоре интерьера и изготовлении многих предметов для бытовых нужд. Эта сталь пригодилась и в химической, и нефтегазовой промышленностях. Добавление меди в состав материала повышает пластичность при деформировании и волочении.
Высокоуглеродистая сталь 10: важные характеристики и применение
Сталь 10 – это марка высокоуглеродистой стали с содержанием углерода около 0,07–0.14 процентов по ГОСТ-1050-2013. Официальный класс – “нелегированная качественная”.
Расшифровка, химический состав, предел текучести и иные характеристики
- Твёрдость данной стали – до 143 НВ (это метод Бринелля), согласно ГОСТ, что написан в описании. По методу Роквелла – от 31 до 20,5 HRC в зависимости от расстояния до торца.
- Плотность этой стали варьируется от 7856 килограммов на метр кубический при 20 градусах по Цельсию до 7594 при 900 градусах.
- Число 10 в марке означает, что средний процент углерода, который содержит сплав, составляет одну десятую.
- Массовая доля элементов в химсоставе материала: углерода – от 0,07 до 0,14 процентов, кремния – 0,17–37, марганца – 0,35–0,65, фосфора – 0,030 %, серы – 0,035, хрома – до 0,15, максимум меди – 0,15 %, никеля – до 0,30. Остальные проценты забрало железо.
- Предел кратковременной прочности – это 290–420 H на миллиметр квадратный в зависимости сортамента при двадцати градусах по Цельсию.
- Предел текучести составляет около 205 H на миллиметр квадратный.
- Ударная вязкость (KCU) ст. 10 при 35 миллиметровом прутке без термообработки с плюс 20 градусами температуры по Цельсию – 235 джоулей на квадратный сантиметр, –20 градусах – 196, –40 – 157, –60 – 78 джоулей на кв. см.
При нормализации: +20 – 73–265, –20 – 203–216, –40 – 179.
Сам материал описывается ГОСТ 1050-2013. Также в справочниках можно найти информацию из ГОСТ 1050-88, но он перестал действовать ещё в 2015 году и был заменён. В других ГОСТ 1050 эта марка появляется в отдельных видах поставок.
Цена стали 10 сильно зависит от сортамента, но составляет около от 31 до 120 тысяч за одну тонну. Марка достаточно распространена.
Расшифровка названия марки: первое слово “сталь” означает, что это конструкционная углеродистая качественная сталь, а число 10 – сотые доли процента содержания углерода, в данном случае – 0,10 % от общей массы.
Применение этой марки материала
Эту сталь много где применяют. В промышленности для деталей, что работают от –50 до 450 градусов по Цельсию, сплав достаточно гибок, что подходит для изготовления котлов высокого давления, нагревателей и лезвий для ножей.
Сердцевина заготовки из Ст. 10 при термической обработке становится пластичной, но теряет прочность, поэтому хорошо подходит для изготовления из неё элементов, которые геометрически являются телами вращения, как валы и прочее.
Из-за того что данная сталь хорошо обрабатывается резанием, её широко эксплуатируют в машиностроении, где широко распространены металлообрабатывающие станки.
Ст. 10 термически обрабатывают лишь после того, как провели чистовое точение. Так происходит потому, что инструменты меньше ломаются, нужные слои металла снимаются гораздо легче, а поверхность становится лучше.
Свойства сплава
Сталь 10 детально описывается ГОСТом.
Её технологические свойства:
- Хорошая свариваемость, кроме заготовок после ХТО. Не нужно ни нагревать перед сваркой заготовку, ни обрабатывать термически после. Шов получается надёжный.
- Коррозионная стойкость у этого сплава достаточно хороша, но это не нержавеющая сталь, в ней нет хрома.
- Это нелегированная сталь.
- Низкая теплостойкость. Поэтому её нельзя использовать там, где есть подверженность активному износу. Если деталь из этой стали будет длительное время сильно нагрета, её эксплуатационные характеристики станут заметно хуже.
- Сталь можно обрабатывать резанием, об этом написано в ГОСТе. Она легко изменяется под ручным инструментом и станком.
- Её можно прокаливать, что значительно улучшит производимые из ст. 10 детали и расширит список возможных изготовлений.
- Куётся при 1300 градусах по Цельсию, постепенно снижаясь до 700, потом остужается на открытом воздухе.
При термической обработке заготовок из этой стали твёрдость значительно повышается, но это также может сделать сталь хрупкой при неправильном охлаждении.
Сильно зависят от температуры самой стали.
- модуль упругости первого рода – 2.1 Мпа;
- плотность около 7856 килограммов на метр кубический;
- удельное сопротивление – 140 Ом на метр.
- модуль упругости первого рода – 300 Мпа;
- коэффициент линейного температурного расширения – 13,9 единиц на градус;
- коэффициент теплопроводности – 49,16 Вт/(м·град);
- плотность – 7765 килограмм на метр кубический;
- удельная теплоёмкость – 565 джоулей, делённых на килограмм градус;
- удельное электросопротивление – 352 Ом на метр.
- модуль упругости первого рода – 1,6 Мпа;
- коэффициент линейного температурного расширения – 15,1 единиц на градус;
- коэффициент теплопроводности – 35,7 Вт/(м·град);
- плотность – 7653 килограммов на метр кубический;
- удельная теплоёмкость – 770 джоулей, делённых на килограмм градус;
- удельное электросопротивление – 734 Ом на метр.
Процент углерода в этой стали – от 0,07 до 0,14 процентов от сплава, в среднем одна десятая процента, о чём свидетельствует название марки стали, об этом уже несколько раз было написано в этой статье.
Читайте также: