ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ
Сталь – это сплав железа с углеродом (железоуглеродистый сплав), содержание углерода в котором не превышает 2,14 %.
Материалы с более высоким углеродистым содержанием - названы чугуном
Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Конструкционная сталь — это сталь, которая применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определёнными механическими, физическими и химическими свойствами.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.
Углеродистая сталь наряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1-1,0%), кремний (до 0,4%).
Чтобы придать стали какие-либо специальные свойства (коррозионной устойчивости, электрические, механические, магнитные, и т.д.), в нее вводят легирующие элементы. Такие стали называют легированными.
Легирование - введение в сталь дополнительных элементов — хрома, никеля, молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия, титана, улучшающих механические, физические и химические свойства основного материала.
Главное назначение легирования:
Чугун |
Fe + C > 2%, до 6,67% |
Углеродистая сталь |
Fe + C < 2% |
Спецсталь |
Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.)>5% |
Нержавеющая сталь |
Fe + C<1.2% + Cr>10.5% |
В зависимости от СТРУКТУРЫ стали подразделяются на КЛАССЫ:
|
Аустенитные |
Ферритные |
Мартенситные |
|
Fe-C-Cr-Ni |
Fe-C-Cr |
|
Cr |
17-25% |
12-17% |
11-13% |
Ni |
Не менее 7% (соотношение Ni-Cr 8-18) |
|
|
C |
Менее 0,2% |
Менее 0,2% |
Более 0,2% |
1. АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ - является наиболее широко распространенным типом нержавеющей стали. Содержание никеля в такой стали составляет не менее 7%, что придает ей пластичность, широкий спектр температурных режимов, немагнитные свойства, хорошая пригодность к сварке, лучшая сопротивляемость коррозии.
*Аустенит — высокотемпературная гранецентрированная модификация железа и его сплавов.
Аустенит — твёрдый раствор легирующих элементов в -железе. В чистом железе существует в интервале температур 910—1401°C; в углеродистых сталях аустенит существует при температурах не ниже 723°C. Фаза названа в честь сэра Уильяма Чандлера Робертс-Остина.
В легированных сталях аустенит может существовать и при гораздо более низких температурах. Такие элементы, как никель стабилизируют аустенитную фазу. Нержавеющие стали, такие как 08Х18Н10Т или AISI 304, AISI 316 и т.д. относятся к аустенитному классу. Присутствие никеля в количестве 8—10% приводит к тому, что аустенитная фаза сохраняется и при комнатной температуре.
Аустенитные стали:
03Х18Н11 (AISI-304L)
03-08Х18Н10 (AISI-304: AISI-304L)
08Х18Н10Т (AISI-321)
12Х18Н10Т (AISI-321)
10Х17Н13М2Т (AISI-316Ti)
10Х17Н13М2 (AISI-316)
10(20)Х23Н18 (AISI-310: AISI-310S)
2. ФЕРРИТНАЯ СТАЛЬ отличается хорошей сопротивляемостью коррозии. Наиболее распространенными видами такой стали являются сплавы с содержанием хрома 12% и 17%. Сплавы с содержанием хрома около 12% используются в основном в строительстве, а стали, содержащие около 17% хрома, используются в домашнем хозяйстве, бойлерах, стиральных машинах и комнатных декоративных элементах.
*Феррит (лат. ferrum — железо), фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода и легирующих элементов в α-железе (α-феррит). Имеет объемноцентированную кубическую кристаллическую решётку. Легирование феррита в большинстве случаев приводит к его упрочнению. Нелегированный феррит относительно мягок, пластичен, сильно ферромагнитен до 768–770 °С.
Ферритные стали:
12Х17 (AISI-430)
08Х13 (AISI-409: AISI-409L)
08Х17Т (AISI-439 или AISI-430Ti)
3. МАРТЕНСИТНАЯ СТАЛЬ содержит в основном от 11% до 13% хрома. Прочная, жесткая, средняя сопротивляемость коррозии. Эта сталь используется в основном для производства турбин и клинков.
*Мартенсит — микроструктура игольчатого вида, наблюдаемая в закалённых металлических сплавах и чистых металлах, которым свойствен полиморфизм.
Мартенсит — основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как и исходного аустенита. Мартенситной структуре соответствует наиболее высокая твёрдость стали. С превращением мартенсита при нагреве и охлаждении связан эффект памяти металлов и сплавов. Назван в честь немецкого металловеда Адольфа Мартенса.
Мартенситные стали:
20Х13 (AISI-420)
30Х13 (AISI-420)
40Х13 (AISI-420)
4. ДУПЛЕКСНАЯ СТАЛЬ имеет обе ферритную и аустенитную структуру кристаллической решетки – отсюда ее название «дуплексная нержавеющая сталь». Эта сталь имеет некоторое содержание никеля, что частично обуславливает ее аустенитную структуру. Дуплексная структура предоставляет одновременно прочность и гибкость. Дуплексные стали чаще всего используются в нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленностях и судостроительстве.
Дуплексные стали:
AISI-329
МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ
Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали:
Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой: Р – быстрорежущие, Е – магнитные, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические.
Пример расшифровки марки стали
Условные обозначения химических элементов:
хром ( Cr ) - Х |
азот ( N ) - А |
иридий ( Ir ) - И |
свинец ( Pb ) - АС
|
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА
Углерод находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.
Кремний, если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)
*При повышении содержания кремния значительно улучшаются упругие свойства, магнитопроницаемость, сопротивление коррозии и стойкость против окисления при высоких температурах.
Марганец, как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.
*Однако марганец образует с железом твердый раствор и несколько повышает твердость и прочность стали, незначительно уменьшая ее пластичность. Марганец связывает серу в соединение MnS, препятствуя образованию вредного соединения FeS. Кроме того, марганец раскисляет сталь. При высоком содержании марганца сталь приобретает исключительно большую твердость и сопротивление износу.
Сера является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, - свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).
*Увеличение хрупкости стали при повышенном содержании серы используется иногда для улучшения обрабатываемости на станках, благодаря чему повышается производительность при обработке.
Фосфор также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.
*Фосфор образует с железом соединение Fe3P, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки. Обычно они располагаются по границам зерен стали, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь приобретает очень высокую хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость). Особенно сказывается отрицательное влияние фосфора при высоком содержании углерода.
ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ
Хром (Х) – наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.
Никель (Н) сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.
Вольфрам (В) образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.
Ванадий (Ф) повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.
Кремний (С) в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.
Марганец (Г) при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
Кобальт (К) повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.
Молибден (М) увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.
Титан (Т) повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.
Ниобий (Б) улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.
Алюминий (Ю) повышает жаростойкость и окалиностойкость.
Медь (Д) увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.
Церий повышает прочность и особенно пластичность.
Цирконий (Ц) оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.
Лантан, цезий, неодим уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.
Выделяют следующие СВОЙСТВА СТАЛИ:
Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение материала под действием приложенных внешних механических сил. Основными механическими свойствами являются
ПРОЧНОСТЬ – способность тела (металла) сопротивляться деформациям и разрушениям.
ТВЕРДОСТЬ металлов – сопротивление металлов вдавливанию.
*Т. М. не является физической постоянной, а представляет собой сложное свойство, зависящее как от прочности и пластичности, так и от метода измерения. Т. М. характеризуется числом твёрдости. Наиболее часто для измерения Т. М. пользуются методом вдавливания. При этом величина твёрдости равна нагрузке, отнесённой к поверхности отпечатка, или обратно пропорциональна глубине отпечатка при некоторой фиксированной нагрузке. Твёрдость весьма чувствительна к изменению структуры металла. При изменении температуры или после различных термических и механических обработок величина Т. М. и сплавов меняется в том же направлении, что и предел текучести. (Определение твердости по методу Бринелля (НВ)– метод основан на том, что в плоскую поверхность под нагрузкой внедряют стальной шарик). (Метод Роквелла (HR) – основан на статическом вдавливании в испытуемую поверхность наконечника под определенной нагрузкой). (Твердость по методу Виккерса (HV) – определяют пктем статического вдавливания в испытуемую поверхность алмазной четырехгранной пирамиды)
ПЛАСТИЧНОСТЬ - способность металлов пластически деформироваться. Пластичность обеспечивает конструктивную прочность деталей под нагрузкой и нейтрализует влияние концентратов напряжений – отверстий, вырезов и т.п.
*При пластическом деформировании металла одновременно с изменением формы меняется ряд свойств, в частности при холодном деформировании повышается прочность, но снижается пластичность
ЖАРОСТОЙКОСТЬ (окалиностойкость) — способность материала противостоять химическому разрушению поверхности под действием воздуха или другой окислит, среды при высоких температурах.
ЖАРОПРОЧНОСТЬ – способность материалов без существенной деформации выдерживать механические нагрузки при высоких температурах.
*Как правило, жаропрочные материалы очень дороги и применяются для изготовления лопаток паровых и газовых турбин, наружных деталей сверхзвуковых самолетов и их обшивки и т.п.
КИСЛОТОСТОЙКОСТЬ – способность материалов противостоять разрушительному действию кислот.
*Кислотостойкость зависит от природы материала, окислительновосстановительных свойств среды, природы анионов, концентрации и температуры кислот. С повышением температуры К. снижается.
ДЕФОРМАЦИЕЙ называется изменение размеров и формы тела под действием внешних сил (растяжения, сжатия).
*Деформации подразделяются на упругие и пластические. Упругие деформации исчезают, а пластические остаются после окончания действия сил. В основе пластических деформаций – необратимые перемещения атомов от исх
одных положений на расстояния, большие межатомных, изменение формы отдельных зерен металла, их расположения в пространстве.
КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ - способность материалов сопротивляться коррозии. У металлов и сплавов определяется скоростью коррозии, т. Е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени, либо толщиной разрушенного слоя в мм в год. Повышение коррозионной стойкости достигается легированием, нанесением защитных покрытий и т. д.
КРАСНОСТОЙКОСТЬ — способность стали сохранять при нагреве до температур красного каления высокую твёрдость и износостойкость, полученные в результате термической обработки.
*Повышенная красностойкость — характерное свойство инструментальной стали. Красностойкость достигается легированием стали вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом, а также высокотемпературной закалкой. Красностойкость определяют по максимальной температуре, при нагреве до которой сталь сохраняет определённую твёрдость; например, быстрорежущая сталь сохраняет твёрдость до 60 HRC при температуре 620—650°С.
Свойства стали можно изменять путем применения различных видов обработки: термической (закалка, отжиг), химико-термической (цементизация, азотирование), термомеханической (прокатка, ковка).
В зависимости от основных свойств, стали и сплавы подразделяют на ГРУППЫ:
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
ЖАРОСТОЙКИЕ стали и сплавы – стали, устойчивые к газовой коррозии при высоких температурах (выше 550°С), работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии
*Основные легирующие элементы, повышающие жаростойкость – хром, кремний, алюминий. Они образуют защитные пленки.
Различают две основные группы сталей:
ЖАРОПРОЧНЫЕ стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.
*Жаропрочные стали – подразделяются на две группы:
ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫЕ конструкционные стали используются в энергетическом машиностроении для изготовления котлов, сосудов, паронагревателей, паропроводов, а также в других отраслях промышленности для работы при повышенных температурах. Рабочие температуры теплоустойчивых сталей достигают 600—650°С, причём детали из них должны работать без замены длительное время (до 100000-200000 ч.).
Теплоустойчивые стали:
12Х1МФ
20Х1М1Ф1ТР
25Х1МФ
25Х2М1Ф
30ХМА (А-улучшенный)
12ХМ
Стали, предназначенные для работы при высоких температурах, разделяют на:
МАРКИРОВКА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В РАЗНЫХ СТРАНАХ
Наличие широкого сортамента выпускаемых сталей и сплавов, изготавливаемых в различных странах, обусловило необходимость их идентификации, однако до настоящего времени не существует единой системы маркировки сталей и сплавов, что создает определенные трудности для металлоторговли.
Так в России и в странах СНГ (Украина, Казахстан, Белоруссия и др.) принята разработанная раннее в СССР буквенно-цифровая система обозначения марок сталей и сплавов, где согласно ГОСТу, буквами условно обозначаются названия элементов и способов выплавки стали, а цифрами — содержание элементов.
Европейская система обозначений стали, регламентирована стандартом EN 100 27. Первая часть этого стандарта определяет порядок наименования сталей, а вторая часть регламентирует присвоение сталям порядковых номеров.
В Японии наименование марок стали, как правило, состоит из нескольких букв и цифр. Буквенное обозначение определяют группу, к которой относится данная сталь, а цифры — ее порядковый номер в группе и свойство.
В США существует несколько систем обозначения металлов и их сплавов. Это объясняется наличием нескольких организаций по стандартизации, к ним относятся AISI, АMS, ASME, ASTM, AWS, SAE, ACJ, ANSI, AJS. Вполне понятно, что такая маркировка требует дополнительного разъяснения и знания при торговле металлом, оформлении заказов и т. п.
До настоящего времени международные организации по стандартизации не выработали единую систему маркировки сталей. В связи с этим существуют разночтения, приводящие к ошибкам в заказах и как следствие нарушения качества изделий.
