Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Низколегированная сталь

Низколегированная сталь

Для улучшения эксплуатационных характеристик сталей используется легирование – введение в состав при плавке различных добавок (одной или нескольких) в определенных процентных соотношениях. По величине процентного содержания легирующих элементов стали разделяют на группы: низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.

Состав

Низколегированные стали отличаются более высокими механическими характеристиками, по сравнению с обычными. Технология производства низколегированных сталей включает введение легирующих элементов, общее количество которых не превышает 2,5% по одним источникам, и 5% – по другим.

Массово для легирования строительных сталей применяют недорогие распространенные элементы: марганец и кремний. Для получения комплекса требуемых характеристик востребованы более дорогие добавки: молибден, хром, никель, вольфрам, ванадий, ниобий, титан.

Обозначение

Одним из стандартов, регламентирующих производство низколегированной стали, является ГОСТ 19282-73. Стандарт распространяется на толстолистовую, широкополосную, рулонную сталь, в части нормативов на химсостав – на тонколистовую продукцию, поковки, штамповки, фасонный и сортовой прокат, востребованные в строительстве и реконструкции старых зданий, машиностроении для изготовления сварных и сборно-разборных конструкций. Применяются такие сплавы в основном без дополнительной термической обработки.

Для обозначения марок низколегированных сталей, согласно ГОСТу, используют буквенно-цифровую маркировку, включающую:

  • группу цифр в начале, означающую содержание углерода в сотых долях процента;
  • букву, соответствующую легирующему элементу, и цифры, обозначающие процентное содержание этого элемента. Если содержание добавки менее одного процента, то цифра не ставится

Например, маркировка 18ХГТ расшифровывается следующим образом: углерод – 0,18%, хром, марганец и титан присутствуют в количествах, не превышающих 1% (каждый).

Свойства низколегированных сталей

Применение различных легирующих добавок и их комбинаций позволяет получать требуемые характеристики металла.

  • Кремний – единственный неметаллический элемент, применяемый для легирования. Его преимущества: дешевизна и однозначная зависимость твердости сплава от процентного содержания Si. Востребован при выплавке недорогих строительных сталей, применяется в сочетании с марганцем, например, в марках 09Г2С, 10ГС. Особенность низколегированных сталей с содержанием марганца более 1% – устойчивость к ударным нагрузкам.
  • Хром – служит для повышения твердости и устойчивости стали к образованию и развитию очагов коррозии. Коррозионную стойкость также улучшают молибден, титан, никель.
  • Медь – повышает пластичность. Но при избыточной концентрации этого элемента происходит налипание стали на смежные металлические поверхности. Для конструкционных легированных сталей, работающих в условиях интенсивного трения, это является большим недостатком.
  • Вольфрам и молибден повышают теплостойкость, особенно при продолжительной эксплуатации при повышенных температурах.
  • Ванадий – применяется в комплексном легировании, способствует созданию равномерной структуры.

Низколегированные стали, помимо химического состава, различаются по отсутствию или наличию дополнительной термической обработки (закалка+отпуск, нормализация+отпуск), отжига, а также способности к свариваемости.

Что значит низколегированная сталь

Для начала необходимо определить, какие стали называются легированными. Нержавеющая сталь легированная – это сплав, в составе которого, наряду с железом и углеродом, присутствуют дополнительные элементы (Cr, Si, Ni, Mn и др.).

Для начала необходимо определить, какие стали называются легированными. Нержавеющая сталь легированная – это сплав, в составе которого, наряду с железом и углеродом, присутствуют дополнительные элементы (Cr, Si, Ni, Mn и др.). Эти легирующие добавки стали положительно влияют на физико-химические характеристики металла. Благодаря легированию расширяется спектр применения нержавеющего металла.

Читайте так же:
Светодиодные лампы е27 ремонт своими руками

Классификация легированных сталей

Исходя из процента легирующих элементов в составе, нержавеющая сталь подразделяется на следующие классы:

  • Низколегированная сталь (менее 2,5 %)
  • Среднелегированная сталь (2,5 – 10%)
  • Высоколегированная сталь (более 10%)

В качестве вспомогательных компонентов для низколегированных сталей обычно используется никель, молибден и хром. Одни из самых распространенных марок стали этой группы: 13Х (используется для изготовления ювелирного, гравировального и хирургического оборудования), жаропрочная конструкционная низколегированная сталь 12Х1МФ (применяется в производстве трубопроводов, фланцев, деталей цилиндров и др.) Свойства низколегированных сталей позволяют снизить вес конструкций, сэкономить металл за счет высокого предела текучести, повысить эксплуатационные характеристики конечного изделия.

