Характеристики стали 30х13: Страница не найдена
alexxlab | 02.10.1980 | 0 | Разное
30х13 характеристики стали, применение
В статье будут рассмотрены характеристики стали 30Х13, её химический состав, влияние легирующих элементов на механические и антикоррозионные свойства, способы и особенности термообработки, области применения и существующие аналоги. Статья предназначена для лиц, интересующихся вопросами металлургии сталей и сплавов, механической обработкой, а также возможностью их использования в различных отраслях промышленности.
Общие сведения
30Х13 – коррозионностойкая, жаропрочная сталь мартенситного класса. Она хорошо противостоит воздействию агрессивных сред в закалённом состоянии. Не теряет стойкости к окислению при высоких температурах. Может работать при повышенных температурах без снижения коррозионной стойкости, появления следов деформации и разрушения. После нагрева тетрагональная мелкокристаллическая структура образуется при охлаждении на воздухе.
Сталь 30Х13 может обрабатываться резанием после отпуска или отжига.
Химический состав
Марка 30Х13 является среднеуглеродистой, высоколегированной. Кроме углерода и хрома в её состав введены дополнительные элементы, корректирующие технологические характеристики.
В соответствии с ГОСТ 5632 основа 30Х13 включает:
- 0,26-0,35% углерода,
- 12-14% хрома.
Кроме них в состав входят кремний и марганец в количестве до 0,8%, допускается включения серы и фосфора до 0,025% и 0,03% соответственно.
Назначение легирующих компонентов в стали 30х13
Углерод. Непременный компонент, входящий в состав. Собственно сталью называется сплав железа с углеродом в количестве до 2,14%. Образуя с атомами железа цементит F3C, делает металл чувствительным к термообработке. Чем выше количество углерода, тем большую твёрдость можно достичь при закалке. Но при этом материал становится хрупким. При изготовлении и термообработке деталей сложной формы могут возникнуть закалочные трещины. Чтобы избавиться от этого недостатка и сделать сталь более технологичной в состав вводят модифицирующие элементы, снижающие склонность к растрескиванию, улучшающие обрабатываемость, прокаливаемость и другие характеристики.
Хром. Содержится в количестве более 10%, компонент переводит сталь в категорию высоколегированных. В ряду электрохимической активности элементов хром располагается правее железа. Он обладает большим электроотрицательным потенциалом (большим сродством к электрону и кислороду) и более высокой восстанавливающей способностью. В сплавах хром способствует восстановлению железа, вытесняя его из окислов. Таким образом, при достаточно высоком содержании он придаёт металлу антиокислительные свойства. Сталь становится коррозионностойкой.
Кремний. Так же как и хром, находится в ряду активности элементов левее железа. Он в некоторой степени предотвращает образование окислов в расплаве. Но более ценно его способность вытеснять железо из соединений с фосфором, приводящим к появлению трещин при закалке деталей. Введение кремния в количествах до 1% улучшает технологичность стали, позволяя избегать трещин в деталях с резкими переходами толщины.
Марганец. Аналогично хрому содержится в количествах до 1 %. Его роль заключается в вытеснении из соединений с железом серы. Снижения концентрации сульфидов повышает ударную вязкость, т. е. стойкость деталей к ударным нагрузкам.
Характеристики прочности
Прочностные показатели марки 30Х13 зависят от режимов термообработки. Закалка увеличивает предел прочности и твёрдость, но снижает вязкость. Это приводит к усталостному разрушению при переменных нагрузках и выкрашиванию поверхности детали.
Снизить хрупкость позволяет послезакалочный отпуск. Правильная термообработка позволяет получить оптимальные прочность, вязкость и износостокость: σВ=54 кг/кв. мм, δ=17%, HRC=48, где σВ–предел прочности, δ – утносительное удлинение, HRC – твёрдость по Роквеллу.
Аналоги
По показателями твёрдости, прочности и износостойкости и аналогичным составом обладают стали 420 серии в США, X30Cr13 в Великобритании, SUS420J2 в Японии и т. д.
Заключение
Сталь 30Х13 может использоваться для изготовления деталей испытывающих средние постоянные и переменные нагрузки, работающие в агрессивных средах.
Оцените статью:Рейтинг: 0/5 – 0 голосов
Сталь 30Х13 — характеристики, химический состав
Сталь 30Х13 характеристики
Класс стали — коррозионно-стойкая жаропрочная.
Удельный вес: 7670 кг/м3
Термообработка: Отпуск 740 – 800 oC
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Сечения до 400 мм подвергаются низкотемпературному отжигу с одним переохлаждением
Твердость материала:
Температура критических точек: Ac1 = 810 , Ac3(Acm) = 860 , Ar3(Arcm) = 660 , Ar1 = 710 , Mn = 240
Обрабатываемость резанием: в закаленном и отпущенном состоянии при HB 241 и
σв = 730 МПа, К υ тв. спл = 0,7, Кυ б.ст = 0,45
Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций
Флокеночувствительность: не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна
Жаростойкость: стойкая до температуры 600 – 650 ºС
Применение:
режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450 °С.; сталь мартенситного класса
Вид поставки:
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006.
- Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73.
- Лист тонкий ГОСТ 5582-75.
- Лента ГОСТ 4986-79.
- Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 18968-73.
- Проволока ГОСТ 18143-72.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 25054-81.
Российские аналоги стали
30Х13:40Х13
Зарубежные аналоги стали 30Х13
383878998 Владимир
+7 (343) 380-20-60 +7 (343) 380-22-18 +7 (343) 380-22-16
| Общая характеристика стали марки 30Х13Из всех жаропрочных хромистых сталей – 30Х13 является наиболее легированной. Это нержавеющая, коррозийно-стойкая, жаропрочная марка, относящаяся к сталям мартенситного класса. 30Х13 выплавляют в открытых индукционных либо дуговых электропечах. Она хорошо подвергается горячей пластической деформации, которую проводят в интервале 1100 – 850 ºС. Эта сталь имеет склонность к образованию трещин при быстрых скоростях охлаждения и нагрева, поэтому при нагреве под горячую деформацию применяют медленный подогрев до 830 ºС, а после деформации – замедленное охлаждение в песке, стопе или печи.
Больше о применении 30Х13 смотри здесь >>
Химический состав в % материала 30Х13
Остатки металла сталь 30Х13 на март-апрель 2021г.
|
|
Марка стали |
Вид поставки Сортовой прокат – ГОСТ 5949–75, ТУ 108.11.853–87. Прутки – ГОСТ 18907–73. Поковки – ГОСТ 25054–81, ОСТ 108.958.04–85. Лист тонкий – ГОСТ 5582–75, ТУ 14–1–2186–83, ТУ 14–1–3620–83. Лента – ГОСТ 4986–79. Проволока – ГОСТ 18143–72. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
30Х13 (3Х13) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Массовая доля элементов, % по ГОСТ 5632–72 |
Температура критических точек, ºС |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Ас1 |
Ас3 |
Аr1 |
Аr3 |
|||||||||||||||||||||||||
|
0,26–0,35 |
≤ 0,80 |
≤ 0,80 |
≤ 0,025 |
≤ 0,030 |
12,0–14,0 |
810 |
860 |
710 |
660 |
|||||||||||||||||||||||||
|
Механические свойства при комнатной температуре |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
НД |
Режим термообработки |
Сечение, мм |
σ0,2, Н/мм2 |
σВ, Н/мм2 |
δ, % |
Ψ, % |
KCU, |
HRC |
НВ |
|||||||||||||||||||||||||
|
Операция |
t, ºС |
Охлаждающая среда |
не менее |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 4986–79 |
Отжиг или отпуск |
740–800 |
С печью, масло или воздух |
0,05–2,0 |
– |
540 |
15 |
– |
– |
– |
– |
|||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 5582–75 |
Отжиг или отпуск |
740–780 |
0,7–3,9 |
– |
540 |
17 |
– |
– |
– |
– |
||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 5949–75 |
Закалка Отпуск |
950–1050 200–300 |
Масло Воздух или масло |
До 200 |
Не определяются |
|
131– 217 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 18143–72 |
В состоянии поставки термообработанная |
1 класс |
1,0–6,0 |
– |
590– 830 |
16 |
– |
– |
– |
– |
||||||||||||||||||||||||
|
2 класс |
12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 25054–81 |
Закалка Отпуск |
1000–1050 700–750 |
Масло Воздух |
До 200 Свыше 200 до 500 Свыше 500 до 1000 |
588 |
735 |
12 11 10 |
40 38 35 |
39 34 29 |
235– 277 |
||||||||||||||||||||||||
|
Назначение. Режущие и мерительные инструменты; валы крекинг-насосов, пружины, арматура; детали компрессоров и других изделий, работающие при температуре до 450 ºС и в слабоагрессивных средах. Сталь коррозионно-стойкая, мартенситного класса. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Жаростойкость |
Коэффициент чувствительности к надрезу за 104 ч |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Среда |
t, ºС |
Скорость коррозии, мм/год |
База испытаний, ч |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Окалиностойкая при длительном сроке службы с температурой до 600 ºС |
Чувствительность к охрупчиванию при старении |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Время, ч |
t, ºС |
KCU, Дж/см2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Исходное состояние |
54 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
20000 7000 5000 |
500 550 600 |
40 49 44 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Коррозионная стойкость |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Вид коррозии |
Среда |
t, ºС |
Длительность, ч |
Балл стойкости |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Общая |
Вода дистиллированная |
20 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Вода шахтная (кислая, рН = 0,5) |
20 |
1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Промышленная атмосфера |
20 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Пар – воздух |
100 |
50 |
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Точечная |
Для повышения коррозионной стойкости рекомендуется производить отпуск при температуре 300 ºС или выше 650 ºС |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Коррозионное растрескивание |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Межкристаллитная |
Проверка на склонность к МКК по ГОСТ 6032–89 не предусмотрена. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Технологические характеристики |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Температурные параметры ковки, ºС |
Свариваемость |
Обрабатываемость резанием |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1100–800 |
Не применяется для сварных конструкций. |
В закаленном и отпущенном состоянии при 241 НВ и σВ = 735 Н/мм2 К√ = 0,70 (твердый сплав), К√ = 0,45 (быстрорежущая сталь) |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Нержавеющая сталь 30Х13
Марка стали 30Х13 относится к категории нержавеющего материала. Большая доля хрома в химическом составе продукта помогает ему выдерживать нагрузки агрессивных сред и существенно расширяет область потенциального использования. Еще одна особенность марки – жаропрочность. Это говорит о том, что продукт не покрывается окалиной и не теряет своих свойств даже при высоких температурах. Именно устойчивость к жару и обусловила основные области применения продукта.
В продаже встречается и другое обозначение материала – 3Х13. В случае если продукта не оказалось в нужном количестве, можно выбрать на замену и его аналог – сталь марки 40Х13.
Область использования материала по-настоящему обширна. Он может быть выбран для изготовления следующих наименований товара:
• режущий инструмент;
• пружины;
• карбюраторные иглы;
• мерительный инструмент;
• штоки поршневых компрессоров.
Для изготовления работающих в слабоагрессивных средах деталей внутренних устройств аппаратов тоже применяется сталь этой марки.
Устойчивость к коррозии стали – это результат выверенного химического состава. Он отображен в приведенной ниже таблице:
Химический состав стали 30Х13
C | Cr | Fe | Mn | P | S | Si |
0.26- 0.35 | 12 – 14.0 | Осн. | ≤0,8 | ≤0,030 | ≤0,025 | ≤0,8 |
Высокий процент хрома, как уже было сказано выше – это то, что придает материалу устойчивость к коррозии в самых разных средах.
Чтобы увеличить уровень коррозийной стойкости, сталь подвергают закалке. При повышении температуры отпуска, материал может существенно уменьшить свое сопротивление к общей коррозии – это стоит учитывать при проведении обработки.
Основные механические свойства товара и другие важные технические параметры представлены в приведенных ниже таблицах:
Механические свойства стали 30Х13 ( стар. 3Х13 )
ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | HB(HRCэ), |
ГОСТ 5949-75 | Закалка 950-1020 °С, масло. Отпуск 200-300 °С, воздух или масло. | Образцы | – | – | – | – | – | (50) |
ГОСТ 18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. | 1-30 | – | 530-780 | 12 | – | – | – |
ГОСТ 25054-81 | Поковки. Закалка 1000-1050 °С, масло. Отпуск 700-750 °С, воздух. | До 1000 | 588 | 735 | 14 | 40 | 29 | Поверхности 235-277 |
ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная | 1,0-6,0 | – | 490-830 | 12 | – | – | – |
Механические свойства прутков стали 30Х13 ( стар. 3Х13 ) при 20 ºС в зависимости от тепловой выдержки
Режим термообработки | Температура, °С | Время, ч | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Закалка 1000 ºС, воздух. | 550 | 3000 | 670 | 860 | 16 | 51 | 44 |
Ударная вязкость прутков стали 30Х13 ( стар. 3Х13 ) сечением 25 мм KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С | Т= -20 °С | Т= -50 °С |
63 | 52 | 45 |
Механические свойства стали 30Х13 ( стар. 3Х13 ) при повышенных температурах
Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Прокат. Нормализация 1000 °С, воздух. Отпуск 650 °С, 2 – 3 ч | |||||
20 | 700 | 940 | 16 | 52 | 54 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Деформированный. | |||||
800 | 77 | 89 | 67 | 98 | – |
Механические свойства стали 30Х13 ( стар. 3Х13 ) при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/ч | Температура, ºС |
131 | 1/100000 | 400 |
Предел выносливости σ–1 = 372 МПа при n = 107 (образцы гладкие).
Коррозионная стойкость стали 30Х13 ( стар. 3Х13 )
Среда | Температура, ºС | Длительность испытания, ч | Глубина коррозии, мм/го |
Морская вода | 100 | 93 | 0,01 |
Для повышения коррозионной стойкости рекомендуется производить отпуск при температуре до 300 ºС или свыше 650 ºС.
Механические свойства стали 30Х13 ( стар. 3Х13 ) при Т=20ºС
Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Лист | 1 – 4 | Поп. | 500 |
| 15 |
|
|
Поковки |
| Прод. | 850 | 710 | 12 | 40 | 350 |
Проволока | до Ж 6 |
| 700 |
| 12 |
| 350 |
Физические свойства стали 30Х13 ( стар. 3Х13 )
T (Град) | E 10– 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
20 | 2.23 |
|
| 7670 |
| 522 |
100 |
| 9.98 | 26.4 | 7650 | 473 | 595 |
200 | 2.14 | 10.65 | 27.2 | 7620 | 502 | 684 |
300 | 2.06 | 11.13 | 27.7 | 7600 | 540 | 769 |
400 | 1.97 | 11.7 | 27.7 | 7570 | 582 | 858 |
500 | 1.85 | 11.83 | 27.2 | 7540 | 653 | 935 |
600 | 1.74 | 12.3 | 26.7 | 7510 | 749 | 1015 |
700 |
| 12.5 | 25.6 | 7480 | 879 | 1099 |
800 |
| 12.6 | 25.1 | 7450 | 783 |
|
900 |
|
| 26.7 | 7460 | 657 |
Клиенты выбирают вариант поставки стали из нескольких предложенных форм. Сегодня можно свободно заказать такие варианты, как:
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006.
- Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75.
- Лента ГОСТ 4986-79.
- Полоса ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 103-2006.
- Проволока ГОСТ 18143-72.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 25054-81.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73.
- Лист тонкий ГОСТ 5582-75.
При выборе области использования и метода обработки стали, потребуется в обязательном порядке учитывать пиковые температурные нагрузки и предпочтительный метод сварки.
Для увеличения твердости, срока службы и устойчивости к коррозии, обратите внимание на допустимые конструкции окисляющих веществ в среде применения стальной детали.
40Х13
КЛАССИФИКАЦИЯ ХРОМИСТЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ, СТАЛЬ 08Х13, 12Х13, 20Х13
Сталь 30Х13. По своим свойствам и применению сталь 30Х13 аналогична стали 40Х13. Коррозионная стойкость стали 30Х13 несколько выше, чем у стали 40Х13, а прочностные характеристики — несколько ниже.
Применение стали 40Х13
Сталь 40Х13 применяют:
- как коррозионностойкий материал с высокой твердостью для:
— режущего, измерительного и хирургического инструментов;
— пружин, подшипников и других изделий, работающих на износ в слабоагрессивных средах;
— бытовых приборах и предметах домашнего обихода.; - как жаропрочный и жаростойкий материал при работе до 400-450 °С для крепежных изделий, валов, упругих элементов, испытывающих воздействие слабоагрессивных сред, например, при переработке нефти.
Сталь 40Х13 не сваривается.
Химический состав стали 40Х13
Сталь 40Х13 входит в группу сталей типа Х13 вместе со сталями 08Х13, 12Х13, 20Х13 и 30Х13. Занимает свой интервал по содержанию углерода — от 0,36 до 0,45 %, количества остальных легирующих элементов и примесей — такие же, как и у других сталей типа Х13
Превращения и микроструктура стали 40Х13
- При нагреве сталь 40Х13 имеет полиморфное альфа-гамма превращение в интервале температур от 820 °С (Ас1) до 880 (Ас3).
- При нагреве несколько выше температуры точки Ас3 структура стали состоит из аустенита и карбидов хрома типа Cr23C6. Полное растворение карбидов происходит при 950-1000 °С.
- Сталь 40Х13 имеет наилучшую коррозионную стойкость после закалки с температуры, которая обеспечивает полное растворение карбидов.
- Сталь 40Х13 имеет достаточно высокую прокаливаемость: закалка деталей может производиться при охлаждении в масле или на воздухе.
- В стали 40Х13 перед перлитным превращением аустенита из него выделяются карбиды Cr23C6. После обеднения аустенита по углероду происходит перлитное превращение аустенита.
- Интервал мартенситного превращения в стали 40Х13 составляет 270-80 °С. При закалке с температур 980-1000 °С происходит практически полное превращение аустенита в мартенсит.
- Промежуточное (бейнитное) превращение в стали 40Х13 отсутствует.
- Отпуск закаленной стали 40Х13 приводит к распаду мартенсита на феррито-карбидную смесь. С повышением температуры отпуска твердость стали 40Х13 снижается. При отпуске в интервале 480-520 °С происходит существенное снижение пластичности и ударной вязкости из-за развития процессов отпускной хрупкости.
- Сталь 40Х13 в зависимости от заданной твердости применяют или после низкотемпературного отпуска при 200-400 °С, или после высокого отпуска при 600-650 °С. Для промежуточных температур отпуска характерно снижение коррозионной стойкости.
Из стали 40Х13 производят следующую продукцию:
- лист толстый по ГОСТ 7350-77;
- лист тонкий по ГОСТ 5582-75;
- лента и подкат по ГОСТ 4986-78;
- сортовой прокат по ГОСТ 5949-75;
- проволока по ГОСТ 18143-72.
Механические свойства стали 40Х13
- По ГОСТ 5582-75 сталь 40Х13 после смягчающей термической обработки в виде отжига или отпуска при 740-800 °С должна иметь предел прочности при растяжении не менее 560 МПа и относительное удлинение не менее 15 %.
- По ГОСТ 5949-75 твердость горячекатаной, кованой, калиброванной и шлифованной стали 40Х13 в отожженном или отпущенном состояниях должна составлять 229-143 НВ.
Механические свойства стали 40Х13 при повышенных температурах
Влияние повышения температуры на механические свойства стали 40Х13 после закалки с 1050 °С и отпуска при 600 °С
Механические свойства стали 40Х13
при повышенных температурахКоррозионная стойкость стали 40Х13
Сталь 40Х13 обладает после закалки и низкого отпуска хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях (кроме морской атмосферы), слабых растворах азотной кислоты при умеренных температурах, речной и водопроводной воде.