ДЛЯ СПРАВКИ
Исторически в России используется метрическая система мер. Она была допущена к применению (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925. В советские времена все ГОСТ(Государственный стандарт) являлись обязательными для применения в тех областях, которые определялись преамбулой самого стандарта.
Федеральным законом о техническом регулировании № 184-ФЗ от 27 декабря 2002 года разделены понятия «технический регламент» и «стандарт», в связи с чем все ГОСТ должны утратить обязательный характер и применяться добровольно, но в переходный период (до принятия соответствующих технических регламентов) закон предусматривает обязательное исполнение требований стандартов в части, соответствующей целям защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей.
Соответственно до принятия нового технического регламента основными документами регулирующими стандартизацию в России остаются ГОСТы, OCTы и ТУ. ГОСТы находятся в ведении организации Федеральное агентство по метрологии и техническому регулированию (Ростехрегулирование). ОСТы и ТУ - менее "строгие" документы. Они разрабатывются отраслевыми органами управления и предприятиями самостоятельно.
Стандарт - нормативный документ по стандартизации, разработанный, как правило, на основе согласия, характеризующегося отсутствием возражений по существенным вопросам у большинства заинтересованных сторон, принятый (утвержденный) признанным органом (предприятием). Источник: ГОСТ Р 1.0-92. Государственная система стандартизации РФ. Основные положения.
Стандарт - документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения. Источник: Закон РФ «О техническом регулировании»
Отраслевой стандарт (ОСТ) - стандарт, разрабатываемый в случае отсутствия на объект стандартизации ГОСТа или при необходимости установления требований превышающих установленные ГОСТа. Порядок разработки ОСТа устанавливается отраслевым органом государственного управления.
Технические условия (ТУ) - документ, входящий в комплект технической документации на промышленную продукцию (изделие), в котором указываются комплекс технических требований к продукции, правила приёмки и поставки, методы контроля, условия эксплуатации, транспортирования и хранения. Технические требования определяют основные параметры и размеры, свойства или эксплуатационные характеристики изделия, показатели качества продукции, комплектность изделия и т. д. В России ТУ составляются в соответствии с ГОСТом и утверждаются и регистрируются органами Госстандарта. ТУ имеют ограниченный срок действия и по достижении определённого уровня производства заменяются созданными на их основе ГОСТами.
МАРКА СТАЛИ – АНАЛОГ - ПРИМЕНЕНИЕ
Класс |
Марка стали |
Применение |
|||
Страны СНГ ГОСТ |
ASTM |
EN |
|||
Аустенитный |
08Х18Н10Т |
AISI-321 |
1.4541 |
Сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности, теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей. Сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса. |
|
12Х18Н10Т |
AISI-321 |
1.4878 |
Детали, работающие до 600 °С; сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорных кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до 600 °С, а при наличии агрессивных сред – до 350 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса. |
|
|
08Х18Н10 |
AISI-304 |
1.4301 |
Трубы, детали печной арматуры, муфели, теплообменники, реторты, патрубки, коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей, сварные аппараты и сосуды химического машиностроения, работающие при Т от -196 до 600 °С в средах средней активности. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная, аустенитного класса. |
||
12Х18Н10 |
AISI-304 |
|
Аппараты и устройства в производстве пищевых продуктов (свариваемость, хорошая полируемость и особенно хорошая способность к глубокой вытяжке, устойчивость к износу) |
||
10Х17Н13М2Т |
AISI-316Ti |
1.4571 |
Сварные конструкции, крепежные детали, работающие в средах повышенной агрессивности, предназначенные для длительных сроков службы при 600 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса. |
||
03 Х18 Н11 |
AISI-304L |
1.4307 |
Применяется для тех же целей, что и сталь марки 08X18Н10Т и для работы в азотной кислоте и азотнокислых средах при повышенных температурах. Обладает более высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии и с повышенной стойкостью к ножевой коррозии по сравнению со сталью 12X18Н12Б |
||
08 Х17 Н13 М2 |
AISI-316 |
1.4401 |
СМОТРИ 316Ti |
||
03 Х17 Н13 М2 |
AISI-316L |
1.4404 |
СМОТРИ 316Ti |
||
03X17H14M3 |
AISI-316L |
1.4435 |
СМОТРИ 316Ti |
||
10Х23Н18 |
AISI-310S |
1.4845 |
Трубы и детали установок для конверсии метана, пиролиза, листовые детали |
|
|
20 Х23 Н18 |
AISI-310 |
1.4841 |
Детали установок в химической и нефтяной промышленности, газопроводы, камеры сгорания ( может применяться для нагревательных элементов сопротивления |
|
|
12 Х15 Г9 НД |
AISI-201 |
1.4372 |
|
||
12 Х17 Г8 Н4 Д |
AISI-202 |
1.4373 |
|
||
Ферритный |
08X13 |
AISI-410S |
1.4000 |
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.). Сталь коррозионностойкая и жаростойкая ферритного класса. |
|
12X13 |
AISI-410 |
1.4006 |
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С . Сталь коррозионностойкая, жаропрочная и жаростойкая мартенситно-ферритного класса. |
|
|
08Х13 |
AISI-409 |
1.4512 |
Детали с повышенной пластичностью, как правило, бытовое использование. СМОТРИ 08Х13 |
||
12Х17 |
AISI-430 |
1.4016 |
Крепежные детали, валики, втулки и другие детали аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, лимонной кислоты, в растворах солей, обладающих окислительными свойствами. Сталь коррозионностойкая и жаропрочная до 850 °С, ферритного класса |
||
08Х17Т |
AISI-430Ti AISI-439 |
1.4510 1.4520 |
Изделия, работающие в окислительных средах, атмосферных условиях, кроме морской, в которой возможна точечная коррозия. Теплообменники и трубы. Сварные конструкции, не подвергающиеся действию ударных нагрузок и работающие при температуре не ниже - 20 °С. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая ферритного класса. |
||
Мартенситный |
15X11МФ |
аналог не известен |
Турбинные лопатки, поковки, бандажи и другие детали для длительной работы до 560°С. |
|
|
13Х11Н2В2МФ |
аналог не известен |
Ответственные нагруженные детали, работающие при температуре 600°С. Сталь жаропрочная мартенситного класса. |
|
||
20Х13 |
AISI-420L |
1.4021 |
Лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы. Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам, а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С . Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситного класса. |
|
|
30Х13 |
AISI-420F |
1.4028 |
Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров. |
|
|
40Х13 |
AISI-420 |
1.4034 1.4031 |
Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров и др., работающие при Т до 450-500 °С и в коррозионных средах. Сталь коррозионностойкая мартенситного класса. |
||
Мартенситно-ферритный |
14Х17Н2 |
аналог не известен |
Для различных деталей химической и авиационной промышленности (рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали). Детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, либо в агрессивных средах при пониженных Т. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситно-ферритного класса. |
Прокат — это металлическое изделие определенного профильного размера. В металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки.