В состав среднелегированной стали может входить никель, вольфрам, молибден, ванадий. Термическая и механическая обработка позволяет достичь оптимального соотношения прочности, вязкости и пластичности. Среднелегированная сталь незаменима в машиностроении, судостроении, для изготовления различных деталей (сверла, развертки и т.д.) Например, такие популярные марки как 9Х5ВФ, 8Х4ВЗМЗФ2 прокаливаются при более высоких температурах, чем низколегированные стали, они более долговечные и прочные.

Основные добавочные элементы высоколегированных сталей – хром и никель. Благодаря их высокому содержанию металл получает такие уникальные свойства как: резистентность к экстремальным температурам, коррозионная стойкость, жаропрочность. Высоколегированная нержавеющая сталь обязана своими исключительными характеристиками не только химическому составу, но и последующей обработке. Например, сталь марки 12Х18Н10Т, устойчивая к азотной кислоте и другим агрессивным воздействиям, идеально подходит для сварных конструкций; сталь 08Х14МФ используется для производства нержавеющих труб, оборудования пищевой промышленности.

Помимо классификации по содержанию легирующих элементов, легированная сталь различается по структуре (перлитная, мартенситная, аустенитная, ферритная, карбидная), по назначению (особого назначения, конструкционные, инструментальные) и по другим параметрам.

Маркировка легированных сталей

Обозначение легированных сталей осуществляется при помощи букв и цифр, которые указывают на состав сплава. Буквы соотносятся с химическими элементами, входящими в состав легированной стали, а цифры – с их содержанием в процентах. Для расшифровки химического состава легированных сталей можно использовать эту таблицу:

МаркировкаЭлемент
ХCr – хром
НNi – никель
МMo – молибден
СSi – кремний
ГMn – марганец
ВW – вольфрам
ТTi – титан
ЮAl – алюминий
ДCu – медь
БNb – ниобий
КCo — кобальт

Цифры, стоящее в начале марки, показывает среднее содержание углерода (одна цифра – десятая доля процента, две – сотая), а если марка начинается с буквы, то содержание углерода – 1% или выше. Например, 18ХГТ состоит из 0,18% углерода, и примерно по 1% приходится на хром, марганец и титан; 2Х17Н2 – 0,2% углерода, 17% хрома и 2% ниобия. Иногда в маркировке стали встречаются и вспомогательные обозначения (русская буква в начале марки): Р – быстрорежущая, Э – электротехническая, А – автоматная, I – шарикоподшипниковая и т.д.

Обратите внимание на то, что не существует универсальной системы обозначения марок стали. Российские марки нержавеющей стали (ГОСТ) имеют зарубежные аналоги: европейские (EN), американские (AISI), немецкие (DIN).

Читайте так же:
Рейтинг фрезеров по дереву ручных на 2017

Свойства и назначение легированных сталей

Наличие легирующих элементов и последующая обработка обеспечивают стали ряд уникальных физико-химических свойств:

  • Жароустойчивость
  • Износостойкость
  • Пластичность
  • Коррозионная устойчивость
  • Прочность и многие другие.

Благодаря этому легированные стали активно используются для выполнения различных технических задач практически во всех промышленных сферах: медицинское оборудование и инструменты, емкости и оборудование в пищевой промышленности, валы, шайбы, коробки передач, узлы, конструкционные элементы в строительстве и машиностроении т.д.

Низколегированная сталь

Легирование – это процесс введения в сплав одного или нескольких элементов в определённом процентном отношении. Это делается для улучшения некоторых характеристик металла. В низколегированной стали суммарная доля легирующих добавок не превышает 2,5 %.

Состав сплава можно узнать по маркировке. Химические элементы, используемые для легирования, имеют буквенные обозначения:

  • азот – А (в середине);
  • кобальт – К;
  • титан – Т;
  • вольфрам – В;
  • ниобий – Б;
  • никель – Н;
  • ванадий – Ф;
  • молибден – М;
  • медь – Д;
  • бор – Р;
  • хром – Х;
  • марганец – Г;
  • фосфор – П;
  • цирконий – Ц;
  • селен – Е;
  • кремний – С;
  • алюминий – Ю;
  • редкоземельные элементы – Ч.