Коррозионная стойкость стали 40Х13 существенно зависит от качества поверхности изделий. Рекомендуется применять шлифованную и полированную поверхность.
Специальные свойства стали 40Х13
При работе стали 40Х13 в водороде предельные допустимые параметры атмосферы составляют 600 °С и 80 МПа.
Плотность стали 40Х13 — 7,68 г/см3.
Технологические параметры стали 40Х13
Сталь 40Х13 имеет хорошую технологичность при горячей пластической деформации. Температурный интервал горячей пластической деформации составляет от 1100 до 850 °С. Сталь 40Х13 склонна к образованию при больших скоростях нагрева и охлаждения. Поэтому нагрев под прокатку и ковку проводят медленно до 830 °С. После горячей деформации применяют медленное охлаждение.
Холодная пластическая деформация стали 40Х13 ограничена. В качестве смягчающей термической обработки после горячей или холоной пластической деформации применяют отжиг при 750-800 °С с последующим охлаждением с печью до 500 °С и далее на воздухе. Окончательной термической обработкой является закалка с 950-1000 °С с охлаждением в масле или на воздухе на заданную твердость и коррозионную стойкость.
Сталь 30Х13 – характеристики, состав, ГОСТ, аналоги
Преимущества:
- Повышенная твёрдость.
- Высокие жаростойкость и жаропрочность.
- Способность к сопротивлению образованию коррозийных отложений.
- Изделия из стали 30Х13 устойчивы к ударным нагрузкам, не поддаются деформациям, после закалки имеют высокое сопротивление агрессивному влиянию.
Область применения
Сталь 30Х13 применяется для изготовления режущего, мерительного инструмента, предметов домашнего обихода, пружин, подшипников, деталей компрессоров и подобных изделий, работающих до температур 400-450 °С и в слабоагрессивных средах.
Характеристики стали 30Х13
Сталь 30Х13 хромистая коррозионностойкая сталь мартенситной группы. Также ее можно классифицировать как среднеуглеродистая, высоколегированная, с особыми химическими свойствами. Она обладает механической прочностью при высоких температурах, а также устойчивостью к коррозии в агрессивных условиях, что достигается закаливанием высокими температурами, придающим растворение соединения элементов с углеродом. Отличается сталь высокой прочностью и твёрдостью.
| Марка: | сталь 30Х13 |
| Заменитель: | сталь 40Х13 |
| Классификация: | Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная |
| Применение: | Режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450 °С.; сталь мартенситного класса |
Химический состав в % материала стали 30Х13
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Ti | Cu |
0.26 – 0.35 | до 0.8 | до 0.8 | до 0.6 | до 0.025 | до 0.03 | 12 – 14 | до 0.2 | до 0.3 |
Механические свойства при Т=20°С материала стали 30Х13
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
– | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
Лист, ГОСТ 5582-75 | 1 – 4 | Поп. | 540 |
| 17 |
|
| Отпуск 740 – 800oC, |
Пруток, заданной прочности, ГОСТ 18907-73 |
|
| 530-780 |
| 12 |
|
|
|
Проволока, ГОСТ 18143-72 |
|
| 590-830 |
| 12-16 |
|
|
|
Поковки, ГОСТ 25054-81 | до 600 | Прод. | 735 | 588 | 10-12 | 35-40 | 290-390 | Закалка и отпуск |
Физические свойства материала 30Х13
| T | E 10– 5 | a 10 6 | λ | ρ | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.23 | 7670 | 522 | |||
| 100 | 9.98 | 26.4 | 7650 | 473 | 595 | |
| 200 | 2.14 | 10.65 | 27.2 | 7620 | 502 | 684 |
| 300 | 2.06 | 11.13 | 27.7 | 7600 | 540 | 769 |
| 400 | 1.97 | 11.7 | 27.7 | 7570 | 582 | 858 |
| 500 | 1.85 | 11.83 | 27.2 | 7540 | 653 | 935 |
| 600 | 1.74 | 12.3 | 26.7 | 7510 | 749 | 1015 |
| 700 | 12.5 | 25.6 | 7480 | 879 | 1099 | |
| 800 | 12.6 | 25.1 | 7450 | 783 | ||
| 900 | 26.7 | 7460 | 657 | |||
| T | E 10– 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Технологические свойства материала стали 30Х13
| Характеристика | Значение |
| Свариваемость материала | Не применяется для сварных конструкций |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Малосклонна |
Обозначения
Механические свойства | |
| sв | — Предел кратковременной прочности, [МПа] |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
| y | — Относительное сужение, [ % ] |
| KCU | — Ударная вязкость, [ кДж / м2] |
| HB | — Твердость по Бринеллю, [МПа] |
Физические свойства | |
| T | — Температура, при которой получены данные свойства, [Град] |
| E | — Модуль упругости первого рода, [МПа] |
| a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ), [1/Град] |
| l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)] |
| r | — Плотность материала, [кг/м3] |
| C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | — Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг |
Отправить заявку на сталь 30Х13
Сталь 30Х13 / Auremo
Сталь 30Х13
Сталь 30Х13 : марка сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах материалов, заменителях, температуре критических точек, физико-механических, технологических и литейных свойствах марки – Сталь 30Х13.