Сортамент — совокупность прокатных профилей отличающихся по форме и размерам.
Профиль — форма поперечного сечения прокатного изделия.
Сортамент делится на 4 группы:
Обработка металлов давлением — технологический процесс формообразования изделия без изменения исходной массы заготовки путем её пластического деформирования.
*Сущность обработки металлов давлением
Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.
Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил. Упругая деформация характеризуется смещением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.
Виды обработки металлов давлением:
*Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида:
Прокатка
Прокатка — один из самых распространённых видов обработки металлов давлением.
Если температура прокатки выше температуры рекристаллизации (обычно 0,3..0,4 Тпл), то прокатку называют горячей. Если температура прокатки ниже температуры рекристаллизации, то прокатку называют холодной.
*Заключается в обжатии металла между двумя вращающимися в разные стороны валками. Силами трения заготовка затягивается в зазор между валками и обжимается по толщине. После прокатки увеличивается длина (происходит удлинение) и ширина (происходит уширение).
Прокаткой получают прокат различного назначения.
Прессование
*Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причем форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.
Волочение
*Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.
Ковка
*Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путем последовательного воздействия универсальным инструментом на отдельные участки заготовки.
Штамповка
*Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп). Различают объемную и листовую штамповку. При объемной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом — штампом, причем металл заполняет полость штампа, приобретая ее форму и размеры.
Листовая штамповка
*Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.
Обработка давлением является одним из основных технологических процессов получения заготовок и изделий. При этом ковка, штамповка, прокатка, прессование, волочение и другие операции проводятся в широком диапазоне температур и величин деформации. Поэтому необходимо четко представлять влияние деформации на структуру и свойства металлов, а также возможные изменения их свойств при последующей деформации.
С увеличением степени деформации растет прочность, твердость, снижается пластичность и вязкость. Упрочнение за счет пластической деформации называют наклепом, или нагартовкой. Холодная деформация увеличивает также электросопротивление, коэрцитивную силу и снижает магнитную проницаемость, остаточную индукцию, плотность, коррозионную стойкость.
По типу обработки поверхности прокат делится на:
ЛИСТОВОЙ ПРОКАТ
Лист – металлическое изделие в виде листа, с кратным по ширине и длине раскроем, толщинами от 0,5мм до 150мм.
Лист бывает холоднокатаным (х/к) толщиной от 0,5мм до 6мм и горячекатаным (г/к) толщиной от 3мм до 150мм. В диапазоне от 3мм до 6мм листы бывают практически всех раскроев.
Изначально листовой весь х/к и г/к до 6мм прокат изготавливают в виде рулонов стандартной ширины, после чего его режут по длине.
Раскрой у листов, как правило, кратный ширины к длине, за исключением раскроя 1250*6000, когда длина варьируется от 5000 до 6000мм.
Рулон – металлическое изделие в виде листа, толщиной от 0,5мм до 6мм, свернутого вкруговую, имеющее внутренний и внешний диаметр, а также фиксированную ширину.
Рулон изготавливается стандартных толщин: 1000, 1250, 1500мм.
Лента - металлическое изделие в виде тонкого листа (фольги) толщиной менее 0,5мм, свернутого вкруговую, имеющее внутренний и внешний диаметр, а также фиксированную ширину.
Лента изготавливается стандартных толщин: 500, 750, 1000мм.
Штрипс - металлическое изделие из рулона, порезанного на продольном станке на узкие полосы. Любой рулон шириной менее 500мм является штрипсом.
Сляб – толстая плита, из которой прокатывают в дальнейшем листы. Слябы бывают толщиной 200мм и 300мм, при этом имеют стандартную ширину 1500мм, при длине в среднем 6000мм. Слябы меряются весом и, как правило, бывают 20тн.
|
|
Раскрой (ширина*длина) |
||||||
|
|
1000*2000 |
1250*2500 |
1500*3000 |
1000*4000 |
1250*6000 |
1500*6000 |
2000*6000 |
Толщина |
х/к 0,5-2,5 |
да |
да |
да |
нет |
нет |
нет |
нет |
х/к г/к 3-6 |
да |
да |
да |
да |
да |
да |
да |
|
г/к 6-10 |
нет |
нет |
да |
да |
да |
да |
да |
|
г/к 10 > |
нет |
нет |
нет |
нет |
нет |
да |
да |
РАЗМЕРНОСТЬ (стандартный ряд):
Толщины: 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1, 1.2, 1.25, 1.5, 1.8, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 40, 42, 45, 48, 50, 55 и ТКмм
Ширина: 1000, 1250, 1500, 2000 мм
Длина: 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 6000 мм
Нержавеющие стальные листы (тонколистовые) изготовляются согласно ГОСТ 5582-75 толщиной от 1,5-3,9мм (горячекатаные ГОСТ 19903-74) и толщиной от 0,7 до 3,9мм (холоднокатаные ГОСТ 19904-74).
Для изготовления нержавеющих стальных листов используют сталь марок: 08Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13, 12Х17, 08Х17Т, 08Х18Н10, 12Х18Н12, 03Х18Н11, 08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 03Х17Н14М2, 10Х17СЮ, 10Х13СЮ, 12Х18Н10Т, 20Х20Н14С2, 20Х23Н18, 20Х25Н20С2 и т.п.
Нержавеющие стальные листы подразделяют:
1. По состоянию материала:
2. По точности прокатки:
3. По виду кромок:
4. По не плоскостности листов:
Качество поверхности нержавеющих стальных листов соответствует ГОСТ 5582-75.
В ассортименте также имеется тонколистовая нержавеющая сталь в рулонах.
ТОЛСТОЛИСТОВАЯ СТАЛЬ
Нержавеющие стальные листы (толстолистовые) изготовляются согласно ГОСТ 7350-77 толщиной от 4-50мм (горячекатаная ГОСТ 19903-74 ) и толщиной от 4-5мм (холоднокатаная ГОСТ 19904-74 ).
Для изготовления нержавеющих стальных листов используют сталь марок: 14Х17Н2, 08Х13, 08Х17Т и т.п.
Нержавеющие стальные листы подразделяют:
1. По состоянию материала:
2. По точности прокатки, виду кромки, не плоскостности листов подразделение аналогично нержавеющим листам из тонколистовой стали.
Качество поверхности нержавеющих стальных листов соответствует ГОСТ 7350-77.
Обозначение по EN 10088 |
Отделка |
Состояние поверхности |
Примечание |
1U |
горячекатаные, без термообработки, без удаления окалины |
с окалиной |
для изделий с дальнейшей обработкой; напр, полоса для дрессировки |
1С |
горячекатаные, с термообработкой, без удаления окалины |
с окалиной |
для деталей с механической обработкой или для применения в высокотемпературной среде |
1Е |
горячекатаные, с термообработкой, с механическим удалением окалины |
без окалины |
вид механического удаления окалины: черновая шлифовка или дробеструйная обработка, зависит от вида стали и формы изделия |
1D |
горячекатаные, с термообработкой, протравленные |
без окалины |
обычный стандарт для многих видов сталей, обеспечивает коррозионную стойкость, обычное исполнение для дальнейшей обработки. Менее гладкие, чем 2 В и 2 D |
1Q |
горячекатанные, закаленные, протравленные |
без окалины |
|
2Н |
холоднокатаные, упрочненные |
блестящие |
холоднодеформированы для повышения прочности |
2C |
холоднокатаные, с термообработкой без удаления окалины |
гладкие, с окалиной после термообработки |
для деталей с дополнительным удалением окалины и механической обработкой или для применения в высокотемпературной среде |
2D |
холоднокатаные, с термообработкой, протравленные |
гладкие |
улучшенная пластичность, но менее гладкие, чем 2B или 2R |
2B |
холоднокатаные, с термообработкой, протравленные, дрессированные |
более гладкие, чем 2D |
для повышения коррозионной стойкости, качества поверхности, плоскостности у многих видов сталей; пригодны для дальнейшей обработки, Дрессировка может производиться правкой растяжением |
2R |
холоднокатаные, светлоотожженные |
гладкие, светлые, с отражением |
более гладкие и светлые, чем 2В, Пригодны для дальнейшей обработки |
2E |
холоднокатаные, термообработанные с механически удаленной окалиной, протравленные |
cеребристо-матовая или блестящая |
|
2M |
С рисунком (на одной стороне) |
|
|
2W |
Рифленая |
|
|
ОБОЗНАЧЕНИЯ ОТДЕЛКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ЛИСТ) И ИХ ОПИСАНИЕ
EN |
ASTM |
DIN |
|
Описание |
1 D |
N1 |
c2 (IIa) |
Г/к |
Горячекатаная, термообработанная, травленая |
2B |
2B |
n (IIIc) |
Матовое зеркало |
Холоднокатаная, термообработанная, травленая, дрессированная |
2R |
BA |
M (IIId) |
Зеркальная |
Холоднокатаная, с обжигом в вертикальной печи с применением едкого аммиака |
2G |
- |
O (IV) |
Шлифованная |
Шлифованная |
2J |
N6 |
q |
Шлифованная |
Полированная / Шлифованная (щетками) |
2K |
N3, N4, N5 |
P (V) |
Шлифованная |
Сатинирование (для наружного применения) |
HL |
- |
- |
Шлифованная (волосок) |
|
2M |
- |
- |
Декоративная, текстурированная |
Односторонняя модельная прокатка (выдавленный рисунок Deco TM) |
2W |
- |
- |
Напольное покрытие (чечевица) |
Рифленая |
N8 |
N8 |
- |
Супер зеркало |
Влажная обработка абразивом + Полировка. (Качество как у зеркала из стекла). |
N8 HY |
- |
- |
Супер зеркало + рисунок |
Влажная обработка абразивом + Полировка + Химическое травление и коррекция. |
HL HY |
- |
- |
Шлифованная + рисунок |
Влажная обработка абразивом + Полировка + Химическое травление и коррекция. |
N8 HY Ti |
- |
- |
Супер зеркало + рисунок + покрытие (цвет) |
Влажная обработка абразивом + Полировка + Химическое травление и коррекция + напыление нитридом титана. |
2В Матовое зеркало (Глянцевая) Толщина: 0,4-8,0 мм Ширина: 40-2000 мм Стандартная ширина: 1000, 1250, 1500, 2000 мм Максимальная длина: 12000 мм Тип обработки: Холоднокатаная, термообработанная, травленая, дрессированная Защита поверхности: Под заказ металл покрывается защитной пленкой (60-100 микр.) Марка стали: AISI 430, 304, 304L, 316, 316L, 316Ti и т.д. Поверхность металла очень гладкая, глянцевая. На поверхности допускаются следы от прокатки и небольшие царапины, что не считается некачественным металлом или браком.
|
BA Зеркальная (Отражающая) Размер: 0,5-3,0 * 1000*2000 мм, 1250*2500 мм, 1500*3000 мм, 1219*2438(3049) мм Тип обработки: Обжиг в вертикальной печи с применение едкого аммиака Защита поверхности: Один слой полиэтиленового покрытия (60-100 микр.) Марка стали: AISI 430, 304, 316 Поверхность металла очень гладкая, отражает, но отражение не четкое. Наиболее широко применяемый тип декоративной нержавеющей стали.
|
N4 & HL Шлифованная (Сатин и Волосок) Размер: 0,5-6,0 * 1000*2000 мм, 1250*2500 мм, 1500*3000 мм, 2000*4000 мм, 1219*2438(3049)мм Тип обработки: Влажная, Абразивная Защита поверхности: Один слой полиэтиленового покрытия (80-125 микр.) Марка стали: AISI 430, 304, 316 Поверхность металла очень гладкая, которая не отражает, но переливается цветами радуги. Наиболее широко применяемый тип декоративной нержавеющей стали.
|
2M Декоративная, текстурированная (Односторонняя модельная прокатка, выдавленный рисунок Deco TM , AN) Толщина: 0,5-2,0 мм Ширина: 40-1350 мм Стандартная ширина: 1000, 1250 мм Максимальная длина: 8000 мм Тип обработки: Односторонняя модельная прокатка (Deco TM ) Защита поверхности: Один слой полиэтиленового покрытия (100 микр.) Марка стали: AISI 304, 316 Лицевая поверхность листа имеет четко выраженный рисунок ощутимый на ощупь (50 микр.). Обратная сторона листа имеет ровную, гладкую поверхность. Исключение являются прокатка типа AN 2, AN 5, AN 6. В результате процесса выдавливания обе стороны имеют четко выраженный рисунок. Данный вид декоративной, или как его еще называют, текстурированный вид листовой нержавеющей стали не получил столь широкого применения как некоторые другие виды отделки поверхности.
|
N8 MirrorСупер Зеркало! Размер: 0,5-3,0 * 1219*2438(3049) мм Тип обработки: Влажная, Абразив + Полировка Защита поверхности: Два слоя полиэтиленового покрытия (250 микр.) Марка стали: AISI 304, 316 N8 Зеркало, не отличить от зеркала из стекла плюс все выше описанные преимущества нержавеющей стали! Широко используется в декорации, придает зданию вид легкости, чистоты, и роскоши.