Число в начале маркировки говорит о количестве углерода в сплаве. Выражается в процентах, в сотых и десятых долях. Если числа нет, то углерода больше 1%. Число после буквы указывает на долю легирующей добавки, если её там больше 1%. Например, 18ХГТ – в сплав входит хлор (1%), марганец (1%), титан (1%), содержание углерода 0,18%.

Марки низколегированных сталей могут содержать дополнительные буквенные обозначения:

  • Р – быстрорежущая;
  • А – автоматная;
  • Л – литая;
  • Ш – шарикоподшипниковая;
  • Э – электротехническая.

Например, АС35Г2 – автоматная сталь, легированная свинцом, содержащая 0,35% углерода и около 2% марганца.

Свойства низколегированной стали в зависимости от вида добавленных металлов

Благодаря введению легирующих добавок можно изменить характеристики сплава:

  • кремний – улучшает упругость, магнитные свойства стали, вводится в сочетании с марганцем; кремнемарганцевые стали используются в мостостроении, судостроении, для создания строительных конструкций;
  • никель – добавляет пластичности, прочности, коррозиестойкости; никелевые стали применяются в металлургии;
  • хром – улучшает твёрдость, коррозиестойкость, прочность; хромистая сталь имеет обширное применение – изготовление роликов и подшипников, автомобилестроение, тракторостроение и т. д.;
  • медь – добавляет пластичности, устойчивости к кислотам и коррозии; медистые стали применяются в судо, крано- и мостостроении;
  • вольфрам, молибден, титан – делают металл твёрже, прочнее, плотнее и теплоустойчивее; применяются для производства труб паропроводов, деталей турбин;
  • кобальт – улучшает пластичность, прочность, магнитные свойства; сфера применения – изготовление магнитов, режущих инструментов;
  • ванадий – добавляется при комплексном легировании, создаёт равномерную структуру; например, хромованадиевая сталь используется для изготовления валов, шестерней, муфт, ответственных пружин и пр.;
  • марганец – делает сталь твёрже, не снижая её пластичности; марганцевые стали используются при изготовлении деталей для строительной техники;
  • азот – улучшает прочность и теплоустойчивость; азотированные стали применяются в машиностроении.

Низколегированная конструкционная сталь

Низколегированную конструкционную сталь производят по ГОСТ 19281-89. В зависимости от свойств, объёмной доли фосфора и серы она классифицируется на:

  • сталь обыкновенного качества («Ст») – до 0,05% (объём фосфора и серы);
  • качественную сталь («Сталь») – до 0,035%;
  • высококачественную сталь («А», последняя буква в маркировке) – до 0,025%;
  • особо высококачественную сталь («Ш», последняя буква в маркировке) – до 0,015%.
Читайте так же:
Наличие драгметаллов в конденсаторах

Низколегированную конструкционную сталь применяют в вагоностроении, локомотивостроении, производстве сельскохозяйственных машин и при возведении сооружений инженерной инфраструктуры, которые вынуждены работать под воздействием перепадов температур и динамических нагрузок.

Приобретение низколегированного проката в ООО «ТД «Ареал»

Торговый дом «Ареал» предлагает приобрести прокат из низколегированной стали с доставкой по Москве, Московской области и Центральному региону России. Располагаем собственным автопарком и производим погрузку товара бесплатно.

  • высокое качество низколегированной стали. Более 20 лет сотрудничаем с лучшими производителями страны. Продукция соответствует отечественным и международным стандартам;
  • широкий спектр дополнительных услуг. Проводим подбор проката по характеристикам, режем, укладываем;
  • доступные цены и индивидуальный подход. Учитываем интересы клиента в сортаменте, сроках оплаты, доставке и пр.

Свяжитесь с консультантом, если у вас возникли вопросы. Звоните: +7 (495) 981-90-70.

Как расшифровать марку стали

Легированные (нержавеющие) стали, в отличие от нелегированных, имеют несколько иное обозначение, поскольку в них присутствуют элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. К примеру:

  • хром (Cr) повышает твёрдость и прочность
  • никель (Ni) обеспечивает коррозионную стойкость и увеличивает прокаливаемость
  • кобальт (Co) повышает жаропрочность и увеличивает сопротивление удару
  • ниобий (Nb) помогает улучшить кислостойкость и уменьшает коррозию в сварных конструкциях.