Общие сведения о стали 30Х13
| Заменитель марки |
| сталь 40Х13 |
| Вид поставки |
| Круг 30х13, лист 30х13, лента 30х13, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949−75, ГОСТ 2590−71, ГОСТ 2591− 71, ГОСТ 2879-69.Пруток калиброванный ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Пруток шлифованный и серебряный пруток ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Лента ГОСТ 4986-79. Проволока ГОСТ 18143-72. Лента ГОСТ 4405-75. Поковки и поковки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 25054-81. |
| Применение |
| Режущий и измерительный инструмент, пружины, иглы карбюраторов, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, изнашиваемые в умеренно агрессивных средах до 450 ° C. |
Химический состав стали 30Х13
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si), не более | 0,8 |
| Марганец (Mn), не более | 0,8 |
| Медь (Cu), не более | 0,30 |
| Никель (Ni), не более | 0,6 |
| Сера (S), не более | 0,025 |
| Титан (Ti), не более | 0.2 |
| Углерод (C) | 0,26−0,35 |
| Фосфор (P), не более | 0,030 |
| Хром (Cr) | 12,0−14,0 |
Механические свойства стали 30Х13
| Термическая обработка, состояние при поставке | Сечение, мм | σ 0,2 , МПа | σ B , МПа | δ 5 ,% | ψ,% | KCU, Дж / м 2 | HB | HRC e |
| Закалка 950-1020 ° С, масло.Отпуск 200-300 ° С, воздух или масло | Образцы | 50 | ||||||
| Прутки полированные, обработанные до заданной прочности | 1−30 | 530-780 | 12 | |||||
| Поковки. Закалка 1000-1050 ° С, масло Отпуск 700-750 ° С, воздух. | <1000 | 588 | 735 | четырнадцать | 40 | 29 | 235−277 | |
| Термообработанная проволока | 1-6 | 490-830 | 12 |
Механические свойства при повышенных температурах
| испытание t, ° С | σ 0.2 , МПа | σ B , МПа | δ 5 ,% | ψ,% | KCU, Дж / м 2 | |||||||||
| Прокат. Нормализация 1000 ° С, воздух. Отпуск 650 ° С, 2−3 ч. | ||||||||||||||
| 20 | 700 | 940 | шестнадцать | 52 | 54 | |||||||||
| 200 | 660 | 820 | четырнадцать | 58 | 127 | |||||||||
| 300 | 630 | 770 | тринадцать | 53 | 122 | |||||||||
| 400 | 570 | 710 | тринадцать | 53 | 157 | |||||||||
| 500 | 530 | 610 | четырнадцать | 55 | 162 | |||||||||
| 600 | 410 | 450 | 21 | 81 | 157 | |||||||||
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный.Скорость деформации 16 мм / мин. Скорость деформации 0,009 1 / с. | ||||||||||||||
| 800 | 77 | 89 | 67 | 98 | ||||||||||
| 900 | 93 | 130 | 82 | 82 | ||||||||||
| 1000 | 50 | 76 | 70 | 97 | ||||||||||
| 1100 | 37 | 43 | 71 | 98 | ||||||||||
| 1200 | 26 | 29 | 74 | 98 | ||||||||||
Механические свойства в зависимости от теплоудержания
| Термическая обработка, состояние при поставке | σ 0.2 , МПа | σ B , МПа | δ 5 ,% | KCU, Дж / м 2 | ||||||||||
| Стержни при 20 ° С. Закалка 1000 ° С, воздух. Отпуск 650 ° C, воздух. | ||||||||||||||
| Тепловое воздействие 550 ° С, 3000 ч | 670 | 860 | шестнадцать | 44 | ||||||||||
| Термическое воздействие 600 ° C, 3000 ч | 620 | 800 | 20 | 50 | ||||||||||
| Тепловое воздействие 550 ° С, 7000 ч | 610 | 800 | восемнадцать | 49 | ||||||||||
| Тепловое воздействие 600 ° C, 10000 ч | 420-450 | 670 | 23−26 | |||||||||||
Механические свойства при испытании на длительную прочность
| Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести,% / ч | t испытание, ° С | Долговременная прочность, МПа | Продолжительность испытаний, ч | t испытание, ч |
| 131 | 1/100000 | 400 | |||
| 82 | 1/100000 | 450 |
Технологические свойства стали 30Х13
| Температура ковки |
| Начало 1250, конец 850.Срезы до 400 мм подвергаются низкотемпературному отжигу с одним переохлаждением. |
| Свариваемость |
| не применяется для сварных конструкций. |
| Обрабатываемость резанием |
| В закаленном и отпущенном состоянии при HB 241 и σ B = 730 МПа K υ тв.спл. = 0,70, K υ b.st. = 0,45. |
| Тенденция к высвобождению |
| без наклона |
| Чувствительность к флоку |
| не чувствительна |
Температура критических точек стали 30X13
| Критическая точка | ° С |
| Ас1 | 810 |
| Ac3 | 860 |
| Ar3 | 660 |
| Ar1 | 710 |
| млн | 240 |
Предел выносливости стали 30Х13
Коррозионные свойства стали 30Х13
| Среда | Температура испытания, ° С | Продолжительность испытания, ч | Глубина, мм / год |
| Морская вода | 100 | 93 | 0.01 |
| 63,4% раствор h3SO4 | пятнадцать | 24 | 2,1 |
| Пар-воздух | 100 | 50 | 0,018 |
Физические свойства стали 30X13
| Температура испытания, ° С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Нормальный модуль упругости, E, ГПа | 216 | 212 | 206 | 196 | 187 | 177 | 166 | |||
| Модуль упругости при сдвиге G, ГПа | 86 | 84 | 81 | 77 | 74 | 69 | 64 | |||
| Плотность стали, pn, кг / м 3 | 7670 | 7650 | 7620 | 7600 | 7570 | 7540 | 7510 | 7480 | 7450 | 7460 |
| Коэффициент теплопроводности Вт / (м ° С) | 26 | 27 | 28 | 28 | 27 | 27 | 27 | 25 | 27 | |
| Уд.электрическое сопротивление (p, НОм) | 522 | 595 | 684 | 769 | 858 | 935 | 1015 | 1099 | ||
| Температура испытаний, ° С | 20−100 | 20−200 | 20−300 | 20-400 | 20−500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20−900 | 20-1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1 / ° С) | 10.2 | 10,9 | 11,1 | 11,7 | 12,0 | 12,3 | 12,5 | 12,6 | 10,6 | 12,2 |
| Удельная теплоемкость (С, Дж / (кг ° С)) | 473 | 486 | 504 | 525 | 532 | 586 | 641 | 679 | 691 | 682 |
Источник: Марка сталей и сплавов
Источник: www.manual-steel.ru/30h23.html
30X13, 30X13, 30X13H7C2, нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь 30X13 – данные о свойствах специальных сталей
Химический состав стали 30X13 Нержавеющая сталь – специальные стали:, Ссылка на ссылку
Нержавеющая сталь 30X13 – Применение специальных сталей и технические характеристики
Россия ГОСТ Нержавеющая сталь и жаропрочная сталь Марка и химический состав стали
Механические свойства при комнатной температуре для нержавеющих сталей 30X13 – специальные стали:
Предел прочности при растяжении, R
м (МПа)Предел текучести, R
p 0.2 (МПа)Удар, Kv / Ku (Дж)
Относительное удлинение, А (%)
Уменьшение площади, (%)
Твердость
Поставляемых форм продукции:
Перекрестная ссылка, эквивалент, аналогичный нержавеющей стали 30X13 – Марка специальной стали:
30X13 30X13H7C2Условия и свойства
- + A Мягкий отожженный
- + AC Отожженный для достижения сфероидизации карбидов
- + QT Закалка и отпуск
- + WW Тепло обработано
- + N нормализованный
- + NT Нормализованная и отпущенная
- + AT Отожженный раствор
- + C Холоднотянутый / твердый
- + CR Холоднокатаный
- + PE Очищенный
- + T Закаленное
| В наличии | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 22.22 | 15,88 | 20Su | 13Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 28,58 | 15,88 | 25Su | 13Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 28.58 | 22,22 | 25Su | 20Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 34 | 15.88 | 30Su | 13Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 34 | 22.22 | 30Su | 20Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 34 | 28,58 | 30Su | 25Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 42.7 | 15,88 | 40Su | 13Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 42,7 | 22,22 | 40Su | 20Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 42.7 | 28,58 | 40Su | 25Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 42,7 | 34 | 40Su | 30Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 48.6 | 22,22 | 50Su | 20Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 48,6 | 28,58 | 50Su | 25Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 48.6 | 34 | 50Su | 30Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 48,6 | 42,7 | 50Su | 40Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 60.5 | 22,22 | 60Su | 20Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 60,5 | 28,58 | 60Su | 25Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 60.5 | 34 | 60Su | 30Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 60,5 | 42,7 | 60Su | 40Su | 0 | 100 | |
| Доступны | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра | – | [Union Straight] Муфты разного диаметра | 60.5 | 48,6 | 60Su | 50Su | 0 | 100 | |
| В наличии | 9 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 15,88 | – | 13Su | – | 0 | 100 | |
| Доступен | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 22.22 | – | 20Su | – | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 28,58 | – | 25Su | – | 0 | 100 | |
| Доступен | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 34 | – | 30Su | – | 0 | 100 | |
| Доступен | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 42.7 | – | 40Su | – | 0 | 100 | |
| В наличии | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 48,6 | – | 50Su | – | 0 | 100 | |
| Доступен | 8 дней и более | Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра | [Union Straight] Муфта | – | 60.5 | – | 60Su | – | 0 | 100 |
Свойства стали | Общие сведения о свойствах материалов
Каждый тип стали имеет уникальные свойства, влияющие на его эксплуатационные качества. При выборе типа стали важно понимать, как свойства материала повлияют на все аспекты вашего проекта.