|
Art EtchingРисунки травлением на N4, HL или N8 Размер: 0,5-3,0 * 1219*2438(3049) мм Тип обработки: Химическое травление, глубина20-30 микрон, коррекция Защита поверхности: Два слоя полиэтиленового покрытия (250 микр.) Марка стали: AISI 304 Стандартные рисунки, их около 100, производят впечатление трех мерного пространства в декорации!
|
Напыление титаном Размер: 0,5-2,0 * 1219*2438(макс 4000) мм Возможные цвета: Золотой / Розовый / Коричневый / Черный. Процесс: Вакуумная камера, + 200 С, Напыление ионами титана, Газы. Защита поверхности: Два слоя полиэтиленового покрытия (250 микр.) Марка стали: AISI 304, 316 Это покрытие было изобретено в России 25 лет назад, для космических целей. Твердость покрытия (2000 HV), в 10 раз превосходит твердость нержавеющей стали. Гарантия 30 лет на стабильность цвета и блеск в любых климатических условиях
|
СОРТОВОЙ ПРОКАТ
СОРТОВОЙ ПРОКАТ:
КРУГ НЕРЖАВЕЮЩИЙ (ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый)
1. Настоящий стандарт распространяется на стальной горячекатаный прокат круглого сечения диаметром от 5 до 270 мм включительно.
Прокат диаметром более 270 мм изготовляется по согласованию изготовителя с потребителем.
2. По точности прокат изготовляют:
3. Диаметр проката, предельные отклонения по нему, площадь поперечного сечения и масса 1 м длины должны соответствовать указанным на чертеже и в табл. 1.
4. Овальность проката не должна превышать 50 % суммы предельных отклонений по диаметру.
Допускается для инструментального легированного и быстрорежущего проката овальность, не превышающая 60 % суммы предельных отклонений по диаметру.
5. Прокат диаметром до 9 мм изготовляют в мотках, свыше 9 мм — в прутках.
По согласованию изготовителя с потребителем допускается прокат диаметром более 9 мм изготовлять в мотках, менее 9 мм — в прутках.
6. В соответствии с заказом прокат изготовляют:
7. Прокат изготовляют длиной:
8. По требованию потребителя прокат изготовляют длиной от 2 до 24 м.
ПРОКАТ СТАЛЬНОЙ ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ КВАДРАТНЫЙ (ГОСТ 2591-88)
СОРТАМЕНТ
1. Настоящий стандарт распространяется на стальной горячекатаный прокат квадратного сечения с размером сторон от 6 до 200 мм
включительно. Прокат размером более 200 мм изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем.
2. По точности прокат изготовляют:
3. Стороны квадратного проката, предельные отклонения по ним, площадь поперечного сечения и масса 1 м проката должны соответствовать указанным на чертеже и в табл. 1.
4. В соответствии с заказом прутки изготовляют:
5. Прокат изготовляют длиной:
от 2 до 12 м — из углеродистой обыкновенного качества и низко-легированной стали;
от 2 до 6 м — из качественной углеродистой и легированной стали;
от 1 до 6 м — из высоколегированной стали
ПРОКАТ СТАЛЬНОЙ ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ ШЕСТИГРАННЫЙ (ГОСТ 2879-88)
СОРТАМЕНТ
1. Настоящий стандарт распространяется на прокат стальной горячекатаный шестигранного сечения диаметром вписанного круга а от 8 до 100 мм.
2. По точности прокатки прокат изготовляют:
3. Диаметры вписанного круга проката, предельные отклонения по ним, площадь поперечного сечения и масса 1 м длины должны соответствовать указанным на чертеже и в табл. 1.
4. По требованию потребителя прокат изготовляют следующих размеров:
23; 27; 29; 41; 43; 46; 53; 56; 57 с предельными отклонениями, указанными в таблице, по ближайшему меньшему размеру.
5. Площадь поперечного сечения и масса 1 м длины профиля вычислены по номинальным размерам. При вычислении массы 1 м длины проката, плотность стали принята равной 7,85 г/см3. Масса 1 м длины проката является справочной.
6. По требованию потребителя прокат шестигранного сечения с диаметром вписанного круга 26; 27; 28; 29; 30 мм обычной точности прокатки изготовляют с предельными отклонениями мм.
7. По согласованию изготовителя с потребителем прутки изготовляют размером более 100 мм.
8. Прокат изготовляют в прутках. По согласованию изготовителя с потребителем прокат изготовляют в мотках.
9. Прокат изготовляют длиной от 2 до 6 м:
По требованию потребителя прокат изготовляют длиной от 1,5 до 12 м.
СТАЛИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
И СПЛАВЫ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ
МАРКИ
ГОСТ 5632-72
Настоящий стандарт распространяется на деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевых основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах
К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, массовая доля железа в которых более 45 %, а суммарная массовая доля, легирующих элементов не менее 10 %, считая по верхнему пределу, при массовой, доле одного из элементов не менее 8 % по нижнему пределу.
К сплавам на железоникелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65 % при приблизительном отношении никеля к железу 1:1,5).
К сплавам на никелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (содержания никеля не менее 50 %).
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на группы:
I-коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
II-жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
III-жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.
1.2. В зависимости от структуры стали подразделяют на классы:
Мартенситный - стали с основной структурой мартенсита;
Мартенситно-ферритный - стали, содержащие в структуре кроме мартенсита, не менее 10 % феррита;
Ферритный - стали, имеющие структуру феррита, (без превращений);
Аустенито-мартенситный - стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
Аустенито-ферритный - стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10 %);
Аустенитный - стали, имеющие структуру аустенита.
Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении, сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Поэтому структурные отклонения причиной забракования стали служить не могут.
1.3. В зависимости от химического состава сплавы подразделяют на классы по основному составляющему элементу:
2. МАРКИ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
2.1. Марки и химический состав сталей и сплавов должны, соответствовать указанным в табл. 1. Состав сталей и в при применении специальных методов, выплавки и переплава должен соответствовать нормам табл. 1, если инасовая доля элементов не оговорена в стандартах или технических условиях на металлопродукцию. Наименования специальных методов выплавки и переплава приведены в примечании 7 табл. 1.
2.3. В сталях и сплавах, не легированных титаном, допускается титан в количестве не более 0,2 %, в сталях марок 03Х18Н11, 03Х17Н14МЗ-не более 0,05%, а в сталях марок 12Х18Н9, 08Х18Н10, 17Х18Н9-не более 0,5 %, если иная массовая доля титана не оговорена в стандартах или технических условиях на отдельные виды стали и сплавов.
По согласованию изготовителя с потребителем в сталях марок 0ЗХ23Н6, 03Х22Н6М2. 09Х15Н8Ю1, 07Х16Н6, 08Х17Н5МЗ массовая доля титана не должна превышать 0,05 %.
По согласованию изготовителя с потребителем в стали марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9 допускается присутствие остаточной меди не более 0.40 %:
2.5. В хромистых сталях с массовой долей хрома до 20 %, не легированных никелем, допускается остаточный никель до 0,6 %, с массовой долей хрома более 20 %-до 1 %, а в хромомарганцевых аустенитных сталях-до 2 %.
2.6. В хромоникелевых и хромистых сталях, не легированных вольфрамом и ванадием, допускается присутствие остаточного вольфрама и ванадия не более чем 0,2 % каждого. В стали марок 05Х18Н10Т, 08Х18Н10Т. 17Х18Н9, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18НЮТ, 12Х18Н12Т массовая доля остаточного молибдена не должна превышать 0,5 %; для предприятий авиационной промышленности в стали марок 05Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т массовая доля остаточного молибдена не должна превышать 0,3 %. В остальных сталях, не легированных молибденом, массовая доля остаточного молибдена не должна превышать 0,3 %.
По требованию потребителя стали марок 05Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т изготовляются с остаточным молибденом не более 0,3 %, стали марок 05Х18Н10Т, 03Х18Н11, 03Х23Н6, 08Х18Н12Б, 08Х18Н12Т, 08Х18Н10Т-не более 0,1 %.
2.6.1. В сплавах на никелевой и железоникелевой основах, не легированных титаном, алюминием, ниобием, ванадием, молибденом, вольфрамом, кобальтом, медью, массовая доля перечисленных остаточных элементов не должна превышать норм, указанных в табл. 3.
2.7. В сталях и сплавах; легированных вольфрамом, допускается массовая доля остаточного молибдена до 0,3 %. По соглашению сторон допускается более высокая массовая доля молибдена при условии соответственного снижения вольфрама из расчета замены его молибденом в соотношении 2:1. В сплаве ХН60ВТ (ЭИ868) допускается остаточная массовая доля молибдена не более 1,5 %. В сплаве ХН38ВТ допускается остаточная массовая доля молибдена не более 0,8 %.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ
Таблица 1
Примерное назначение марок коррозионностойких сталей и сплавов I группы
Марки сталей и сплавов |
Применение |
Примечание |
|
20Х13 |
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.) |
Наибольшая коррозионностойкость достигается после термической обработки (закалка с отпуском) и полировки. Сталь марки 08Х13 может применяться также после отжига |
|
08Х13 |
|||
12Х13 |
|||
30Х13 |
Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров |
Сталь применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твердостью |
|
40Х13 |
|||
12Х17 |
Предметы домашнего обихода и кухонной утвари, оборудование заводов пищевой и легкой промышленности |
Применяется в отожженном состоянии |
|
Сталь для изготовления сварных конструкций не рекомендуется |
|||
10Х17Н13М2Т |
Рекомендуется для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях действия кипящей фосфорной, серной, 10 %-ной уксусной кислоты и сернокислых средах |
- |
|
10Х17Н13МЗТ |
|||
12Х18Н9 |
Применяется в виде холоднокатаного листа и ленты повышенной прочности для различных деталей и конструкций, свариваемых точечной сваркой, а также для изделий, подвергаемых термической обработке (закалке) |
Сварные соединения, выполненные другими методами, кроме точечной сварки, склонны к межкристаллитной коррозии |
|
08Х18Н10 |
|||
08Х18Н10Т |
Рекомендуется для изготовления сварных изделий, работающих в средах более высокой агрессивности. чем сталь марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н12Т |
Сталь обладает повышенной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии по сравнению со сталью 12Х18Н10Ти 12Х18Н12Т |
|
12Х18Н10Т |
Применяется для изготовления сварной аппаратуры в разных-отраслях промышленности. Сталь марки 12Х18Н9Т рекомендуется применять в виде сортового металла и горячекатаного листа, не изготовляемого на станах непрерывной прокатки |
- |
|
12Х18Н9Т |
|||
08Х18Н12Т |
Применяется для тех же целей, что и сталь марки 08Х18Н10, при жестком ограничении содержания ферритной фазы |
Сталь практически не содержит ферритной фазы и обладает более высокой сопротивляемостью межкри-сталлитной коррозии |
|
12Х18Н12Т |
Применяется для тех же целей, что и сталь марки 08Х18Н10, при жестком ограничении содержания ферритной фазы |
Содержит меньшее количество ферритной фазы, чем сталь марки 12Х18Н10Т |
|
Примерное назначение жаростойких сталей и сплавов IIIгруппы
Марки сталей |
|
Рекомендуемая температура применения°С |
|
|
|
и сплавов |
Назначение |
|
|
||
|
. |
Срок службы |
Примечание |
||
13Х11Н2-В2МФ |
Диски компрессора, лопатки и другие нагруженные детали |
600 |
Длительный |
- |
|
20Х13 |
Лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы |
500 |
Весьма длительный |
- |
|
12Х13 |
Лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы |
550 |
Весьма длительный |
- |
|
15Х11МФ |
Рабочие и направляющие лопатки паровых турбин |
580 |
Весьма длительный |
- |
|
08Х13 |
Лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы |
650 |
Ограниченный |
- |
|
14Х17Н2 : |
Рабочие лопатки, диски, валы, втулки |
400 |
Длительный |
- |
|
12Х18Н10Т |
Детали выхлопных систем, тру бы, листовые и сортовые детали |
.600 |
Весьма длительный |
- |
|
12Х18Н12Т |
Детали выхлопных систем, тру бы, листовые и сортовые детали |
600 |
Весьма длительный |
Более стабильна при службе по сравнению с 12Х18Н10Т |
|
12Х18Н9Т |
Детали выхлопных систем, тру бы, листовые и сортовые детали |
.600 |
Весьма длительный |
- |
|
10Х23Н18 |
Трубы, арматура (при пониженных нагрузках) |
1000 |
Длительный |
В интервале ,600-800 ° С склонна к охрупчиванию из-за образования s-фазы |
|
20Х23Н18 |
Детали установок в химической и нефтяной промышленности, газопроводы, камеры сгорания (может применяться для нагревательных элементов сопротивления) |
1000 |
Длительный |
То же |
Таблица 2
Примерное назначение жаростойких сталей и сплавов IIгруппы
Марки сталей и сплавов |
Назначение |
Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени (до 10000 ч) |
Примечание |
|
12Х13 |
Детали турбин, трубы, детали котлов |
- |
- |
|
12Х17 |
Теплообменники, оборудование кухонь и т. п., трубы |
- |
- |
|
08Х18Н10 |
Трубы детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей |
800 |
Неустойчивы в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали |
|
|
||||
08Х18Н10Т |
Трубы детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей |
800 |
Неустойчивы в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали |
|
12Х18Н10Т |
Трубы детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей |
800 |
Неустойчивы в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали |
|
12Х18Н9Т |
Трубы детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей |
800 |
Неустойчивы в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали |
|
12Х18Н12Т |
Трубы |
800 |
- |
|
10Х23Н18 20Х23Н18 |
Трубы и детали установок для конверсии метана, пиролиза, листовые детали |
1000 |
В интервале 600-800 "С склонны к охрупчиванию из-за образования s-фазы |
|
|
Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия"
ГОСТ 5949-75
Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную и кованую сталь диаметром, стороной квадрата или толщиной до 200 мм; калиброванную сталь диаметром или стороной квадрата до 70 мм; со специальной отделкой поверхности коррозионностойкую, жаростойкую и жаропрочную.
1.1. По виду изготовления сталь делится:
1.2. Горячекатаная и кованая сталь в зависимости от назначения делится на подгруппы:
Примечание. По согласованию между потребителем и изготовителем круглые прутки, предназначенные для горячей обработки давлением и холодного волочения, изготовляют с обточенной или ободранной поверхностью.
1.3. По состоянию материала сталь делится:
1.4. Вид изготовления, назначения и состояния материала указывают в заказе.
2.1. Сортамент, форма и размеры стали должны соответствовать требованиям:
Примеры условных обозначений
Сталь горячекатаная, круглая, диаметром 40 мм, обычной точности прокатки (В) по ГОСТ 2590-71, марки 12Х18Н9 для холодной механической обработки (подгруппа б):
Взамен ГОСТ 2590-71 постановлением Госстандарта СССР от 29 июня 1988 г. N 2519 с 1 января 1990 г. введен в действие ГОСТ 2590-88
40 - В ГОСТ 2590-71
Круг ────────────────────────
12Х18Н9 - б ГОСТ 5949-75
Сталь горячекатаная, квадратная, со стороной квадрата 48 мм, обычной точности прокатки (В) по ГОСТ 2591-71, марки 13Х11Н2В2МФ, для горячей обработки давлением (подгруппа а), вариант механических свойств 2, термически обработанная:
Взамен ГОСТ 2591-71 постановлением Госстандарта СССР от 29 июня 1988 г. N 2518 с 1 января 1990 г. введен в действие ГОСТ 2591-88
48-В ГОСТ 2591-71
Квадрат ──────────────────────────────
13X11Н2В2МФ-а-2-Т ГОСТ 5949-75
Сталь горячекатаная, полосовая, толщиной 32 мм, шириной 120 мм, нормальной точности прокатки (Б) с серповидностью по классу 2 ГОСТ 103-76, марки 10Х17Н13М2Т для механической обработки, термически обработанная:
32x120-Б-2 ГОСТ 103-76
Полоса ────────────────────────────
10Х17Н13М2Т-6-Т ГОСТ 5949-75
Сталь калиброванная, шестигранная, диаметром вписанного круга 12 мм, с предельными отклонениями по h_11 ГОСТ 8560-78, марки 07X16Н6:
12 - h ГОСТ 8560-78
11
Шестигранник ──────────────────────
07 Х 16Н6 ГОСТ 5949-75
Сталь со специальной отделкой поверхности, круглая, диаметром 9,8 мм, класс точности 3а по ГОСТ 14955-77, марки 08Х18Н10Т, качества поверхности группы (В) по ГОСТ 14955-77, термически обработанная:
9,8-3а ГОСТ 14955-77
Круг ────────────────────────────────
08Х18Н10Т - В - Т - ГОСТ 5949-75
3.1а. Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаропрочная и жаростойкая должна изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
(Введен дополнительно, Изм. N 2)
3.1. Сортовую сталь, калиброванную и сталь со специальной отделкой поверхности изготовляют из марок, указанных в приложении 1, калиброванную шестигранную - из марок, указанных в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Химический состав стали должен соответствовать - ГОСТ 5632-72.
3.3. Горячекатаную и кованую сталь изготовляют термически обработанной или термически необработанной, калиброванную сталь со специальной отделкой поверхности - термически обработанной или нагартованной. Сталь мертенситного и мертенситно-ферритного класса, изготавливают в термически обработанном состоянии.
По требованию потребителя сталь аустенитного класса изготовляют в закаленном состоянии с 01.01.89.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.4. Твердость горячекатаной и кованой стали в отожженном или отпущенном состоянии, а также калиброванной и стали со специальной отделкой поверхности в отожженном состоянии должна соответствовать нормам, указанным в табл. 1.
Твердость горячекатаной и кованой стали в отожженном или отпущенном состоянии марок, не указанных в табл. 1, а также калиброванной и со специальной отделкой поверхности стали в нагартованном состоянии устанавливается по согласованию между изготовителем и потребителем.
РАЗМЕРНОСТЬ (стандартный ряд):
3. НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Знать, уметь пользоваться и понимать следующие документы:
ГОСТ 5632-72 |
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. |
ГОСТ 7350 |
Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. |
ГОСТ 19903-74 |
Прокат листовой горячекатаный. |
ГОСТ 19904-90 |
Прокат листовой холоднокатаный. |
ГОСТ 5582-75 |
Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия. |
ГОСТ 5949-75 |
Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. |
ГОСТ 2590-88 |
Прокат стальной горячекатаный круглый. |
ГОСТ 2591-88 |
Прокат стальной горячекатаный квадратный. |
ГОСТ 25054-81 |
Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия. |
ГОСТ 1133-71 |
Сталь кованая круглая и квадратная |
ГОСТ 22727-88 |
Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля. |
ГОСТ 103-76 |
Полоса стальная горячекатаная. |
ГОСТ 8560-78 |
Прокат калиброванный шестигранный. |
ГОСТ 14955-77 |
Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. |
ГОСТ 14792-80 |
Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой |
ГОСТ 7417-75 |
Сталь калиброванная круглая. |
ОСТ 108.109.01-92 |
Заготовки корпусных деталей из коррозионностойких сталей аустенитного класса. Технические условия. |
ОСТ 95.29-72 |
Заготовки из коррозионностойких сталей марок 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т. |
ОСТ 108.109-80
|
|
ТУ 108.930-80 |
Листы (плиты) из стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т. |
ТУ 14-1-1530-75 |
Поковки из сталей и сплавов для деталей машин. Технические условия. |
Протокол 1036 завода Мечел
|
|
ASTM A240/A480
|
|
EN, протоколы, инструкции и приложения |
|