Именно поэтому в названия легированных сталей принято включать химические элементы, присутствующие в составе, и их содержание в процентах. Химические элементы в таких марках сталей обозначаются русскими буквами, приведёнными в таблице.

Также существует маркировка Ч, сообщающая нам, что в составе сплава имеются редкоземельные металлы, такие как: церий, лантан, неодим и прочие. Церий (Ce) влияет на прочность и пластичность стали, а неодим (Nd) и лантан (La) уменьшают пористость и содержание серы в стали, измельчают зерно.

Пример расшифровки нержавеющей стали 12Х18Н10Т

12Х18Н10Т — это популярная нержавеющая сталь аустенитного класса, которая применяется в сварных аппаратах, работающих в разбавленных растворах кислот, в растворах щелочей и солей, а также в деталях, работающих под большим давлением и в широком диапазоне температур. Итак, что же означают эти загадочные символы, стоящие в названии, и как их правильно объединить?

Две цифры, стоящие в самом начале марки легированной стали, — это среднее содержание углерода в сотых долях процента. В нашем случае, содержание углерода 0,12%. Иногда вместо двух цифр стоит всего одна: она показывает, сколько углерода (C) содержится в десятых долях процента. Если же цифр в начале марки стали вовсе нет, это означает, что углерода в ней довольно приличное число — от 1% и выше.

Буква Х и следующая за ней цифра 18 говорят о том, что в данной марке содержится 18% хрома. Обратите внимание: соотношение элемента в долях процента выражает только первое число, стоящее в начале марки, и это относится только к углероду! Все остальные числа, присутствующие в названии, выражают количество конкретных элементов в процентах.

Читайте так же:
Режущие инструменты в машиностроении

Далее следует комбинация Н10. Как Вы уже догадались, это 10% никеля.

В самом конце стоит буква Т без каких-либо цифр. Это значит, что содержание элемента слишком мало, чтобы уделять этому внимание. Как правило, около 1% (иногда — до 1,5%). Получается, в данной марке легированной стали количество титана не превышает 1,5%. Если вдруг в самом конце марки Вы обнаружите скромно стоящую букву А, помните, что она играет очень важную роль: таким образом обозначается высококачественная сталь, содержание фосфора и серы в которой сведено к минимуму. Две буквы А в самом конце (АА) говорят о том, что данная марка стали особо чистая, т. е. серы и фосфора здесь практически нет.

В ходе несложного анализа сочетаний букв и цифр мы выяснили, что марка стали 12Х18Н10Т (конструкционная криогенная, аустенитного класса) сообщает о себе следующие сведения: 0,12% углерода, 18% хрома (Х), 10% никеля (Н) и небольшое содержание титана (Т), не превышающее 1,5%.

В начале марки легированных сталей могут также присутствовать дополнительные обозначения:

А — автоматная (не путайте с буквой А в конце названия, говорящей о чистоте стали!);

Также стоит отметить некоторые особенности таких подвидов легированных сталей:

1. в шарикоподшипниковых сталях содержание хрома указывается в десятых долях процента (например, сталь ШХ4 содержит 0,4% хрома);

2. в марках быстрорежущей стали после буквы Р сразу ставится число, указывающее содержание вольфрама в процентах. Также все быстрорежущие стали содержат 4% хрома (Х).

Чтобы показать способ раскисления стали, существуют особые буквенные обозначения:

  • сп — спокойная сталь;
  • пс — полуспокойная сталь;
  • кп — кипящая сталь.

Теперь подробно рассмотрим, как расшифровать марку нелегированной стали, которая подразделяется на обыкновенную и качественную.

Обыкновенная нелегированная сталь (Ст3, Ст3кп) имеет в самом начале буквы Ст. Далее следует число, указывающее условный номер (марку) стали: от 0 до 7. Чем больше число, тем выше содержание углерода С.

В конце могут стоять специальные индексы: например, сталь Ст3кп относится к категории кипящей, о чём говорят буквы кп в самом конце. Отсутствие индекса означает, что эта сталь спокойная. Когда нужно отразить в маркировке гарантию свариваемости, в конце добавляют строчные буквы св. К примеру: Ст3св.