Как и в большинстве случаев в жизни, при выборе типа стали приходится идти на компромисс. Это требует глубокого понимания процесса производства, конструкции или сборки, а также использования вашего продукта или проекта, прежде чем выбирать идеальные свойства стали.
Характеристики
Свариваемость
Свариваемость – это свойство стали, которое сильно влияет на то, насколько легко ее можно использовать в строительстве и производстве. Свариваемость стали определяет, насколько легко материал можно сваривать. Материалы с низкой свариваемостью могут растрескиваться из-за местных напряжений, вызванных нагревом в сварном шве. Свариваемость материалов обратно пропорциональна способности материалов к упрочнению. Это связано с тем, что если материал закаливаемый, он будет иметь тенденцию к затвердеванию во время процесса сварки, что может увеличить хрупкость и привести к растрескиванию из-за локальной термической деформации.
Существует множество различных методов сварки, включая дуговую сварку, сварку MIG, сварку TIG, сварку порошковой проволокой, сварку пучком энергии, сварку трением и другие. Каждый метод сварки используется в разных сценариях для разных типов металлов.
Для сварки сталей с низкой свариваемостью можно использовать процесс термообработки, который повысит пластичность материала во время сварки, что сделает его менее подверженным растрескиванию. Вам также может потребоваться снять остаточные напряжения после сварки с помощью другого процесса термообработки.
Прокаливаемость
Если ваша конструкция будет требоваться для резки или будет требоваться существенная износостойкость, то при принятии решения следует взвесить свойство прокаливаемости стали.
Способность материала к упрочнению определяет, насколько легко материал может быть упрочнен термической обработкой. По мере увеличения прокаливаемости свариваемость снижается, и наоборот. Сталь с адекватной или высокой закаливаемой способностью может иметь уровни твердости, указанные на этапе проектирования. Это стандартная практика для инструментов и приложений, требующих долговечности поверхности.Поскольку твердость и пластичность обратно пропорциональны, контроль твердости материала позволяет оптимизировать свойства материалов.
На закаливаемость могут влиять сплавы, но она также зависит от содержания углерода. Сплавы инструментальной стали, обладающие исключительной способностью к закалке, также имеют высокое содержание углерода. Многие стали могут подвергаться только поверхностной закалке, а не сквозной закалке.
Обрабатываемость
Если вы собираетесь вырезать или удалить материал для своей конструкции, то обрабатываемость стали должна играть роль при выборе материала.
Обрабатываемость зависит от множества факторов. Если материал слишком твердый, это снизит срок службы инструмента и значительно увеличит стоимость детали. Если материал слишком пластичный, он может отскочить после резки, что затруднит соблюдение допусков. Наиболее поддаются механической обработке металлы с более низкой твердостью и средней пластичностью. Чтобы избежать быстрого износа инструмента, большинство металлов после механической обработки подвергаются термообработке до желаемой твердости. 01 Например, инструментальная сталь обрабатывается после полного отжига для снятия остаточных напряжений и улучшения обрабатываемости.После механической обработки инструментальная сталь подвергается термообработке до желаемой твердости.
Способность материала к деформационному упрочнению также может снизить обрабатываемость детали, поскольку она деформируется и затвердевает во время производства. Это может привести к тепловому накоплению в обрабатываемой детали вместо металлической стружки, вызывая тепловые деформации, затрудняющие соблюдение допусков. Если скорость резания и скорость не соблюдаются должным образом, некоторые металлы также могут затвердеть до такой степени, что они будут иметь ту же твердость, что и инструмент, что приведет к опасной поломке инструмента.Такие металлы, как нержавеющая сталь и жаропрочные сплавы, наиболее подвержены наклепу и требуют особого ухода во время обработки.
Была создана система оценки обрабатываемости, основанная на значительном количестве факторов. В системе используется сталь 1212 как эталонный 100% рейтинг.
Технологичность (гибка / формовка)
Если ваша конструкция требует гибки стали или если вы можете получить выгоду от низкой стоимости и большого объема штамповки, то обрабатываемость стали будет иметь решающее значение для вашего проекта.
Технологичность влияет на то, насколько легко материал можно сгибать или формировать. Обычно это делается для формования листового металла или даже стального листа различной формы, включая все, от автомобильных панелей до очень больших катаных стальных труб. Металлы с высокой обрабатываемостью могут использоваться при штамповке без использования дорогостоящих сервопрессов или могут быть легко отформованы в различные формы с малым радиусом изгиба.
Свойства материала, включая твердость и пластичность, имеют большое влияние на обрабатываемость.Более высокопрочные металлы, такие как высокоуглеродистая сталь, имеют более низкую пластичность, что делает их гораздо менее пригодными для обработки по сравнению с низкоуглеродистой сталью, которая имеет высокую пластичность. Чтобы сформировать металл, вы должны получить его, что сделает металлы с высоким пределом текучести и более низкой пластичностью менее пригодными для обработки, поскольку они требуют больше энергии для изгиба и склонны к разрушению во время изгиба. Кривая напряжения и деформации материала может определить, сколько материала может быть сформировано до разрушения.
После обработки в материале сохраняются остаточные напряжения и снижается пластичность из-за наклепа.При необходимости остаточные напряжения материала могут быть сняты путем отжига сформированного металла, который снимает остаточные напряжения и возвращает пластичность.
Технологичность также можно повысить путем нагрева металла. Это называется работоспособностью в горячем состоянии. По мере нагрева металла его пластичность увеличивается, а предел текучести уменьшается, что приводит к значительному увеличению обрабатываемости. Это можно использовать для горячего формования металлов с более высокой прочностью, которые обычно растрескиваются при холодном формовании.
Износостойкость
Если вы делаете режущую кромку, штамп или что-то подобное, то износостойкость стали будет определять, как долго ваш инструмент может использоваться до выхода из строя.
Износостойкость – это сопротивление материала потере материала на поверхности из-за некоторой формы механического воздействия, такого как истирание, эрозия, адгезия, усталость или кавитация. Такие материалы, как алмаз и сапфир, обладают чрезвычайно высокой износостойкостью, что делает их идеальными для использования в качестве драгоценных камней, которые служат в течение всего срока службы, или для использования в сложных режущих инструментах. Твердость поверхности сильно влияет на износостойкость материала. Высокая поверхностная твердость файла позволяет ему изнашивать другие металлы с более низкой твердостью, не испытывая при этом значительного износа.
На твердость или износостойкость металлов влияет геометрия решетки, образованной атомами металла. Если атомы могут перемещаться или смещаться в этой решетке из-за неоднородностей, тогда твердость металла ниже. Когда дислокации предотвращаются за счет структуры решетки, тогда твердость металла увеличивается, обеспечивая улучшенные характеристики износа. Когда металл подвергается термообработке с целью увеличения твердости металла, структура решетки перестраивается, образуя мартенсит, в котором структура решетки гораздо менее склонна к скольжению.
Коррозионная стойкость
Коррозионная стойкость определяет, насколько хорошо материал может противостоять повреждениям, вызванным окислением или другими химическими реакциями. Металлы обладают разным уровнем коррозионной стойкости.
Металлы, которые будут подвергаться воздействию дождя, воды, влажности или чего-либо еще, что может вызвать окисление поверхности металла, уязвимы для коррозии. Для защиты от коррозии вы можете использовать нержавеющую или оцинкованную сталь, титан, алюминий, атмосферостойкую сталь или добавить и сохранить герметизирующий слой, такой как краска.
Если металл не подвергается воздействию только вакуума, по прошествии определенного времени может возникнуть коррозия. Вот почему для любого критически важного компонента необходимы профилактическое обслуживание и мониторинг. Чтобы определить рекомендации по обслуживанию, вам нужно рассчитать скорость коррозии.
Из-за высокой стоимости нержавеющей стали и алюминия большинство крупных гражданских проектов сегодня полагаются на атмосферостойкую сталь или герметики, такие как краска или бетонное покрытие, чтобы предотвратить коррозию.
Хотя такие материалы, как нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, атмосферостойкая сталь, титан или алюминий, обладают высокой устойчивостью к коррозии, они не являются коррозионно-стойкими.Нержавеющая сталь содержит очень тонкий оксидный слой, который остается пассивным в присутствии коррозионных элементов. Пассивный слой может разрушиться, что приведет к коррозии локализованных пятен. Оцинкованная сталь обеспечивает коррозионную стойкость благодаря тонкому слою цинкового покрытия, которое сцепляется с железом. Если оцинкованный слой изнашивается, сталь снова становится подверженной коррозии. Точно так же атмосферостойкая сталь, титан или алюминий могут быть подвержены коррозии в определенных ситуациях.Лучшая защита от коррозии – это мониторинг и обслуживание.
Недвижимость
Кривая деформации напряженияПредел текучести (предел текучести или точка)
Предел текучести материала – это точка, в которой материал начинает подвергаться значительному увеличению скорости деформации по отношению к напряжению. В этот момент пластичные материалы, такие как низкоуглеродистая сталь, начнут подвергаться значительной деформации. Примером этого является переполненная комната, где пол начинает отклоняться намного больше, чем обычно.
В большинстве конструкций предел текучести используется в качестве расчетного предела, поскольку, как только материал выходит за предел текучести, его усталостная долговечность резко снижается. В некоторых конструкциях, в которых предел текучести материала не превышает предела текучести, это может привести к значительному увеличению затрат или в которых требуется ограниченное количество применений, они могут превышать предел текучести и допускать пластическую деформацию. Чтобы спроектировать компонент для пластической деформации при соблюдении необходимого количества циклов, вам нужно будет использовать более продвинутые методы анализа, такие как нелинейный переходный анализ FEA, который ASR Engineering часто предоставляет нашим клиентам.
Пружиныотличаются очень высоким пределом текучести, который позволяет им оставаться эластичными и возвращаться в исходное положение после деформации.
Предел прочности при растяжении (предельное напряжение)
Растягивающее или предельное напряжение материала – это точка, в которой прогиб будет продолжаться до разрушения, если только нагрузка не уменьшится. Другими словами, это количество напряжения, которое приведет к разрушению материала с достаточным временем. Если вы приближаетесь к пределу прочности материала на разрыв, вам нужно будет либо добавить арматуру, либо увеличить площадь поперечного сечения, либо перейти на более прочный материал, либо уменьшить нагрузку.
Удлинение
Удлинение измеряет, насколько материал будет растягиваться по сравнению с его исходным состоянием до разрушения. Это выражается как процент от общего удлинения, деленный на исходную длину. Например, резиновая лента длиной 1 дюйм, которая может удлиниться до 2 дюймов до разрыва, будет иметь 100% удлинение при разрыве.
Чем более хрупким является материал, тем меньше он удлинится перед разрушением. Такие материалы, как бетон или стекло, чрезвычайно хрупкие и ломаются или трескаются, если испытывают почти любое удлинение.Однако металлы значительно различаются по тому, насколько они могут удлиниться до разрушения. Например, легированные и низкоуглеродистые стали обычно имеют гораздо большее удлинение, чем высокоуглеродистые стали.
Твердость
Твердость материала определяет, насколько он будет противостоять местной пластической деформации из-за механического вдавливания или истирания. Твердость особенно важна при изготовлении. Материалы с высокой твердостью нельзя обрабатывать или формировать аналогично материалам с более низкой твердостью.Обычно металлы упрочняются посредством процесса термообработки после формования или механической обработки, чтобы соответствовать требуемым спецификациям без значительного увеличения производственных затрат.
Хотя существует множество шкал твердости и типов, наиболее популярной для обработки является шкала Роквелла. Тест Роквелла измеряет глубину проникновения индентора под большой нагрузкой и сравнивает ее с проникновением предварительной нагрузки. В отличие от других испытаний на твердость, испытание Роквелла считается неразрушающим.Существует три шкалы твердости по Роквеллу, включая HRA, HRB и HRC, которые выбираются в зависимости от того, какая из них лучше всего представляет твердость материалов, а HRC – самые твердые материалы.
Очень твердая сталь, такая как долота, высококачественные ножи, инструменты и напильники, имеет твердость в пределах 55-66 HRC. Между тем в стали без термической обработки, такой как A36, даже не используется шкала с более высоким HRC, и ее твердость составляет только HRB 67-83 или HRC N / A-2 (HRB 67 не перекрывается со шкалой HRC).
Если вы когда-нибудь задумывались, почему качество лезвия ножа или режущего инструмента может так сильно разниться, так это из-за твердости.Когда вы платите за высококачественный нож или инструмент, большая часть того, за что вы платите, – это дополнительная работа и трудности, необходимые для достижения желаемой твердости, которая может прослужить без затупления намного дольше, чем у конкурентов низкого качества.
Типы сталей и их свойства
Углеродистая сталь
Существует три типа углеродистой стали. Низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь. Каждый тип значительно различается по свойствам.
Обратите внимание, что углеродистые стали AISI с наименованием 10xx имеют содержание углерода, равное.хх%. Например, 1006 имеет содержание углерода 0,06%, а 1045 имеет содержание углерода 0,45%. Если в стали содержание углерода выше 30%, ее свариваемость снижается ниже порогового значения, но закаливаемость повышается выше порогового значения.
Низкоуглеродистая сталь
- Свойства
- Содержание углерода: от 0,05% до 0,30%
- Свариваемость: высокая
- Прокаливаемость: низкая
- Обрабатываемость: низкая (высокая пластичность требует высоких скоростей шпинделя)
- Технологичность: высокая
- Износостойкость: низкая
- Удельная прочность (отношение прочности к весу): низкая
- Другие факторы
- Примеры материалов
- Примеры использования
- Гражданские конструкции (мосты и здания)
- Кузова автомобилей
- Корабли
- Потребительские товары
Среднеуглеродистая сталь
- Свойства
- Содержание углерода: 0.От 30% до 0,60%
- Свариваемость: от средней до низкой (подвержена закалке сварного шва, 1060 также требует нагрева и снятия напряжения при сварке)
- Прокаливаемость: от высокой до средней (поверхностное упрочнение)
- Обрабатываемость: от высокой (1030) до средней или Низкая (1060)
- Технологичность: от высокой до средней или низкой (1060 подвержена наклепу)
- Износостойкость: средняя
- Удельная прочность (отношение прочности к массе): от высокой до средней
- Другие факторы
- Материал Примеры
- Примеры использования
- Коленчатые валы
- Муфты
- Детали с холодной головкой
Высокоуглеродистая сталь
- Свойства
- Содержание углерода: 0.От 60% до 1,00%
- Свариваемость: очень низкая
- Прокаливаемость: очень высокая
- Обрабатываемость: низкая (подвержена наклепу)
- Технологичность: низкая (подвержена наклепу)
- Сопротивление износу: высокая
- Удельная прочность ( соотношение прочности к весу): Высокая
- Другие факторы
- Примеры материалов
- Примеры использования
- Музыкальная проволока
- Пружины
- Режущие инструменты
Легированная сталь
Легированная стальбыла создана с целью дальнейшего улучшения свойств стали путем сочетания железа и углерода с другими сплавами.
Подобно углеродистым сталям, стали марки 41xx из хромомолибденового сплава AISI имеют содержание углерода, равное .xx%. Например, 4140 имеет содержание углерода 0,40%.
Элементы сплава
- Алюминий: способствует упрочнению за счет азотирования
- Висмут: улучшает обрабатываемость
- Бор: улучшает прокаливаемость
- Хром: улучшает прокаливаемость или коррозионную стойкость
- Медь: улучшает коррозионную стойкость
- Свинец: улучшает обрабатываемость Удаляет избыток кислорода или увеличивает прокаливаемость
- Молибден: повышает прочность
- Никель: улучшает ударную вязкость или коррозионную стойкость
- Кремний: улучшает прочность, пружинные свойства или магнитные свойства
- Сера: улучшает механическую обработку
- Титан: снижает твердость хрома
- Вольфрам: повышает температуру плавления
- Ванадий: повышает прочность и сохраняет пластичность, а также повышает ударную вязкость при высоких температурах
Нержавеющая сталь
- Свойства и преимущества материала
- Высокая коррозионная стойкость
- Средняя прочность
- Легко стерилизуется
- Низкая скорость газовыделения (нержавеющая сталь 304)
- Примеры использования материалов
- Посуда
- Промышленное оборудование
- Хирургическое оборудование 909 Резервуары для хранения
- Вакуумные резервуары (нержавеющая сталь 304)
Хромолибденовая сталь
- Свойства и преимущества материала
- Высокая прочность
- Средняя свариваемость с TIG (4130) или с термической обработкой
- Упрочняемый (4130 и выше)
- Примеры использования материалов
- Структурные трубы Рамы
- Велосипед
- Огнестрельное оружие
- Маховики
Инструментальная сталь
- Свойства и преимущества материала
- Исключительная прокаливаемость
- Исключительная износостойкость
- Удерживать режущую кромку при повышенных температурах
- Очень низкая свариваемость
- Группы материалов
- Водостойкость
- Устойчивость к воздействию воды 9048 -909 Устойчивость к деформациям в холодном состоянии 9045 Высокоскоростной
- Горячие работы
- Специальное назначение
- Примеры использования материалов
- Режущие инструменты
- Пресс-инструменты
- Экструзионные инструменты
- Формы для литья под давлением
Пружинная сталь
- Свойства и преимущества материала
- Исключительный предел текучести (остается эластичным, несмотря на значительную деформацию)
- Примеры использования материалов
- Автомобильные пружины
- Промышленные пружины подвески
- Проволока для фортепиано Стальные фиксаторы
- Свойства и преимущества материала
- Устойчивость к атмосферной коррозии
- Образует антикоррозионный слой под воздействием погодных условий
- Покраска предотвращает коррозионно-стойкие свойства
- Примеры использования материалов
- Архитектура
- Мосты
- Скульптура
ASR – это машиностроительная и аэрокосмическая компания, специализирующаяся на инженерном проектировании и анализе.