Сталь – это сплав железа с углеродом. Количество углерода в стали составляет до 0,2 %. Можно выделить две основные группы сталей: углеродистые стали и легированные стали. Рассмотрим каждую из них. Углеродистые стали.
Существует углеродистая конструкционная и углеродистая инструментальная стали. В свою очередь, конструкционная сталь бывает обыкновенного качества и качественная. Все конструкционные стали имеют в своем составе углерод не более 0,6 %.
Конструкционная сталь обыкновенного качества обладает средней прочностью, поэтому используется не в слишком сложных и ответственных конструкциях. Производят этот тип стали, в конвертерах и мартеновских печах. К данной группе относят следующие марки стали: Ст0, Ст1Кп, Ст1Пс, Ст1Сп, Ст2Кп, Ст2Пс, Ст2Сп, Ст3Кп, Ст3Пс, Ст3Сп, Ст3Гпс,Ст3Гсп, Ст4Кп, Ст4Пс, Ст4Сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс,Ст6пс,Чт6сп.
Давайте определимся, что означают буквы и цифры, зашифрованные в названии марки стали.
Ст – сталь
0,1,2,3,4,5,6 – показатель содержания углерода и временного сопротивления.
кп – кипящая сталь,
пс – полуспокойная сталь,
СП – спокойная сталь.
Что касается качественной конструкционной стали, то она, скорее, предназначена для изготовления изделий, выдерживающих большую нагрузку. Она обладает высокой сопротивляемостью ударам.
Углеродистая качественная конструкционная сталь ГОСТ 1050-88. Используется для горячекатаного, кованого сортового и калиброванного проката. Из углеродистой качественной конструкционной стали производят следующие сорта стали: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп, 20пс.
Легированные стали. Легированной называют сталь, которая имеет в своем составе так называемые легирующие элементы. Легированные стали, так же, как и углеродистые могут быть конструкционными и инструментальными. Что дают легирующие элементы стали? Экономию металла, долгий срок службы и высокую прочность. легированные конструкционные стали бывают качественными, высококачественными и особо высококачественными.
Конструкционная низколегированная и легированная стали.
К данной группе сталей относят стали:
ГОСТ 19281-89 – низколегированная конструкционная сталь повышенной прочности;
ГОСТ 4543-71 – легированная конструкционная сталь;
ГОСТ 14959-79 – рессорно-пружинная сталь;
ГОСТ 5632-72 – коррозионностойкая, жаростойкая, жаропрочная сталь;
Каждая марка стали имеет свое назначение и применение. Имеет смысл более подробно описать каждую из них.
Ст0 – непрочная сталь, поэтому используется, в основном, для несложных конструкций, связанных со строительством, прокладками шайб и т.д. Такая сталь не выдерживает большой нагрузки.
Ст1 – данный сорт стали имеет хорошую свариваемость, поэтому используется в различных сварных металлоконструкциях.
Ст2 – так же, как и предыдущий сорт, имеет хорошую свариваемость, но более прочна. Из данного сорта стали изготавливают рамы, оси, ключи, валики.
Ст3 – сорт стали, имеющий неплохую твердость. Используется для изготовления цементируемых деталей, крюков кранов и т.д.
Ст4 – не обладает высокими прочностными характеристиками. Хорошо подходит для изготовления валов, тяг, болтов и т.д.
Ст5 – сорт стали, обладающий высокой прочностью. Служит для изготовления валов, осей и т.д.
Ст6 – не уступает по прочности Ст5. Подходит для использования муфт и валов.
08 кл. 10 – из данного сорта стали изготавливают, как правило, детали, методом холодной штамповки и высадки.
15, 20 – детали, не требующие большой нагрузки. принцип работы – работа на истирание.
30, 35 – оси, диски, рычаги.
40, 45 – имеет высокие прочностные характеристики.
50, 55 – эксцентрики, рессоры и пружины, не требующие высокой нагрузки.
60 – характеризуется высокой прочностью, поэтому подходит для производства пружинных колец, дисков сцепления, амортизаторов.
09Г2С – используется для производства паровых котлов, в химической, нефтегазоперерабатывающей промышленности.
10ХСНД – судостроение, машиностроение, химическая промышленность.
15ХСНД – из этой марки стали изготавливают детали вагонов, судов. Отличительная особенность – повышенная стойкость к коррозии.
40Х – детали, обладающие средней износостойкостью.
18ХГТ – выдерживает высокие ударные нагрузки, поэтому подходит для производства деталей, таких как втулки, кулачковые муфты и т.д.
30ХГСА – обладает высокой прочностью, поэтому используется для серьезных металлических конструкций в строительстве и т.д.
08Х18Н10 –выдерживает высокие температуры и влияние агрессивных сред.
12Х18Н10Т – обладает высокой свариваемостью.
65, 70, 75, 80, 65Г, 50ХФА, 60С2А – прекрасно подходит для изготовления рессор и пружин.
У8А – отвертки, накатные ролики, стамески.
У10А – гладкие калибры, матрицы для холодной штамповки.
ХГС – валики холодной прокатки, матрицы.
ХВГ – режущие и измерительные инструменты.
Х12, Х12ВМ – гибочные и вырубные штампы.
4ХС – штампы горячей высадки.
А12, А40Г – обладает высокой прочностью, служит для изготовления мелких деталей.
А30, А40Г – плохо поддается обработке, выдерживает высокие нагрузки.
ШХ15 – используется для изготовления шариков, роликов, плунжеров.
Для расшифровки значения букв в названии марок сталей приведем следующую информацию.
А – высококачественная сталь
Ш – особовысококачественная сталь
Т – термически обработанная сталь
Н – нагартованная сталь
У – содержание углерода.
metallsk.ru
Применение сталей
Сталь конструкционная
Марка cтали
Заменитель
Применение
Ст0
Для второстепенных элементов конструкций и неответственных деталей: настилов, арматуры, подкладки, шайб, перил, кожухов, обшивки и др.
ВСт2кп
Неответственные детали повышенной пластичности, малонагруженные элементы сварных конструкций, работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.
ВСт2пс
ВСт2сп
Неответственные детали, требующие повышенной пластичности или глубокой вытяжки, малонагруженные элементы сварных конструкций,работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.
ВСт2сп
ВСт2пс
Неответственные детали, требующие повышенной пластичности или глубокой вытяжки, малонагруженные элементы сварных конструкций,работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.
ВСт3кп
ВСт3пс
Для второстепенных и малонагруженных элементов сварных и несварных конструкций, работающих в интервале температур от -10 до 400°С.
ВСт3пс
ВСт3сп
Несущие и ненесущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.Фасонный и листовой прокат (5-й категории)толщиной до 10 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до +425°С. Прокат от 10 до 25 мм – для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.
ВСт3сп
ВСт3пс
Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.Фасонный и листовой прокат (5-й категории) – для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках:при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425°С; при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -40 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.
ВСт3Гпс
ВСт3пс, 18Гпс
Фасонный и листовой прокат толщиной от 10 до 36 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках при температуре от -40 до +425°С; и для ненесущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках при температуре от -40 до +425°С при гарантируемой свариваемости.
ВСт4кп
Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей.
ВСт4пс
ВСт4сп
Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей типа валов, осей, втулок и др.
ВСт5пс
Детали клепаных конструкций, болты, гайки, ручки, тяги, втулки, ходовые валики, клинья, цапфы, рычаги, упоры, штыри, пальцы, стержни, звездочки, трубчатые решетки, фланцы и другие детали, работающие в интервале температур от 0 до +425°С; поковки сечением до 800 мм.
ВСт5сп
Ст6сп, ВСт4сп
Детали клепаных конструкций, болты, гайки, ручки, тяги, втулки, ходовые валики, клинья, цапфы, рычаги, упоры, штыри, пальцы, стержни, звездочки, трубчатые решетки, фланцы и другие детали, работающие в интервале температур от 0 до +425°С; поковки сечением до 800 мм.
ВСт6пс
Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев поршней и т. д.
ВСт6сп
ВСт5сп
Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев поршней и других деталей в термообработанном состоянии, а также для стержневой арматуры периодического профиля.
Ст05кп
Неответственные детали, изготавливаемые методом холодной штамповки и высадки.
Ст08
Ст 10
Детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности: шайбы, патрубки, прокладки и другие неответственные детали, работающие в интервале температур от -40 до 450°С.
Ст08(кп,пс)
Ст 08
Для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей, подвергаемых химико-термической обработке, -втулок, проушин, тяг.
Ст10
Ст08,15,08кп
Детали,работающие в интервале температур от -40 до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности. После ХТО – детали с высокой поверхностной твердостью при невысокой прочности сердцевины.
Ст10(кп,пс)
Ст08кп,15кп,10
Детали,работающие в интервале температур до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также втулки, ушки, шайбы, винты и другие детали после ХТО, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
Ст15
Ст10,20
Болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие в интервале температур от -40 до 450°С; после ХТО – рычаги, кулачки, гайки и другие детали,к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.
Ст15(кп,пс)
Ст10кп,20кп
Элементы трубных соединений, штуцера, вилки и другие детали котлотурбостроения, работающие при температуре от -40 до 425°С. После цементации и цианирования – детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (крепежные детали, оси, рычаги и другие детали).
Ст18кп
Для сварных строительных конструкций в виде листов различной толщины и фасонных профилей.
Ст20(20А)
Ст15,25
После нормализации или без термообработки – крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали,работающие при температуре от -40 до 425°С под давлением, после ХТО – шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.
Ст20(кп,пс)
Ст15кп
После нормализации или без термообработки – патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425°С;после цементации и цианирования – детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (крепежные детали, оси, пальцы, звездочки и другие).
Ст25
Ст20, 30
Оси, валы, соединительные муфты, собачки, рычаги, вилки, шайбы, валики, болты, фланцы, тройники, крепежные детали и другие неответственные детали;после ХТО – винты, втулки, собачки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
Ст30
Ст25, 35
Тяги, серьги, траверсы, рычаги, валы, звездочки, шпиндели, цилиндры прессов, соединительные муфты и другие детали невысокой прочности.
Ст35
Ст30,40,35Г
Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения:оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.
Ст40
Ст35, 45, 40Г
После улучшения – коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и др. детали;после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ – детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса).
Ст45
Ст40Х, 50, 50Г2
Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Ст50
Ст45, 50Г, 50Г2, 55
После нормализации с отпуском и закалки с отпуском – зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие на трение.
Ст55
Ст50, 60, 50Г
После нормализации с отпуском и закалки с отпуском – зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие на трение.
Ст60
Ст55, 65Г
Цельнокатаные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные кольца амортизаторов, замочные шайбы, регулировочные шайбы, регулировочные прокладки и другие детали,к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости.
А12
А20
Оси, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров.
А20
А12
Мелкие детали машин и приборов, малонагруженные детали сложной конфигурации, к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров, после цементации и цианирования – малонагруженные детали,к которым предъявляются требования износостойкости и повышенного качества поверхности.
А30
А40, А40Г
Оси, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях.
А40Г
Оси, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, к которым предъявляются повышенные требования к чистоте поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях.
Червяки рулевого управления, шестерни, валики, шпильки.
АС38ХГМ
АС30ХМ, АС40ХГНМ
Кольца запорного подшипника, полуоси, шестерни, шпильки, шпиндели.
АС40ХГНМ
АС38ХНМ
Ответственные детали в автомобилестроении, шестерни, валики и т.д.
09Г2
10Г2, 9Г2С, 09Г2Д, 09Г2Т
Стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.
14Г2
15ХСНД
Для крупных листовых конструкций, работающих до температуры -70°С.
12ГС
12Г2А, 14Г2А, 15ГС
Детали, изготовляемые путем вытяжки, ковки, штамповки.
16ГС
17ГС, 15ГС, 20Г2С, 20ГС, 18Г2С
Фланцы, корпуса и другие детали, работающие при температуре от -40 до 475°С под давлением;элементы сварных металлоконструкций,работающих при температуре -70°С.
17ГС
16ГС
Корпуса аппаратов, днища, фланцы и другие сварные детали,работающие под давлением при температурах от -40 до +475°С.
17Г1С
17ГС
Сварные детали,работающие под давлением при температурах от -40 до +475°С.
09Г2С
09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С
Различные детали и элементы сварных металлоконструкций,работающих под давлением при температурах от -40 до +475°С.
10Г2С1
10Г2С1Д
Различные детали и элементы сварных металлоконструкций,работающих при температуре от -70°С;аппараты, сосуды и части паровых котлов,работающих под давлением при температурах от -40 до +475°С.
10Г2Б
0Г2Б
Для сварных металлических конструкций.
15Г2СФД
Для сварных металлических конструкций в строительстве и машиностроении.
14Г2АФ
16Г2АФ
Металлоконструкции для промышленных зданий, подкрановые фермы для мостовых кранов.
16Г2АФ
15Г2АФ, 14Г2АФ
Металлоконструкции, сварные фермы. Для изделий машиностроения.
18Г2АФпс
15Г2АФДпс, 16Г2АФ, 10ХСНД, 15ХСНД
Листовой прокат для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале температур до -60°С.
Ответственные сварные конструкции, в том числе северного исполнения.
20ХГ2Ц
Для изготовления арматуры периодического профиля класса А-4 диаметром от 10 до 32 мм.
10ХСНД
16Г2АФ
Элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от -70 до +450°С.
10ХНДП
В строительстве и машиностроении для сварных конструкций.
15ХСНД
16Г2АФ, 15ГФ, 14ХГС, 16ГС, 14СНД
Элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым
предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с
ограничением массы и работающие при температуре от —70 до 450°С
35ГС
ВСт5сп, Ст6, Ст5пс
Для изготовления арматуры периодического профиля класса А-3 диаметром от 6 до 40 мм.
25Г2С
Для изготовления арматуры периодического профиля класса А-4 диаметром от 10 до 32 мм.
15Х
20Х
Втулки, пальцы, шестерни,валики, толкатели и другие цементуемые детали,к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины,детали,работающие в условиях износа при трении.
20Х
15Х,20Хн, 12ХН2, 18ХГТ
Втулки, обоймы, гильзы, диски и другие цементуемые детали,к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины,детали,работающие в условиях износа при трении.
30Х
30ХРА, 35Х, 35ХРА
Для осей, валиков, рычагов, болтов,гаек и других некрупных деталей.
35Х
40Х, 35ХР
Оси, валы, шестерни, кольцевые рельсы и другие улучшаемые детали.
38ХА
40Х, 35Х, 40ХН
Червяки, зубчатые колеса, шестерни, валы, оси, ответственные болты и другие улучшаемые детали.
40Х
45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР
Оси, валы, вал-шестерни, коленчатые и кулачковые валы, зубчатые венцы, шпиндели, оправки, рейки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.
45Х
40Х, 50Х, 45ХЦ, 40ХГТ, 40ХФ, 40Х2АФЕ
Валы, шестерни, оси, болты, шатуны и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, твердости,износостойкости и работающие при незначительных ударных нагрузках.
50Х
40Х, 45Х, 50ХН, 50ХФА
Валы, шпиндели,установочные винты, крупные зубчатые колеса, редукторные валы, упорные кольца, валки горячей прокатки и другие улучшаемые детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, твердости,износостойкости и работающие при незначительных ударных нагрузках.
15Г
20Г
После улучшения – заклепки ответственного назначения; после цементации или цианирования – поршневые пальцы, фрикционные диски, пальцы рессор, кулачковые валики, болты, гайки, винты, шестерни,червяки и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, твердости,износостойкости;без термообработки – сварные подмоторные рамы, башмаки, косынки, штуцера, втулки.
35Г
Тяги, оси, серьги,траверсы, рычаги, муфты, валы, звездочки, цилиндры, диски, шпиндели, соединительные муфты паровых турбин, болты, гайки, винты и другие детали, к которым предъявляются требования невысокой прочности.
20Г
Ст20, 30Г
После улучшения – заклепки ответственного назначения; после цементации или цианирования – поршневые пальцы, фрикционные диски, пальцы рессор, кулачковые валики, болты, гайки, винты, шестерни,червяки и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, твердости,износостойкости;без термообработки – сварные подмоторные рамы, башмаки, косынки, штуцера, втулки.
30Г
Ст35, 40Г
Тяги, оси, серьги,траверсы, рычаги, муфты, валы, звездочки, цилиндры, диски, шпиндели, болты, гайки, винты и другие детали, к которым предъявляются требования невысокой прочности.
40Г
Ст45, 40Х
Оси, коленчатые валы, шестерни, штоки, бандажи, детали арматуры, шатуны, звездочки, распределительные валики, головки плунжеров и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности.
Диски трения, валы, шестерни, шлицевые валы, шатуны, распределительные валики, втулки подшипников, кривошипы, шпиндели, ободы маховиков, коленчатые валы дизелей и газавых двигателей и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и износостойкости.
10Г2
09Г2
Крепежные и другие детали, работающие при температуре от -70°С под давлением.
35Г2
0Х
Валы, полуоси, цапфы, роычаги сцепления, вилки, фланцы, коленчатые валы, шатуны, болты, кольца, кожухи, шестерни и другие детали, применяемые в различных отраслях машиностроения, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости.
40Г2
45Г2, 60Г
Оси, коленчатые валы, поршневые штоки, рычаги, распределительные валики, карданные валы, полуоси и другие детали.
45Г2
50Г2
Валы-шестерни, коленчатые и карданные валы, полуоси, червяки, крышки шатунов, шатуны, звенья конвейерных цепей и другие крупногабаритные средненагруженные детали.
50Г2
45Г2, 60Г
Шестерни, диски трения, шестеренные валы и другие детали, работающие на истирание.
Улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок.
25ГС
17Г1С, 17ГС, 25Г2С
Крупные детали, изготавливаемые с применением ЭШС, цилиндры гидропрессов, валы гидротурбин и т.д.
20ХГР
20ХН3А, 20ХН2М, 12ХН3А, 18ХГТ, 12ХН2
Зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, пальцы, втулки и другие улучшаемые или цементуемые детали, работающие под действием ударных нагрузок.
30ХГТ
18ХГТ, 20ХН2М, 25ХГТ, 12Х2Н4А
Улучшаемые и цементуемые детали, от которых требуется высокая прочность, вязкая сердцевина и высокая поверхностная твердость, работающие при больших скоростях и повышенных удельных давлениях под действием ударных нагрузок.
15ХФ
20ХФ
Для некрупных деталей, подвергаемых цементации и закалке с низким отпуском (зубчатые колеса, поршневые пальцы, распределительные валики, плунжеры, копиры).
40ХФА
40Х, 65Г, 50ХФА, 30Х3МФ
В улучшенном состоянии шлицевые валы, штоки, установочные винты, траверсы, валы экскаваторов и другие детали, работающие при температуре до 400 °С; после закалки и низкого отпуска – червячные валы и другие детали повышенной износостойкости.
40ХМФА
Замки насосно-компрессорных труб, шлицевые валы, штоки, шатуны, крепежные детали трубопроводов, работающие при температуре до 400 °С.
33ХС
Улучшаемые детали пружинного типа сравнительно небольших сечений, от которых требуется высокая прочность, износостойкость и упругость.
25ХГТ
18ХГТ, 30ХГТ, 25ХГМ
Нагруженные зубчатые колеса и другие детали, твердость которых более HRC 59.
38ХС
40ХС
Валы, шестерни, муфты, пальцы и другие улучшаемые детали небольших размеров, от которых требуется высокая прочность, износостойкость и упругость.
40ХС
38ХС, 35ХГТ
Валы, шестерни, муфты, пальцы и другие улучшаемые детали небольших размеров, от которых требуется высокая прочность, износостойкость и упругость.
20ХГСА
30ХГСА
Ходовые винты, оси, валы, червяки и другие детали, работающие в условиях износа и при знакопеременных нагрузках при температурах до 200°С.
25ХГСА
20ХГСА
Ответственные сварные и штампованные детали, применяемые в улучшенном состоянии:ходовые винты, оси, валы, червяки, шатуны, коленчатые валы, штоки и другие детали.
30ХГС
40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА
Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, тормозные ленты моторов, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали.
30ХГСА
40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА,35ХГСА
Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин,работающие при температуре до 400 °С; рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
35ХГСА
30ХГС, 30ХГСА, 30ХГТ, 35М
Фланцы, кулачки, пальцы, валики, рычаги, оси, детали сварных конструкций и другие улучшаемые детали сложной конфигурации, работающие в условиях знакопеременных нагрузок.
30ХМ(30ХМА)
35ХМ, 35ХРА
Шестерни, валы, цапфы, шпильки, гайки и различные другие детали, работающие при температуре до 450-500 °С.
35ХМ
40Х, 40ХН, 30ХМ, 35ХГСА
Валы, шестерни, шпиндели, шпильки, фланцы,диски, покрышки, штоки и другие ответственные детали, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450-500 °С.
38ХМА
Ответственные детали общего назначения в машиностроении.
14Х2ГМР
14ХНМДФР
Тяжелонагруженные сварные детали и узлы.
20ХН
15ХР, 20ХНР, 18ХГТ
Шестерни, втулки, пальцы, детали крепежа и другие детали, от которых требуется повышенная вязкость и умеренная прокаливаемость.
Оси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла.
45ХН
40ХН
Коленчатые валы, шатуны, шестерни, шпиндели, муфты, болты и другие ответственные детали.
50ХН
40ХН, 60ХГ
Валки для горячей прокатки, валы-шестерни, зубчатые колеса, бандажи, коленчатые валы, шатуны, болты, выпускные клапаны и другие крупные ответственные детали.
20ХНР
20ХН
Зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, пальцы, втулки и другие нагруженные крупные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.
12ХН2 (12ХН2А)
20ХНР, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР
Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
12ХН3А
12ХН2, 20ХН3А, 25ХГТ, 12Х2Н4А, 20ХНР
Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
20Х2М
Ст30, 22Х3М
Круглые детали, изготавливаемые методом ЭШС, днища, обечайки, колонны гидропрессов, поковки для деталей, работающих под давлением.
12Х2Н4А
0ХГРН, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 20ХГР
Зубчатые колеса, валы, ролики, поршневые пальцы и другие крупные особо ответственные цементуемые детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах.
25Х2Н4МА
Крупногабаритные шатуны и другие детали большой вязкости и прокаливаемости (для дизелестроения).
30ХН3А
30Х2ГН2, 25Х2ГНТА, 34ХН2М
Венцы ведомых колес тяговых зубчатых передач электропоездов, шестерни и другие улучшаемые детали. Может применяться при температуре -80 °С (толщина стенки не более 100 мм).
20ХН3А
20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР
Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
20Х2Н4А
20ХГНР, 15ХГН2ТА, 20ХГНТР
Шестерни, валы, пальцы и другие цементуемые особо ответственные высоконагруженные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах.
38ХГН
38ХГНМ
Детали экскаваторов, крепеж, валы, оси, зубчатые колеса, серьги и другие ответственные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности.
20ХГНР
20ХН3А, 12ХН2, 12ХН3А
Зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, пальцы, втулки и другие ответственные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.
30ХГСН2А
Шестерни, фланцы, кулачки, пальцы, валики, оси, шпильки и другие ответственные тяжелонагруженные детали.
20ХН2М (20ХНМ)
20ХГР, 15ХР, 20ХНР, 20ХГНР
Шестерни, полуоси, сателлиты, кулачки, шарниры и другие детали.
30ХН2МА
Коленчатые валы, шатуны, ответственные болты, шпильки, диски, звездочки и другие ответственные детали, работающие в сложных условиях нагружения при нормальных, пониженных и повышенных температурах.
30Х3МФ
Детали судовых дизелей, плунжеры топливных насосов высокого давления, направляющие, тонкостенные гильзы и другие детали (в том числе прецизионные), которые должны обладать износостойкостью при высоких давлениях.
Валы, шатуны, болты, шпильки и другие крупные особо ответственные тяжелонагруженные детали сложной конфигурации, применяемые в улучшенном состоянии.
40ХН2МА
40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА
Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.
40Х2Н2МА
38Х2Н2МА
Крупные детали: валы, диски, редукторные шестерни, а также крепежные детали.
38ХН3МА
38ХН3ВА
Валы, оси, шестерни и другие особо ответственные детали.
18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА)
15Х2ГН2ТРА, 20Х2Н4А
В цементованном и улучшенном состоянии применяется для ответственных деталей, к которым предъявляются требования повышенной прочности, износостойкости и вязкости, а также для деталей, подвергающихся высоким вибрационным и динамическим нагрузкам. Сталь может применяться при температуре от -70 до 450 °С.
30ХН3М2ФА
Диски паровых турбин.
38ХН3МФА
Наиболее ответственные тяжелонагруженные детали, работающие при температурах до 400°С.
45ХН2МФА
Торсионные валы, коробки передач и другие нагруженные детали, работающие при скручивающих повторно-переменных нагрузках и испытывающие динамические нагрузки.
20ХН4ФА
18Х2Н4МА
Клапаны впуска, болты, шпильки и другие ответственные детали, работающие в коррозионной среде при повышенных температурах (300-400°С).
38Х2МЮА
38Х2ЮА, 38ХВФЮ, 20Х3МВФ, 38Х2Ю
Штоки клапанов паровых турбин, работающие при температуре до 450°С, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, иглы форсунок, тарелки букс, распылители, пальцы, плунжеры, распределительные валики, шестерни, валы, втулки и другие детали.
35ХН1М2ФА
Диски паровых турбин, оси, валы и другие особо ответственные крупные детали с высокими требованиями к механическим свойствам.
38Х2Н3М
Ответственные детали контейнеров с высокими требованиями по механическим свойствам при повышенных температурах.
34ХН1М
38Х2НМ, 34ХН3М, 38Х2Н2МА, 40Х2Н2МА
Диски, валы, роторы турбин и компрессорных машин, валы экскаваторов, оси, муфты, шестерни, полумуфты, вал-шестерни, болты, силовые шпильки и другие особо ответственные высоконагруженные детали, к которым предъявляются высокие требования по механическим свойствам и работающие при температуре до 500°С.
30ХН2МФА
30ХН2ВФА
Валы, цельнокованные роторы, диски, детали редукторов, болты, шпильки и другие ответственные детали турбин и компрессорных машин, работающих при повышенных температурах.
36Х2Н2МФА
37ХН3МФА
Для крупных ответственных деталей-дисков, крепежных болтов и т.д.
34ХН3М
35ХНВ, 35ХГНМ, 38Х2НМ, 34ХН1М, 34ХН3МА, 34ХН3МФА
Крупные особо ответственные детали с высокими требованиями к механическим свойствам.
38Х2НМ
34ХН1М, 40ХН2МА
Ответственные детали тяжелого и транспортного машиностроения типа осей, валов и другие высоконагруженные детали, а также детали, используемые в условиях низких температур.
38Х2НМФ
4ХН1М, 40ХН2МА, 34ХН3М
Ответственные детали тяжелого и транспортного машиностроения типа осей, валов и другие высоконагруженные детали, а также детали, используемые в условиях низких температур.
12К
Для изготовления деталей, частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.
15К
20К
Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, корпуса аппаратов и другие детали котлостроения и сосудов, работающих под давлением при температуре до 450°С.
16К
Для изготовления деталей, частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.
18К
Для изготовления деталей, частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.
20К
15К
Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, корпуса аппаратов и другие детали котлостроения и сосудов, работающих под давлением при температуре до 450°С.
22К
25К
Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, полумуфты, патрубки и другие детали , работающие под давлением при температуре от -40 до 450°С.
12МХ
Различные детали, работающие при температуре до 530°С.
12Х1МФ
Различные детали, работающие при температуре 540 – 580°С.
25Х1МФ
Различные детали, работающие при температуре до 540°С. Крепежные детали, работающие при температуре от – 40 до 500°С.
25Х2М1Ф
Крепежные детали, работающие при температуре до 535°С, плоские пружины, болты, шпильки и другие детали.
20Х3МВФ
Крепеж и детали, работающие при температуре до 540 – 560°С.
15Х5М
Трубы, задвижки, крепеж и другие детали, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600 – 650°С.
15ХМ
Различные детали, работающие при температуре от – 40 до 560°С под давлением.
ШХ15
ЩХ9, ШХ12, ШХ15СГ
Шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
ШХ15СГ
ХВГ, ШХ15, 9ХС, ХВСГ
Крупногабаритные кольца шарико- и роликоподшипников со стенками толщиной более 20 – 30 мм; шарики диаметром более 50 мм; ролики диаметром более 35 мм.
95Х18
Кольца, шарики и ролики подшипников, втулки, оси, стержни и другие детали,от которых требуются повышенная прочность и износостойкость и работающие при температуре до 500°С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред(морской или речной воды, щелочных растворов, азотной и уксусной кислоты и др.).
ШХ4
Кольца железнодорожных подшипников.
Ст65
Ст60, 70
Рессоры, пружины и другие детали, от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, износостойкость; детали, работающие в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок.
Ст70
65Г
Рессоры, пружины и другие детали, от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, а также износостойкость.
Ст75
Ст70, 80, 85
Круглые и плоские пружины различных размеров, пружины клапанов двигателя автомобиля, пружины амортизаторов, рессоры, замковые шайбы, диски сцепления, эксцентрики, шпиндели, регулировочные прокладки и другие детали, работающие в условиях трения и под действием статических и вибрационных нагрузок.
Ст85
Ст70, 75, 80
Пружины, фрикционные диски и другие детали, к которым предъявляются требования высоких прочностных и упругих свойств и износостойкости.
60Г
65Г
Плоские и круглые пружины, рессоры, пружинные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость; бандажи, тормозные барабаны и ленты, скобы, втулки и другие детали общего и тяжелого машиностроения.
65Г
Ст70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2
Пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпуса подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок.
55С2
0С2, 60С2, 35Х2АФ
Пружины и рессоры, применяемые в автомобилестроении, тракторостроении, железнодорожном транспорте и других отраслях машиностроения.
Для изготовления рессорной полосовой стали толщиной 3 – 24 мм.
50ХФА
60С2А, 50ХГФА, 9ХС
Тяжелонагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300°С и другие детали.
60С2Н2А
60С2А, 60С2ХА
Ответственные и тяжелонагруженные пружины и рессоры.
60С2Х2
60С2ХФА, 60С2Н2А
Для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор ответственного назначения.
60С2ХФА
60С2А, 60С2ХА, 9ХС, 60С2ВА
Ответственные и тяжелонагруженные пружины и рессоры, изготовляемые из круглой калиброванной стали.
65С2ВА
60С2А, 60С2ХА
Ответственные и высоконагруженные пружины и рессоры.
acrossteel.ru
Определение марки стали, анализ металлов и сплавов
Экспресс-методы анализа металлов и сплавов
На сегодняшний день наибольшую популярность получили два метода определения химического состава металлов и сплавов:
рентгенофлуоресцентный анализ (РФА, преимущественно в портативном варианте)
искровой оптико-эмиссионный (атомно-эмиссионный).
Оба метода анализа металла характеризуются высокой скоростью химического анализа и возможностью быстрого определения марки стали.
Имеет самую большую популярность среди пользователей. Самое главное преимущество в том, что он имеет малую массу (около 2 кг.) и может производить анализ металлов даже при низких температурах в полевых условиях. Портативный анализатор металла работает как от аккумуляторов, так и от сети. Кроме того, не требует высокого качества пробоподготовки; нет ограничений по форме и весу образца.
Эффективно определяет марки сталей и элементы: Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Zn, Se, Zr, Ag, Sn, Ta, W, Au, Hf, Pb, Bi.
Однако из-за слабой флуоресценции не определяет или имеет ограничения в определении концентраций легких элементов: C, S, P, Si, Al, Mg, Na, Li, Be, B, N
Из минусов можно добавить, что измеряет концентрации только от 0,05%. О точности можно говорить лишь на достаточно высоких концентрациях.
Данный метод анализа металлов и сплавов является наиболее точный. Пределы обнаружения некоторых элементов достигают 0,00001%. Кроме того, отмечается хорошая сходимость результатов химического анализа металлов по углероду, сере и фосфору. Имеется возможность определения азота и бора. Способен точно определять марки сталей и чугунов.
Эти приборы имеют настольное или напольное исполнение.
Имеются и портативные спектрометры в данном классе приборов (с выносным датчиком на оптоволоконном кабеле). Основные их недостатки – существенный вес и худшие показатели в анализе C, S, P, N.
Выводы:
Для проведения сортировочных работ на складах и ориентировочного определения марок сталей подойдёт портативный РФА пистолет, типа MIX 5.
Для точного входного анализа сплавов на соответствие сертификату и в литейном производстве подойдет искровой оптико-эмиссионный анализатор металлов М5000.
fpi-inc.ru
Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов
Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов – Марочник сталей и сплавов
Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов
Поиск по химическому составу материала
Область поиска
все материалы
ферросплав
сталь конструкционная
сталь инструментальная
сталь для отливок
сталь, сплав жаропрочные
сталь коррозионно-стойкая
сталь специального назначения
сталь электротехническая
сплав прецизионный
чугун
алюминий, сплав алюминия
бронза
золото, сплав золота
латунь
магний, сплав магния
медь, сплав меди
никель, сплав никеля
олово, сплав олова
платина, сплав платины
палладий, сплав палладия
свинец, сплав свинца
серебро, сплав серебра
титан, сплав титана
цинк, сплав цинка
порошковая металлургия
прочие металлы и сплавы
материалы для сварки и пайки
Поиск по механическим свойствам материала
Область поиска
все материалы
сталь конструкционная
сталь инструментальная
сталь для отливок
сталь, сплав жаропрочные
сталь коррозионно-стойкая
сталь специального назначения
сталь электротехническая
сплав прецизионный
чугун
алюминий, сплав алюминия
бронза
золото, сплав золота
латунь
магний, сплав магния
медь, сплав меди
никель, сплав никеля
олово, сплав олова
свинец, сплав свинца
серебро, сплав серебра
титан, сплав титана
цинк, сплав цинка
Поиск по твердости материала Поиск по физическим свойствам материала
Область поиска
все материалы
сталь конструкционная
сталь инструментальная
сталь для отливок
сталь, сплав жаропрочные
сталь коррозионно-стойкая
сталь специального назначения
сталь электротехническая
сплав прецизионный
чугун
алюминий, сплав алюминия
бронза
золото, сплав золота
латунь
магний, сплав магния
медь, сплав меди
никель, сплав никеля
олово, сплав олова
свинец, сплав свинца
серебро, сплав серебра
титан, сплав титана
цинк, сплав цинка
Расчет строительных конструкций завязан на выборе марки стали. Многие просто в расчетах принимают марку стали С245 как самую низкую и не парятся по этому поводу — в случае если необходимой марки нет, заменяют на более прочную, а сечение оставляют тоже, что это ведет к перерасходу металла и завышению стоимости строительства.
Также многие ошибочно полагают, что из-за того что самая низкая марка дешевле, то и конструкция будет дешевле. На самом деле увеличение прочности стали ведет к снижению общей массы конструкции и итоговая стоимость всего проката может оказаться ниже. Кроме этого снижается нагрузка на фундамент и сейсмические нагрузки. Однако использование высокопрочных сталей не оправданно для элементов, сечение которых подбирается из условия устойчивости.
Кроме того при подборе марки стали будет не лишним обзвонить поставщиков на наличии и возможность поставки профиля из необходимой марки стали т.к. при замене марки стали на менее прочную придется менять профиль и узлы, что займет некоторое время, а при замене на более прочную будет перерасход стали. Одни из самых распространенных марок стали для прокатного профиля на рынке — 09Г2С и Ст3сп/пс5.
В первую очередь для выбора марки стали нам необходимо определить к какой группе относятся будущий элемент здания. Описание групп написано в приложении В СП 16.13330.2011. Всего их 4:
1) Сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях (согласно ГОСТ 25546), в том числе максимально стесняющие развитие пластических деформаций или подверженных непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок. В этот список входят подкрановые балки, балки рабочих площадок, балки путей подвижного транспорта, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающие нагрузки от подвижных составов, главные балки и ригели при динамической нагрузке, пролетные строения транспортерных галерей, фасонки ферм, стенки, окрайки днищ, кольца жесткости, плавающие крыши, покрытия резервуаров и газгольдеров, бункерные балки, оболочки параболических бункеров, стальные оболочки свободно стоящих дымовых труб, сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м, элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов.
2) Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии растягивающих напряжений. В этот список входят фермы, ригели рам, балки перекрытий и покрытий, косоуры лестниц, оболочки силосов, опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов, опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ) опоры транспортных галерей, прожекторные мачты, элементы комбинированных опор антенных сооружений (АС) и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы, а также конструкции и их элементы 1-ой группы при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 и ТУ 14-2-427 при наличии сварных монтажных соединений.
3) Сварные конструкции или их элементы, работающие при статической нагрузке, преимущественно на сжатие. В этот список входят колонны, стойки, опорные плиты, элементы настила перекрытий, конструкции, поддерживающие технологическое оборудование, вертикальные связи по колоннам с напряжениями в рассчетных сечениях связей свыше 0,4Ry, анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта, опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели, элементы стволов и башен АС, колонны бетоновозных эстакад, прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы, а также конструкции и их элементы 2-ой группы при отсутствии сварных соединений.
4) Вспомогательные конструкции зданий и сооружений. В этот список входят связи, кроме указанных в группе 3, элементы фахверка, лестницы, трапы, площадки, ограждения, металлоконструкции кабельных каналов, вспомогательные элементы сооружений и т.п., а также конструкции и их элементы 3-ей группы при отсутствии сварных соединений.
Далее нам необходимо определить климатический район строительства, а точнее нам необходимо узнать расчетную температуру наружного воздуха. Ее можно найти в СП 131.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*).
За расчетную температуру для определения стали по СП 16.13330.2011 принимается температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98.
За расчетную температуру для определения стали по СНиП II-23-81 принималась температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92.
Почему температура влияет на выбор марки стали? Потому что с уменьшением температуры увеличивается хрупкость стали.
С 1 июля 2015 г. СП 16.13330.2011 носит обязательный характер, поэтому необходимо пользоваться данными по нему. Давайте сравним требования предъявляемые СП 16.133302011 и уже не действующим СНиП II-23-81.
По таблице В.1 СП 16.13330.2011 назначаются следующие марки стали в проектируемых конструкциях:
Из таблицы мы видим, что здесь 3 столбца со стандартами для выбора марки стали. Марка стали по ГОСТ 27772 характеризует предел текучести металла (С235 означает что сталь имеет предел текучести 235 Н/мм²), маркировка согласно ГОСТ 353,ГОСТ 14637 и ГОСТ 19281 обозначает химический состав, прочностные характеристики данной марки можно посмотреть в этих ГОСТ-ах. Сталь выполненная по одному ГОСТ-у может полностью соответствовать марке стали, выполненному по другому ГОСТ-у, отличие заключается лишь в методе контроля качества стали. В мире нет единого стандарта обозначения марки стали — в России одни стандарты, в США другие, в Европе третьи, но это не значит, что сталь у нас разная.
По таблице 50 СНиП II-23-81 назначаются следующие марки стали:
Группа 1:
Группа 2:
Группа 3:
Группа 4:
Обозначения, принятые в табл. 50* СНиП II-23-81:
а) фасонный прокат толщиной до 11 мм, а при согласовании с изготовителем — до 20 мм; листовой — всех толщин; б) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772-88 для толщин свыше 20 мм; в) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772-88 для всех толщин; г) для района II4, для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха, применять прокат толщиной не более 10 мм; д) при толщине проката не более 11 мм допускается применять сталь категории 3; е) кроме опор ВЛ, ОРУ и КС; ж) прокат толщиной до 10 мм и с учетом требований разд. 10; и) кроме района II4 для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха. Знак «+» означает, что данную сталь следует применять; знак «-» означает, что данную сталь в указанном климатическом районе применять не следует.
Как видим в СНиП II-23-81 градация по температурам ниже на 5 градусов, чем в СП 16.13330.2011, но и температура здесь не самых холодных суток, а самой холодной пятидневки. Если посмотреть СП «Строительная климатология», то заметим, что в большинстве случаев условия выбора марки стали будут одинаковыми, но есть случаи когда СНиП предъявляет более суровые требования, есть случаи когда в СП требования выше. Поэтому для экспертизы, необходимо чтобы марка стали соответствовала СП 16.13330.2011, но если СНиП II-23-81 предъявляет более суровые требования, то рекомендую воспользоватся этим документом.
Для подбора марки стали труб можно воспользоватся таблицей В.2 Сп 16.13330.2011
Также можно подобрать марку стали по показателям ударной вязкости данной в таблице В.3 Сп 16.13330.2011
Марку стали для соединений стальных конструкций следует выбирать согласно приложению Г СП 16.13330.2011
Из таблицы мы можем определить рекомендуемые марки стали и сделать расчет. Если есть возможность выбора марки стали, то лучше попробовать несколько вариантов и на основании технико-экономического расчета выбрать лучший вариант.
buildingbook.ru
Как определить металл или его марку
Как часто вы сталкивались с такой проблемой: нужна сварка, но вы не знаете какой металл перед вами и, соответственно, трудно определиться с маркой электрода, или присадочного прутка? Возможно, необходимость отличить металл возникала у вас и по другому поводу.
Каким образом можно узнать, какой металл перед вами, какова его марка не прибегая к специальным исследованиям, таким как спектральный анализ, или анализ на углерод и т.д.?
Отличить цветной металл от черного не составит труда даже человеку не посвященному в тонкости металлургической науки. Самый простой способ, к которому можно прибегнуть, это визуальный осмотр.
Черный металл при резке, или зачистке имеет серебристо- светлый цвет, однако, очень быстро окисляется на воздухе Окисел имеет тусклый серый оттенок. Металл хорошо берется магнитом и сильно корродирует, то есть покрывается слоем рыжей ржачины.
Алюминий и сплавы на его основе — при свежем резе светлый блестящий металл, магнитом не берется, окисляясь приобретает матовость. Чистый алюминий — белесого цвета, окисленная поверхность визуально воспринимается как белый налет.
Медь имеет красный оттенок, сильно темнеет на воздухе с образованием зеленого налета. Магнитом не берется. При сгорании окрашивает пламя в зеленый.
Бронза — это сплав с медью — имеет желтый оттенок, окисляется слабо и не магнитится.
Латунь — это сплав меди с цинком, практически тоже самое, что и бронза, только окисляется сильнее.
Коррозионностойкая сталь ( нержавейка) без цвета, иногда с сероватым оттенком, магнитом может браться нагартованная нерж, отожженная нержавейка не магнитится.
Магний — металл с белым серебристым оттенком, не магнитится. Сгорает ярким белым пламенем, при вдыхании появляется сладковатый привкус.
Различные химические элементы, высеченные абразивным, или иным кругом, на воздухе сгорают каждый своим неповторимым способом. При порезке, или заточке можно определить металл более точно по цвету и форме искры и количеству «звезд».
Известно, что низкоуглеродистые стали в зависимости от типа добавленного в плавку раскислителя различают на: кипящие, спокойные, полуспокойные.
Кипящая сталь оставляет немногочисленные длинные искры, окрашенные в оранжевый цвет. При содержании большого количества углерода (высокоуглеродистые) из-под круга вылетает пучок многочисленных светлых искр, с «звездами» на конце. С увеличением процентного содержания углерода увеличивается яркость и «звезд» становится больше.
Инструментальная сталь (быстрорез) дает пучок ломаных коротких искр.
При наличии опыта можно научиться определять количество углерода с точностью до десятой доли процента. Однако, практически невозможно отличить сталь высококачественную от обычной, так как процент содержания вредных примесей, таких как сера и фосфор, как в одном, так и в другом случае очень мал и он никак не влияют на форму, цвет, размеры искры и т.д. Кроме того, обратите внимание на то, что ст. 20 и Ст.3, Ст.4 содержат одинаковое количество углерода и, соответственно, визуально вы не увидите никакой разницы в характере сгорания.
Безошибочно можно определить присутствие вольфрама в стали, если его более 3-4% искра окрашивается в темный бордовый цвет и это главный признак того, что сталь не углеродистая.
Чугун (сплав железа с углеродом от 2,14%) окрашивает искру в красный, здесь не ошибешься.
При ударе титана о сталь высекается яркая белесая искра.
Нержавейка дает похожую картину, однако, яркость у искры у нее меньше и ее труднее получить.
Подтвердить марку материала могут дополнительные исследования. Если взять стальную болванку и надрезать ее на 25% ее толщины, а потом ударить по ней кувалдой, то получится излом, изучив характер которого также можно сделать выводы.
Быстрорез, или рапид (Р18, Р9 и прочие) вследствие своей высокой твердости ломается хрупко и излом имеет мелкозернистый с темным окрасом. Углеродистая сталь напротив, имеет светлый с крупным зерном излом. Сопоставив данные по виду поверхности, по которой произошло разрушение, с результатами по искрам можно с большой долей уверенности говорить о правильности определения марки материала.
Если же, несмотря на все проведенные испытания вас по прежнему одолевают сомнения, то при наличии закалочной печи, вы можете провести следующий эксперимент, основанный на разной способности сталей к закалке.
Итак, сталь с содержанием углерода до 0,25% (Ст.3-Ст.20) после нагрева до Т= 900 градусов, некоторой выдержки и последующего резкого охлаждения в воде остается такой же мягкой и пластичной, каковой была до термообработки и хорошо спиливается напильником (хорошо бы иметь в хозяйстве набор тарированных напильников с различной твердостью). Углеродистую сталь с содержанием до 1,3%С легко можно отличить от низколегированной стали после закалки на масло. Первые после такой процедуры отлично пилятся напильником, а вторые (легированные) приобретают настолько высокую твердость, что напильник по ним скользит (в частности, имеются в виду хорошо свариваемые марки 9ХС, ХВГ). Ст.40 и Ст.50 от Ст.40Х и Ст.50Х очень трудно отличить друг от друга по искре, зато после закалки ст.40Х приобретает большую твердость и напильник по такой стали скользит и не спиливает ее, а Ст.40 остается мягкой и податливой. Напильник, как средство для определения твердости, используется в случае отсутствия других средств измерения (твердомер Роквелл, или Супер-Роквелл с алмазным индентором, или ультразвуковой твердомер, основанный на явлении ультразвукового контактного импеданса). Следует отметить, что большинство сталей после закалки имеет обезуглероженный слой (этот слой, соответственно, имеет низкую твердость) и его необходимо снять для получения корректных данных. Если стоит вопрос различить стали по типу изготовления, поверхность гарячекатанной стали всегда покрыта налетом окалины, а холоднотянутая имеет чистую, блестящую, ничем не загрязненную поверхность.
Итак, для определения марки материала вы можете прибегнуть к одному из предложенных вариантов:
визуальный осмотр,
высекание искры,
изучение излома,
закалка и проверка напильником.
Если исследовать образец материала всеми этими способами и сопоставить результаты, то можно говорить о стопроцентной точности определения марки материала. Также все эти варианты можно использовать как дополнительные исследования при проведении спектрального анализа.
Дополнительные сведения
Ст.12Х18Н9 (AISI 304) дает короткую искру, окрашенную в светло-желтый цвет с несколькими красными точками, возникающими время от времени. В месте прикосновения абразива и на кончиках разветвления искровой пучок имеет красно -желтый окрас.
Ст.Х12Ф1 — желтая, короткая искра, множественные «звезды», концы удлинены в линии. В месте касания абразива красно-желтый окрас. Отдельные красные точки по всему пучку.
Ст.12Х13 — светло-желтая короткая искра с ответвлениями.