Качественная нелегированная сталь (Ст10, Ст30, Ст20, Ст45) содержит в маркировке двузначное число, указывающее среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Таким образом, марка стали Ст10 содержит 0,1% углерода; Ст30 имеет 0,3% углерода; Ст20 — 0,2%; Ст45 содержит 0,45% углерода.

Конструкционная низколегированная сталь 09Г2С содержит следующие химические элементы: 0,09% углерода, 2% марганца и небольшое количество кремния (приблизительно 1%).

Стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются только разным содержанием углерода: 0,1% и 0,15% соответственно. Хрома (Х), кремния (С), никеля (Н) и меди (Д) здесь очень мало (до 1-1,5%), поэтому цифры за буквой не ставятся.

Качественные стали применяют для производства паровых котлов и сосудов высокого давления. В их маркировке имеется буква К на конце: 20К, 30К, 22К.

Читайте так же:
Пресс для приготовления сыра

Если сталь является литейной конструкционной, то в конце маркировки ставят букву Л. Например: 40ХЛ, 35ХМЛ.

Инструментальные нелегированные стали обозначаются буквой У. Далее следует цифра, выражающая среднее содержание углерода в стали: У10, У7, У8. Если сталь ещё и высококачественная, это также отмечают в маркировке: У8А, У10А, У12А. Если необходимо подчеркнуть увеличенное содержание марганца, применяют дополнительную букву Г. К примеру, существуют стали У8ГА и У10ГА.

Инструментальные легированные стали имеют такое же обозначение, как и конструкционные легированные. Например, марка ХВГ указывает на присутствие трёх главных легирующих элементов: хрома (Х), вольфрама (В) и марганца (Г). Содержание углерода здесь примерно 1%, а потому цифра в начале марки не пишется. Другой вид стали 9ХВГ имеет пониженное содержание углерода в сравнении с ХВГ: здесь углерода 0,9%.

Стали быстрорежущие маркируются буквой Р, после которой ставится содержание вольфрама в %. Разберём в качестве примера сталь Р6М5Ф3. Она является быстрорежущей (Р), содержит 6% вольфрама, 5% молибдена (М) и 3% ванадия (Ф).

Сталь электротехническая нелегированная (АРМКО) имеет очень малое удельное электрическое сопротивление. Это достигается благодаря минимальному количеству углерода в составе (менее 0,04%). Такую сталь ещё принято называть технически чистым железом. Маркировка электротехнических нелегированных сталей состоит только из цифр. Например: 10880, 21880 и т. д. В каждой цифре заложена важная информация. Самая первая цифра показывает вид обработки: 1 — кованный или горячекатаный; 2 — калиброванный. Вторая цифра сообщает наличие/отсутствие нормируемого коэффициента старения: 0 — без коэффициента; 1 — с коэффициентом. Третья цифра — это группа по основной нормируемой характеристике. Две последние связаны со значениями основной нормируемой характеристики.

Строительная сталь отмечается буквой С, после которой указывается минимальный предел текучести стали. Также применяются дополнительные обозначения: К — повышенная коррозионная стойкость (С390К, С375К); Т — термоупрочнённый прокат (С345Т, С390Т); Д — повышенное содержание меди (С345Д, С375Д).

Алюминиевые сплавы литейные обозначаются буквами АЛ в начале маркировки. Вот некоторые примеры: АЛ4, АЛ19, АЛ27.

Алюминиевые сплавы для ковки и штамповки содержат буквы АК, а далее — условный номер данного сплава: АК6, АК5.

Также существуют деформированные сплавы с содержанием алюминия. Сплав авиаль: АВ, алюминиево-магниевый сплав: АМг; алюминиево-марганцовый сплав: АМц.

Теперь Вы узнали, как расшифровать марку стали с содержанием различных химических элементов. Данная маркировка сталей была разработана ещё в СССР и действует по настоящее время не только на территории Российской Федерации, но и в странах СНГ.

Европейская маркировка сталей подчиняется стандарту EN 100 27. В Японии и Соединённых Штатах имеются свои стандарты. Единой мировой классификации сталей в настоящее время не существует.

Понимая общие правила обозначения марок нелегированных и легированных сталей, а также при грамотной расшифровке марок сталей, можно без труда определить, из какой именно стали изготовлена конкретная деталь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector