Низколегированная сталь это углеродистая сталь: Низколегированная сталь: основные характеристики

Низколегированная сталь это углеродистая сталь: Низколегированная сталь: основные характеристики | Полезные статьи о металлопрокате

alexxlab | 19.10.1973 | 0 | Разное

Содержание

НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ – это… Что такое НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ?

НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ: см. в ст. Легированная сталь.

НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ

Смотреть что такое “НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ” в других словарях:

низколегированная сталь — Класс черных металлов, которые проявляют прочностные свойства, большие, чем простые углеродистые стали, в результате добавления таких легирующих элементов, как никель, хром и молибден. Общее содержание легирующих элементов может составлять от… … Справочник технического переводчика
низколегированная сталь — 3.6 низколегированная сталь (low alloy steel): Сталь с суммарным содержанием легирующих элементов менее 5 %, но больше чем в углеродистой стали. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ — (НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЙ СПЛАВ) сталь (сплав), содержащая (содержащий) до 2,5% легирующих элементов. смотри также Легированная сталь … Металлургический словарь
Низколегированная сталь — Легированная сталь, в которой суммарное содержание легирующих элементов не превышает 2,5% (кроме углерода) … Большая советская энциклопедия
конструкционная низколегированная сталь — [engineering low alloyed steel] сталь, содержащая Энциклопедический словарь по металлургии
инструментальная низколегированная сталь — [tool low alloyed steel] сталь, содержащая 0,8 1,2 % C и легированная Cr (≤ 1,5 %), от (с 1,5 %) и [f (0,15 0,30 %) с целью увеличения прокаливаемости, износо и теплостойкости, по ср. с инструментальной нелегированной сталью. Инструментальные… … Энциклопедический словарь по металлургии
высокопрочная низколегированная сталь — Сталь, спроектированная для обеспечения лучших механических свойств и более высокого сопротивления атмосферной коррозии, чем углеродистая сталь. Эта сталь не должна составлять класс легированных сталей, так как была изготовлена скорее для… … Справочник технического переводчика
термообработанная низколегированная сталь — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN heat treatable low alloy steel … Справочник технического переводчика
СТАЛЬ — СТАЛЬ, сплавы ЖЕЛЕЗА с примесью УГЛЕРОДА. Исключительная прочность стали сделала ее чрезвычайно важным материалом в строительстве и производстве товаров. Наиболее распространенным видом является простая углеродная сталь, так как углерод является… … Научно-технический энциклопедический словарь
сталь для железнодорожного транспорта — [railway steel] конструкционная углеродная и низколегированная сталь, используемая при строительстве наземных железнодорожных путей (рельсы, стрелки, рельсовые скрепления и др.) и подвижного железнодорожного состава (колеса, бандажи, оси и др.).… … Энциклопедический словарь по металлургии

Низколегированные стали

Конструкционные легированные стали по степени их легирования, делятся на низколегированные (менее 5% легирующих элементов), среднелегированные стали (5-10%), высоколегированные стали (более 10%)
Низколегированные стали представляют собой категорию черных металлов, обладающих механическими показателями, которые в разы превосходят простые углеродистые стали, так как в их состав добавлены легирующие элементы (например: никель, хром, молибден). Общего содержания примесей в этих сталей может быть с 2,01% до уровня чуть ниже, нержавеющих сталей, которые содержат как минимум 10% Хрома. Марки:

30ГЛ, 40ХЛ, 30ХЛ.

В большинстве из всех низколегированных сталей, основной функцией легирующих элементов, является улучшение механические свойств и твердости после термообработки. Однако в некоторых случаях добавление легирующих элементов применяется для снижения разрушений и нанесений вреда окружающей среде в конкретных условиях эксплуатации.

Для достижения определенных свойств в материал добавляются легирующие элементы. Как правило, легирующие элементы добавляются менее 5% для увеличения прочности или на наоборот, более 5%, чтобы достичь специальных свойств, такие как стойкость к коррозии, а так же жаростойкости и жаропрочности.

Марганец, кремний, никель, медь добавляются для увеличения прочности при формировании твердых сплавов в группе ферритовых. Хром, ванадий, молибден и вольфрам – для увеличения прочности, образуя карбиды второй фазы. Никель и медь в небольших количествах повышают коррозионную стойкость. Молибден помогает противостоять хрупкости. Марганец, свинец, висмут, селен, теллур увеличивают обрабатываемость.

Марганец, кремний, алюминий используется в сталелитейном производственном процессе для удаления растворенного кислорода из расплава. Марганец также служит для удаления серы и фосфора из расплавленной стали.

Основные типы стали с гарантированными свойствами, такими как прочность, предел упругости и разрывная нагрузка, находятся в пределах установленных лимитов. Марки: 35ХНЛ, 35ХМЛ, 35ХНМЛ.

Низколегированной стали, обычно классифицируются по нескольким параметрам:
• Химический состав – эта классификация основана на легирующих элементах таких, как вольфрам никель, хром, молибден, ванадий.
• Термообработка низколегированной стали, может быть классифицирована на следующие виды закалка и отпуск, нормализация и отпуск, отжиг.

Низкоуглеродистые закаленные и отпущенные стали сочетают в себе высокую текучесть (от 350 до 1035 МПа) и высокую прочность при разрывах, пластичность, коррозионную стойкость и свариваемость, обладают хорошей вязкостью. Различные стали имеют соответственно и разнообразные комбинации этих характеристик, поэтому основным моментом, является, то где их будут применять в дальнейшем. Некоторые стали применяются в военной промышленности. Перечисленные стали, в основном используются как прокат. Некоторые из этих сталей, а также других аналогичные стали, производятся в виде поковок и отливок. Марки: 20ХМЛ, 35ХГСЛ.

Низколегированной стали являются жизненно важным компонентом в производстве военных и гражданских судов и самолетов. Стали никелевого сплава и достаточно крепки, для того чтобы использовать их для создания реактивных двигателей. Без подобных сплавов, реактивные истребители не смогли бы летать.

Низколегированной стали позволяют конструкторским отделом создавать надежные, легкие, литые танковые брони. Используемые металлы прочные и легкие, применяются так же для самолетов и подводных лодок. Никель – это материал полезен в производстве стрелкового оружия.

Ученые постоянно раздвигают границы науки и техники в поисках новых и лучших материалов. Университет Вирджинии находятся на первом месте по результатам этой деятельности. Они создали аморфный металл, состоящий из различных сплавов, в том числе малознакомых элементов, таких как иттрий. По данным этих ученых, новый сплав немагнитный, в три раза прочнее стали и обладает превосходными антикоррозионными свойствами. Материал может оказаться весьма полезными в военных, аэрокосмических и промышленных сферах.

Предыдущие статьи:

Легированная сталь – общие сведения

Помимо углерода, железа и примесей, в состав легированной стали также входят специальные легирующие элементы. Их вводят в сталь в разных сочетаниях и количествах. Одновременно может быть введено 2, 3 и более вида. Легирующие элементы вводятся для повышения технологических и эксплуатационных качества металла.

Сталь имеет определенную градацию по содержанию таких элементов. Так, если легирующих элементов содержится более 10%, то сталь считается высоколегированной, если их содержание находится в пределах 2,5-10%, то это среднелегированная сталь. Если процент легирующих элементов ниже, то сталь – низколегированная. Помимо этого, сталь также классифицируют по назначению: инструментальная, конструкционная и сталь с особыми свойствами. Нефтяная и химическая промышленность часто пользуются трубами, аппаратами и метизами из легированной стали. Нержавеющая сталь это легированная сталь с добавлением хрома, наиболее часто востребована в производстве.

Низколегированные стали (13Х, 9ХС) для режущих инструментов не являются теплостойкими. Поэтому рекомендуется работать с ними при температуре от 200 до 250 градусов. При температуре 300-400 уже можно работать со среднелегированными сталями (9Х5ВФ, 8Х4В3М3Ф2). Легированные стали по сравнению с углеродистыми имеют большую устойчивость переохлажденного аустенита. Их износостойкость выше, а прокаливаемость – больше.

Легированные стали закаливают в масле, критический диаметр при этом – 40 мм. Применение горячих закалочных сред или масла помогает уменьшить коробление инструмента и деформацию. Таким образом, инструмент будет иметь большее сечение. Из-за меньшего коробления длина инструмента будет больше.

Низколегированная сталь (13Х, например) имеет относительно неглубокую прокаливаемость и рекомендована для инструментов, диаметром не более 15 мм. Из такой стали часто изготавливают лезвия для безопасных бритв, гравировальный или хирургический инструменты.

Такие стали, как ХВСГ, ХВГ, 9ХС используются в создании инструментов относительно крупного сечения: развертки, сверла, протяжки с диаметром от 60 до 80 мм в среднем.

Термическая обработка для режущих легированных сталей включает закалку в масле с температурой 830-870 градусов (или ступенчатую закалку), а также отпуск, но уже при температуре около 200. Твердость стали после этого будет ЯС 61-65. Если требуется повысить вязкость, то температуру отпуска повышают до 200-300 градусов. При этом снижается твердость до Н=С 55-60, потому что часть мартенсита распадается.

Легированная сталь имеет определенную маркировку типа 25ХГ2С. Здесь 25 означает 0,25% углерода в стали, 1% хрома (если процент равен 1, то цифра опускается), 2% марганца, а также 1% кремния. То есть, две первые цифры означают процентное содержание в сотых долях углерода, а остальные – проценты легирующих элементов. Инструменты из легированных сталей прочнее, легче и дольше служат. Завод, занимающийся обработкой и изготовлением металлических изделий использует, как правило обычные и легированные стали.

Высококачественная легированная сталь маркируется буквой А в конце. 30ХМА, например – это высококачественная легированная хромомолибденовая сталь.

Применяют легированную сталь в зависимости от количества специальных добавок и назначения. Главное отличие легированной стали – это повышенная прочность и высокая пластичность. Благодаря этому уменьшается вес металлических конструкций. Область применения определяется и подразделением сталей на группы: жаропрочные, окалиностойкие, кислотостойкие. Военная и ракетная промышленности постоянные потребители высококачкственных легированных сталей.

Черная сталь – классификации, характеристика, применение

Различают два основных вида черной стали по способу получения проката (при этом регламентируемые характеристики разделяются на 6 основных категорий, обозначаются цифровой комбинацией):

Горячекатаная. В эту группу входят:

сортовая,
фасонная,
толстолистовая,
тонколистовая,
широкополосная сталь (часто называют универсальной)

Холоднокатаная. В этой группу входит:

тонколистовая сталь.

Сортовой металлопрокат – это изделия специального назначения. Получают из низкоуглеродистой стали (содержание углерода не более 0,25%). Среди многообразия в черной металлургии различают следующие изделия: арматуру, рельсы, балки, катанки, круг, полосу, пруток и прочие. Наибольшим спросом данные изделия пользуются в монолитно-каркасном строительстве. Например, балки применяются при обустройстве перекрытий зданий. По форме данные изделия представляют собой двутавр.

Катанка – это металлический прокат из стали обычного качества. Получают из низкоуглеродистой стали, в которую вводят от 0,25-1,5% марганца и алюминия. Это необходимо для получения свойств вязкости. Получают проволоку разного диаметра в бухтах свободной мотки. Исходники могут подвергаться реке, штамповке, ковке. Особым спросом пользуется гладкая или периодического профиля арматура в производстве железобетонных изделий.

Фасонный прокат – уголки, швеллера, двутавры и другие. Эти элементы применяют в основном в строительной сфере, например, в строительстве быстровозводимых домов. Швеллер – стержневое приспособление, используемое при строительстве несущих конструкций в зданиях различного назначения.

Листовой прокат – холоднокатаные, оцинкованные, стальные, горячекатаные листы. Получают из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,1%. Это позволяет обеспечить свойства повышения способности к горячему деформированию или холодному волочению. Наибольшее применение данные изделия черной металлургии применяют в машиностроении (например, корпусы автомобилей) и строительстве. Полоса часто применяется для изготовления металлоконструкций и режущих инструментов.

Холоднокатаный прокат различают по способности к вытяжке: может быть глубоким или нормальным. Классифицируют прокат на два вида: с термической обработкой или дрессированный. По исходным условиям технического проекта может быть изготовлен недрессированный прокат холодной деформации.

Готовый продукт может иметь следующие формы:

Листы. Изготавливают с обрабатываемой кромкой – обрезка;
Рулоны с последовательно намотанными слоями. Кромка может быть обрезана по требованиям технического проекта или выпускается необрезной.

Прокат классифицируется по группам прочности. Всего 10 видов. Укажем их: К260В, К270В, ОКЗООВ, К310В, КЗЗОВ, К350В, ОК360В, ОК390В, ОК400В, К490В, где буквенно-цифровая комбинация расшифровывается как:

ОК – обыкновенного качества;
К – качественный;
Цифровое значение – группа прочности записывается 3-мя цифрами (входят в основное обозначение). Обозначают нижний предел временного сопротивления.

Разница между Низколегированной сталью и Высоколегированной сталью

Основное различие между Низколегированной сталью и Высоколегированной сталью состоит в том, что Низколегированные стали содержат менее 0,25% легирующего элемента, тогда как Высоколегированные стали имеют более 10% легирующего элемента. Кроме разделения на низколегированную и высоколегированную сталь, она ещё подразделяется по степени легирования на среднелегированную. В этой стали количество легирующих элементов составляет от 2,5 до 10 %)

Сплав представляет собой смесь двух или более элементов. Он производится путем смешивания расплавленного металла с некоторыми другими элементами (металлами или неметаллами или обоими), для получения материала, который обладает улучшенными свойствами по сравнению с исходным металлом. Низколегированная и высоколегированная сталь – это два типа сплавов железа с легирующими элементами. Наиболее популярные легирующие элементы в этих сталях применяются такие: никель (Ni), медь (Cu), титан (Ti) и ванадий (V), азот (N) и др.

Содержание

Обзор и основные отличия
Что такое Низколегированная сталь
Что такое Высоколегированная сталь
В чем разница между Низколегированной сталью и Высоколегированной сталью
Заключение

Что такое Низколегированная сталь?

Низколегированная сталь – это тип легированной стали, свойства которой улучшены по сравнению с углеродистой сталью. Например, этот сплав обладает лучшими механическими свойствами и большей коррозионной стойкостью, чем углеродистая сталь. Содержание углерода в низколегированной стали составляет менее 0,2%. Наиболее распространённые легирующие элементы в этой стали такие: Никель (Ni), Хром (Cr), Молибден (Мо), Вольфрам (V), Бор (B), Вольфрам (W) и Медь (Cu).

Листовая сталь

В большинстве случаев процесс изготовления этих легированных сталей включает термическую обработку и отпуск (для нормализации). Но теперь, появилась тенденция производить закалку и отпуск. Кроме того, почти все материалы из низколегированной стали являются свариваемыми. Однако материал иногда требует обработки до или после сварки (чтобы избежать растрескивания).

Некоторые преимущества низколегированной стали:

Предел текучести выше
Высокий предел прочности
Более высокая стойкость к окислению и коррозии
Низкий порог хладноломкости

Этот материал применяется в промышленности, но до максимальной температуры 580 °C. Если температура выше, чем 580 °C, этот материал не подходит из-за отсутствия достаточной стойкости к окислению, чтобы справиться с высокими температурами.

Что такое Высоколегированная сталь?

Высоколегированная сталь – это тип легированной стали, в котором более 10% легирующих элементов. В отличие от низколегированной стали, легирующими элементами для высоколегированной стали являются хром (Cr) и никель (Ni). Наиболее известным примером этой стали – является нержавеющая сталь.

Кастрюля из нержавеющей стали

Хром обеспечивает сталь тонким оксидным слоем на поверхности стали. Это называется скрытым слоем, потому что этот слой задерживает коррозию металла. Кроме того, производители обычно добавляют большое количество углерода и марганца, чтобы придать стали аустенитный характер. Кроме того, этот материал дороже, чем низколегированная сталь.

В чем разница между Низколегированной сталью и Высоколегированной сталью?

Как низколегированная, так и высоколегированная сталь обладают улучшенными свойствами, чем углеродистая сталь. Однако ключевое различие между низколегированной сталью и высоколегированной сталью состоит в том, что низколегированные стали содержат менее 0,25% легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали содержат более 10% легирующих элементов. В химическом составе низколегированная сталь содержит железо, углерод (менее 0,2%) и другие легирующие элементы, такие как Никель (Ni), Хром (Cr), Молибден (Мо), Вольфрам (V), Бор (B), Вольфрам (W) и Медь (Cu), в то время как высоколегированная сталь содержит железо, хром, никель, углерод, марганец и др.

Заключение – Низколегированная сталь против Высоколегированной стали

Как низколегированная, так и высоколегированная сталь обладают улучшенными свойствами, чем углеродистая сталь. Основное различие между Низколегированной сталью и Высоколегированной сталью состоит в том, что Низколегированные стали содержат менее 0,25% легирующих элементов, тогда как Высоколегированные стали имеют более 10% легирующих элементов.

Особенности обработки легированных сталей

Какие бывают стали

Сталь – это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

По химическому составу стали и сплавы подразделяются на две большие группы:

углеродистая сталь в своем составе содержит железо, углерод и постоянные примеси, присущие железоуглеродистым сплавам и предназначена для статически нагруженного материала;
легированная сталь – добавляются легирующие элементы: хром, никель, вольфрам, ванадий, алюминий, кобальт, молибден, кремний, марганец и другие. Чтобы получить более высокие физикохимические и механические свойства, чем в углеродистых сталях, эти элементы вводятся в процессе плавки.

Легировать — означает сплавлять, соединять. Элементы, вводимые в сталь, называются легирующими, а стали, сплавленные с ними, получили название легированных.

Отличительная особенность легированных сталей (в том числе нержавеющих сталей) – повышенная твердость и прочность. Это необходимо учитывать при подборе инструмента для шлифования. Часто применяются универсальные абразивные материалы предназначенные для всех металлов. Это большая ошибка, которая приводит к негативным результатам – браку изделия, так называемым прижогам.

Прижоги при шлифовании

Шлифование стали происходит двумя способами: с использованием охлаждающей жидкости и без нее, когда ее подача невозможна. Одна из причин возникновения прижогов при шлифовании- это недостаточное охлаждение или неправильный способ подвода жидкости для охлаждения.

Прижоги возникают в момент контакта абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью. Температура в зоне соприкосновения повышается и может достигать 700°С. В процессе шлифования выделяется тепло, в результате нагревается шлифовальный материал, поверхность детали и окружающий воздух.

Основная температура передается обрабатываемой детали, поэтому при снятии стружки на этом участке образуется мгновенная температура. Она намного больше той температуры, которая установилась на поверхностном слое детали.

В результате повышенных температур мы получаем 2 негативных результата:

Разрушение гибкого шлифовального инструмента, который становится непригоден для дальнейшей работы.
Стружка стали плавится и спекается на абразивном зерне, в итоге происходит шлифование металла металлом, а не самими зернами, температура в месте обработки увеличивается еще больше. Это приводит к структурным нарушениям кристаллической решетки металла.

Рисунок 1

Обработанный металл с прижогом	Обработанный металл без прижога

В местах структурных нарушений детали часто образуются цвета побежалости, что и является прижогом. (Рис. 1)

Цвета́ побежа́лости — радужные цвета, образующиеся на гладкой поверхности металла или минерала в результате формирования тонкой прозрачной поверхностной оксидной пленки и интерференции света в ней.

Такие дефекты значительно ухудшают механические свойства поверхности металла – прочность, надежность, срок службы. Это является браком.

Обнаружить прижог можно при явном наличии цветов побежалости или путем травления деталей, от которого не зависит качество покрытия. Травление происходит в растворах этилового спирта, ацетона, азотной кислоты и этиленгликоля. Далее промывают и осветляют детали с соляной или серной кислотой. Если прижога нет, то покрытие будет светлым и, если есть дефект поверхности, то темным.

Как избежать прижогов на поверхности легированных сталей

Как мы отметили выше, именно легированные стали (в том числе нержавеющие стали) чаще подвержены появлению прижогов при шлифовании.

Для решения этой проблемы отдел инновационного развития ОАО “БАЗ” разработал серию шлифовальной шкурки и изделий из нее со специальным охлаждающим покрытием.

Покрытие представляет собой смесь химических элементов, которая противодействует свариванию частиц металла с шлифовальными зернами. (Рис.2)

Рисунок 2

Гибкий шлифовальный инструмент с покрытием предназначен для сухой обработки легированных сталей и их сплавов.

В начале 2020 года отдел управления качеством Белгородского абразивного завода провел испытания, в которых сравнивали эффективность шлифования легированной стали абразивными инструментами без покрытия и с покрытием. Также в испытании принимали участие аналогичные инструменты других производителей.(Рис. 3)

Преимущества использования шлифовального инструмента с охлаждающим покрытием TOP COOL :

до 2-х раз выше производительность снятия материала относительно аналогичной серии шлифовальной шкурки без покрытия.
значительное снижение температуры в зоне шлифования, что исключило появление прижогов и, соответственно, структурных изменений стали.

Гибкий шлифинструмент с охлаждающим покрытием TOP COOL

Для обработки изделий из легированных сталей, в том числе нержавеющих сталей, и их сплавов мы рекомендуем использовать следующие инструменты:

Рекомендованные статьи:

Обработка изделий из нержавеющей стали: листовой прокат, трубы, медицинские инструменты и столовые приборы

Фибровые шлифовальные круги в металлообработке

Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79 :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под

Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79

Стандарт распространяется на листовую углеродистую, низколегированную и легированную сталь, толщиной от 4 до 160 мм, пригодную для сварки и предназначенную для изготовления деталей и частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.

1. Марки

1.1. Листы изготавливают из стали следующих марок:

12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К – углеродистых;

16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д, 17ГС и 17Г1С – низколегированных ГОСТ 19282-73;

12ХМ, 10Х2М и 12Х1МФ – легированных.

Химический состав углеродистых и легированных марок стали должен соответствовать требованиям по ГОСТ 5520-79.

2. Сортамент

2.1. В зависимости от марки стали толщина листов должна соответствовать таблице:

Марка стали

Толщина, мм

12К, 15К, 16К, 18К, 20К

22К

16ГС, 09Г2С, 09Г2С1Д

10Г2С1,10Г2С1Д

17ГС, 17Г1С

12Х1МФ

12ХМ

10Х2М

4-60

25-115

4-160

4-100

4-50

4-40

4-160

8-50

2.2. По размерам, предельным отклонениям и другим требованиям сталь должна соответствовать ГОСТ 19903-74.

Пример условного обозначения

Листовая сталь марки 16ГС, нормальной плоскостности, нормальной точности прокатки, размером 20×2000×6000 мм, категории 3:

Лист

3.Технические требования

3.1. Листы из стали марок 12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К изготовляют 1-5, 10,11,16 категорий; из стали марок 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д – 1-17 категорий, из стали марок 17ГС и 17Г1С 1-6; 10-12 категорий; из стали марок 12ХМ, 10Х2М,12Х1МФ – 1-3 и 16 категорий. Листы категорий 16 и 17 изготовляют толщиной 12-60 мм.

3.2. Листы всех марок стали 1-ой категории могут изготовляться без термической обработки.

3.3. Листы из стали марок 12К, 16К и 18К изготовляют с нормализацией.

3.4. В зависимости от нормируемых механических свойств сталь изготовляют по категориям:

Нормируемая характеристика

Категория

Химический состав

Механические свойства при растяжении и изгиб в холодном состоянии

Ударная вязкость при температуре +20 ºС

Ударная вязкость после механического старения

Ударная вязкость при:

-20ºС

-40ºС

-50ºС

-60ºС

-70ºС

Ударная вязкость при:

+20 ºС и после механического старения

-20 ºС и после механического старения

-40 ºС и после механического старения

-50 ºС и после механического старения

-60 ºС и после механического старения

-70 ºС и после механического старения

Предел текучести при повышенной температуре*

Предел текучести при повышенной температуре, ударная вязкость при одной из минусовых температур* и после механического старения

–

* Температура указывается в заказе.

Листы из стали марок 15К и 20К изготовляют без нормализации. Листы из стали марки 22К толщиной до 35 мм включительно изготовляют без термической обработки или термически обработанные, толщиной более 35 мм – без термической обработки.

3.5. Листы из низколегированной стали категорий 2-6, 10-12 и 16 изготовляют без термической обработки или термически обработанные, из стали категорий 7-9, 13-15 и 17- термически обработанные ( после нормализации или закалки с отпуском).

Листы из стали марки 17Г1С всех толщин , из стали марок 10Г2С1, 10Г2С1Д толщиной более 20 мм 4-15 и 17 категорий изготовляют в нормализованном или улучшенном состоянии.

3.6. Листы из стали марок 12ХМ, 10Х2М, 12Х1МФ изготовляют термически обработанными.

3.7. Механические свойства и испытания листов на изгиб должны соответствовать:

из углеродистой и легированной стали – нормам, указанным в нижеследующих таблицах:

Марки стали	Толщина, мм	Предел текучести σт, МПа, не менее	Временное сопротивление σВ, Н/мм2	Относительное удлинение δ5, %	Ударная вязкость КС
Марки стали	Толщина, мм	Предел текучести σт, МПа, не менее	Временное сопротивление σВ, Н/мм2	Относительное удлинение δ5, %	кгс·м/см2, не менее	После механического старения, кгс·м/см2, не менее
18К	До 20 От 21 до 40 От 41 до 60	275 265 255	431-519 431-519 431-519	20 20 20	6 6 6	3 3 3
20К	До 20 От 21 до 40 От 41 до 60	245 235 225	402-509 402-509 402-509	25 24 23	6 5,5 5	3 2,5 2,5
22К	До 60	265	431-590	22	6	3
12Х1МФ	4-40	294	440-588	21	8	–
12ХМ	4-50 От 50 до 100 От 100 до 160	245 235 225	Не менее 440 Не менее 431 Не менее 421	22 20 18	6 5 4	– – –
10Х2М	8-50	294	392-588	20	10	–

Марка стали

Толщина листа, мм

Испытание на изгиб в холодном состоянии на 180º (d-диаметр оправки, а- толщиной образца)

12К

До 30

Св. 30

d =0,5а

15К

До 30

Св. 30

d =0,5а

d =1,0а

16К

До 30

Св. 30

d =2а

18К

До 30

Св. 30

d =2,5а

20К

До 30

Св. 30

d =1,5а

d =2,5а

22К

До 60

Св. 60

d =2а

–

12Х1МФ

4-40

d =2а

12ХМ

4-50

50-100

100-160

d =2а

d =2,5а

d =3а

из низколегированной стали – нормам, приведенным в ГОСТ 19282-73.

3.8. Предел текучести при повышенных температурах:

Марка стали

Предел текучести, МПа, при температуре ºС, не менее

200

250

300

320

350

400

450

12К

15К

16К

18К

20К

22К

09Г2С

16ГС

10Г2С1

09Г2СД

10Г2С1Д

10Х2М

12Х1МФ

12ХМ

17ГС и 17Г1С

176

206

225

216

–

265

167

186

206

196

206

225

255

225

255

225

245

225

245

137

157

176

186

196

225

196

225

216

235

216

225

–

176

–

118

137

157

–

176

206

176

206

225

206

118

137

–

157

176

157

176

196

216

196

176

118

–

186

206

186

176

3.9. Листы могут поставляться по группам качества относительного сужения в направлении толщины листа – Z1, Z2, Z3.

По толщине листы подразделяются на группы толщиной до 20 мм и свыше 20 мм.

Относительное сужение при разрыве в направлении толщины

Группа качества	Толщина листа, мм, не более	Относительное сужение, Z
		Среднее значение трех отдельных образцов, %	Относительное значение
		Не менее
Z1 Z2 Z3	40	15 25 35	10 15 25

В чем разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью?

Сталь, термин, который фактически описывает все семейство металлических сплавов, представляет собой универсальный и распространенный тип металла с широким спектром применений и применений. Существует много марок, но большинство типов стали делятся на две широкие категории: углеродистые стали и нержавеющие стали. Хотя они имеют одинаковый основной состав железа и углерода, типы стали, как правило, содержат множество легирующих элементов. Углеродистая сталь, как правило, меньше 10.Содержание хрома 5%, но сталь должна быть не менее 10,5% хрома, чтобы считаться нержавеющей. Эти различия придают каждому типу стали соответствующие свойства.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь относится к типу стали, которая определяется добавлением хрома и некоторых других легирующих элементов, таких как никель. Иногда ее называют нержавеющей сталью, поскольку она предназначена для защиты от окисления и поэтому является «неокисляемой». Под воздействием кислорода железо окисляется, вызывая ржавчину, однако хром может подвергаться воздействию кислорода, не подвергаясь этому процессу.Поэтому на нержавеющую сталь наносится защитный слой из хрома, который создает барьер между кислородом окружающей среды и содержанием железа в металле. Это позволяет ему противостоять коррозии или ржавчине и делает его «нержавеющим».

Типы нержавеющей стали

Различное содержание хрома в нержавеющей стали придает ей разные свойства, при более низком содержании хрома, как правило, получается более дешевая, но менее прочная сталь. Существуют различные типы нержавеющей стали, в том числе:

Аустенитная , наиболее широко используемый тип нержавеющей стали, с низким пределом текучести, но высокой коррозионной и термостойкостью, обычно используется в бытовой посуде, промышленных трубах и резервуарах, строительстве и архитектурных фасадах – это самое большое семейство нержавеющей стали и составляет около двух третей всего производства нержавеющей стали
Феррит , форма стали, как правило, без никеля, часто обладающая лучшей стойкостью к коррозии, нагреву и растрескиванию, чем более распространенные типы, и часто используется в стиральных машинах, бойлерах и внутренней архитектуре
Мартенсит , который имеет тенденцию быть магнитным и менее коррозионно-стойким, чем другие нержавеющие стали, из-за низкого содержания хрома – эти материалы очень твердые и прочные и используются для изготовления ножей и лопаток турбин.
Дуплекс , композит из аустенитной и ферритной сталей, что делает его одновременно прочным и гибким, с вдвое большим пределом текучести по сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, используемой в бумажной, целлюлозной, судостроительной и нефтехимической промышленности
Осаждение , с коррозионной стойкостью аустенитных металлов, но может быть упрочнен до более высокой прочности и, следовательно, может быть чрезвычайно прочным при добавлении других элементов, таких как алюминий, медь и ниобий

Преимущества

Коррозионные свойства
Устойчивость к высоким и низким температурам
Существует большое количество типов
Прочный и долговечный
Простота обслуживания и простота очистки
Долговечность при относительно низкой стоимости в течение всего жизненного цикла
Можно придать особую отделку, если желателен привлекательный косметический вид, и нелегко тускнеет
Экологически чистый и пригодный для вторичной переработки

Недостатки

Высокая стоимость особенно при первоначальном расходе
Металл может быть трудным в обращении, особенно без использования самых высокотехнологичных машин и технологий
Часто приводит к дорогостоящим отходам и переделкам

Приложения

Нержавеющая сталь имеет широкий спектр применения и промышленных применений, в зависимости от типа используемой стали.Нержавеющая сталь была впервые использована в автомобилестроении компанией Ford в 1930-х годах компанией Ford и с тех пор используется в автомобилях для изготовления выхлопных систем, решеток, облицовки и конструктивных элементов. Это распространяется на самолетостроение, где он используется в корпусах самолетов, реактивных двигателях и шасси. Его устойчивость к коррозии, низкие эксплуатационные расходы и простота очистки делают его полезным для транспортировки и взаимодействия с химическими веществами, и его часто используют в чистых и стерильных условиях. Таким образом, медицинские технологии также широко используются.

Прочность, стойкость и гибкость некоторых нержавеющих сталей делают их обычным явлением в архитектуре, чему также способствуют его эстетические особенности и привлекательная отделка. Например, нержавеющая сталь часто используется в терминалах Eurostar в Лондоне и на мосту Helix в Сингапуре.

Одно из наиболее распространенных повседневных применений нержавеющей стали – это производство продуктов питания и общественного питания, где она используется для производства посуды, столовых приборов, кухонных принадлежностей и бытовой техники.Посуда, такая как ножи, изготавливается из менее пластичных марок нержавеющей стали, в то время как более пластичные марки используются для грилей, духовок, кастрюль и раковин.

Углеродистая сталь

, с другой стороны, имеет гораздо более низкие уровни хрома, а вместо этого представляет собой углерод-железный сплав с несколькими другими материалами, если таковые имеются, в составе. В результате ее можно назвать «низколегированной» сталью. И нержавеющая сталь, и углеродистая сталь имеют этот основной состав, но углеродистую сталь можно определить по содержанию углерода.Обычно это около 2–2,5%, но часто бывает разным. Хотя углеродистая сталь подвержена ржавчине, в отличие от нержавеющей стали, она часто дешевле и имеет свои собственные механические свойства, зависящие от содержания углерода.

Низкоуглеродистые стали слабее и мягче, но их легко обрабатывать и сваривать; в то время как высокоуглеродистая сталь прочнее, но значительно труднее в обработке.

Типы углеродистой стали

Определяющим элементом любого сплава углеродистой стали является его содержание углерода, поэтому именно так упорядочиваются и классифицируются различные типы углеродистой стали.

Низкоуглеродистая сталь : наиболее широко используемая форма углеродистой стали с содержанием углерода менее 0,25% – они обычно относительно слабее и мягче, но легче свариваются и пластичны, и поэтому часто используются для обработки и обработки сварка по невысокой цене
Среднеуглеродистая сталь : с содержанием углерода 0,25-0,6% и содержанием марганца 0,6-1,65%, эти металлы можно улучшить с помощью термической обработки, хотя это может быть выполнено только на очень тонких профилях без дополнительного легирования добавлены элементы – эти стали прочнее, но менее пластичны, чем низкоуглеродистые стали
Высокоуглеродистая сталь : это самая твердая и прочная углеродистая сталь, с самой низкой пластичностью, очень износостойкой и почти всегда закаленной и отпущенной – они, как правило, имеют содержание углерода от 0.6-1,25% и марганца 0,3-0,9%

Преимущества

Повышенная сила
Дешевле, чем нержавеющая сталь
Износостойкие
Прочный и ударопрочный
Безопасен в обращении и работе по сравнению с другими металлами
Экологичность и простота переработки

Недостатки

Прочный, иногда трудно работать с
Хрупкий, нелегко изгибается или деформируется
Более подвержена ржавчине и коррозии
Менее привлекательный внешний вид, невозможно добиться обработки нержавеющей стали

Приложения

Углеродистая сталь различных типов применима в широком спектре отраслей и секторов.Низкоуглеродистые стали могут использоваться в деталях кузовов автомобилей, трубах, конструкциях и деталях мостов, а также пищевых банках. Среднеуглеродистая сталь используется для изготовления железнодорожных путей, колес поездов, коленчатых валов, зубчатых колес и деталей машин, требующих более высокой прочности и ударной вязкости, и точно так же высокоуглеродистая сталь используется в режущих инструментах, пружинах из высокопрочной проволоки и штампах из-за ее твердости.

Можно ли приваривать нержавеющую сталь к углеродистой стали?

Хотя технически возможно сварить эти разные типы металлов вместе, популярное мнение состоит в том, что делать это не рекомендуется.Сварка углеродистой и нержавеющей стали обычно не выполняется, поскольку они имеют разный уровень электропроводности. Углеродистая сталь обычно предварительно нагревается во время контактной сварки, поскольку она более электропроводна и не нагревается так быстро, как нержавеющая сталь. Поэтому достижение нужной температуры сварного шва часто бывает чрезвычайно трудным. Поэтому обычно рекомендуется сваривать стали одного и того же типа, а не смешивать и сочетать их.

углерода, ЛИЭС, и разница между L + H сталях

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D ‘ИвуарХорватияКубаКипрЧехияДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаВосточный ТиморЭквадорЭгипетЭль-СальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские острова (Мальвина) Фарерские островаФиджиФинляндияФинляндияФермания Югославия Франция Франция Франция МакедонияГермания enadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао Томе и Принчи peSaudi ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабских EmiratesUnited KingdomUruguayUS Экваторияльная IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Югославия Замбия Зимбабве

Углеродистая сталь и легированная сталь – Сравнение – Плюсы и минусы

Углеродистая сталь

Углеродистые стали – это железоуглеродистые сплавы, которые могут содержать значительные концентрации других легирующих элементов. Обычная углеродистая сталь – это железоуглеродистый сплав, свойства которого в первую очередь обусловлены присутствием углерода. Некоторые случайные элементы, такие как марганец, кремний, сера и фосфор, присутствуют в небольших количествах из-за метода производства стали, а не для изменения механических свойств.Добавление небольшого количества неметаллического углерода в железо обменивает его с высокой пластичностью на с большей прочностью . Благодаря своей очень высокой прочности, но все же значительной ударной вязкости, а также способности сильно изменяться при термообработке , сталь является одним из наиболее полезных и распространенных сплавов на основе черных металлов в современном использовании. Существуют тысячи сплавов, которые имеют различный состав и / или термообработку. Механические свойства чувствительны к содержанию углерода, которое обычно меньше 1.0 мас.%. Согласно классификации AISI углеродистая сталь делится на четыре класса в зависимости от содержания углерода:

Низкоуглеродистые стали . Низкоуглеродистая сталь, также известная как низкоуглеродистая сталь, в настоящее время является наиболее распространенной формой стали, поскольку ее цена относительно невысока, а свойства материала приемлемы для многих областей применения. Низкоуглеродистая сталь содержит примерно 0,05–0,25% углерода, что делает ее ковкой и пластичной. Низкоуглеродистая сталь имеет относительно низкую прочность на разрыв, но она дешевая и ее легко формовать; твердость поверхности можно повысить за счет науглероживания.
Стали среднеуглеродистые . Среднеуглеродистая сталь содержит примерно 0,3–0,6% углерода. Уравновешивает пластичность и прочность, обладает хорошей износостойкостью. Этот сорт стали в основном используется в производстве деталей машин, валов, осей, шестерен, коленчатых валов, муфт и поковок, а также может использоваться в рельсах и железнодорожных колесах.
Высокоуглеродистые стали . Высокоуглеродистая сталь содержит примерно от 0,60 до 1,00% углерода. Твердость выше, чем у других марок, но пластичность снижается.Высокоуглеродистые стали могут использоваться для изготовления пружин, канатной проволоки, молотков, отверток и гаечных ключей.
Сталь сверхвысокоуглеродистая . Ультра-высокоуглеродистая сталь содержит примерно 1,25–2,0% углерода. Стали, которые можно улучшать до высокой твердости. Этот сорт стали может использоваться для изделий из твердой стали, таких как пружины грузовых автомобилей, металлорежущие инструменты и другие специальные цели, такие как (непромышленные) ножи, оси или пуансоны. Большинство сталей с содержанием углерода более 2,5% производится методом порошковой металлургии.

Легированные стали

Сталь представляет собой сплав железа и углерода, но термин легированная сталь обычно относится только к сталям, которые содержат другие элементы, такие как ванадий, молибден или кобальт, в количествах, достаточных для изменения свойств базовой стали. В общем, легированная сталь представляет собой сталь, легированную различными элементами в общем количестве от 1,0% до 50% по весу для улучшения ее механических свойств.Нержавеющие стали представляют собой особую группу высоколегированных сталей, которые содержат минимум 11% хрома по массе и максимум 1,2% углерода по массе. Легированные стали делятся на две группы:

Стали низколегированные . Низколегированные стали представляют собой категорию черных металлов, которые демонстрируют механические свойства, превосходящие простые углеродистые стали, в результате добавления таких легирующих элементов, как никель, хром и молибден, марганец и кремний. Роль легирующих элементов заключается в повышении прокаливаемости с целью оптимизации механических свойств и ударной вязкости после термообработки.Однако в некоторых случаях добавки сплава используются для уменьшения ухудшения состояния окружающей среды при определенных условиях эксплуатации.
Стали высоколегированные . Стали с содержанием легирования более 5 мас.% Обычно классифицируются как высоколегированные. Нержавеющие стали являются основными типами высоколегированных сталей, но два других типа – это сверхвысокопрочные никель-кобальтовые стали и мартенситностареющие стали . Нержавеющая сталь определяется как низкоуглеродистая высоколегированная сталь не менее 10.5% хрома с другими легирующими элементами или без них.

Сталь 41xx – Хромомолибденовая сталь – Среднеуглеродистая сверхвысокопрочная сталь

Хромомолибденовая сталь – это среднеуглеродистая сверхвысокопрочная низколегированная сталь, получившая свое название от сочетания слов «хром» и «молибден» – двух основных легирующих элементов. Хромолибденовая сталь часто используется, когда требуется большая прочность, чем у низкоуглеродистой стали, хотя это часто приводит к удорожанию. Хромомолибден подпадает под обозначение стали AISI 41xx (ASTM A519).Примеры применений для 4130, 4140 и 4145 включают в себя конструкционные трубы, велосипедные рамы, коленчатые валы, звенья цепи, утяжеленные бурильные трубы, газовые баллоны для транспортировки сжатых газов, детали огнестрельного оружия, детали сцепления и маховика, а также каркасы безопасности.

Свойства углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Свойства материала – это интенсивные свойства , это означает, что они не зависят от количества массы и могут изменяться от места к месту в системе в любой момент.В основе материаловедения лежит изучение структуры материалов и их соотнесение с их свойствами (механическими, электрическими и т. Д.). Как только специалист по материалам узнает об этой корреляции структура-свойство, он может перейти к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными определяющими факторами структуры материала и, следовательно, его свойств являются составляющие его химические элементы и способ, которым он был переработан в свою окончательную форму.

Плотность углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Плотность типичной стали составляет 8.05 г / см ³.

Плотность типичной легированной стали составляет 7,85 г / см ³. (4150 хромомолибден)

Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, разделенная на объем:

ρ = м / В

Проще говоря, плотность (ρ) вещества – это общая масса (m) этого вещества, деленная на общий объем (V), занимаемый этим веществом.Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг / м ³ ). Стандартная английская единица – фунтов массы на кубический фут ( фунтов / фут ³ ).

Поскольку плотность (ρ) вещества – это общая масса (m) этого вещества, деленная на общий объем (V), занимаемый этим веществом, очевидно, что плотность вещества сильно зависит от его атомной массы, а также на плотность атомных номеров (N; атомов / см ³),

Атомный вес .Атомная масса переносится атомным ядром, которое занимает только около 10 ^-12 от общего объема атома или меньше, но оно содержит весь положительный заряд и не менее 99,95% от общей массы атома. Следовательно, оно определяется массовым числом (числом протонов и нейтронов).
Плотность атомного номера . Плотность атомного числа (N; атомов / см ³), которая связана с атомными радиусами, представляет собой количество атомов данного типа в единице объема (В; см ³) материала.Плотность атомного числа (N; атомы / см ³) чистого материала, имеющего атомную или молекулярную массу (М; граммы / моль) и плотность материала (; грамм / см ³), легко определяется вычислено из следующего уравнения с использованием числа Авогадро ( N _A = 6,022 × 10 ²³ атомов или молекул на моль):
Кристаллическая структура. Плотность кристаллического вещества существенно зависит от его кристаллической структуры. ГЦК-структура, наряду со своим гексагональным родственником (ГПУ), имеет наиболее эффективный фактор упаковки (74%).Металлы, содержащие структуры FCC, включают аустенит, алюминий, медь, свинец, серебро, золото, никель, платину и торий.

Механические свойства углеродистой стали и легированной стали

Материалы часто выбирают для различных применений, потому что они имеют желаемое сочетание механических характеристик. Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

Сопротивление углеродистой стали и легированной стали

В механике материалов прочность материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Сопротивление материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала – это его способность выдерживать эту приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предел прочности на разрыв

Предел прочности при растяжении низкоуглеродистой стали составляет от 400 до 550 МПа.

Предел прочности на разрыв сверхвысокоуглеродистой стали составляет 1100 МПа.

Предел прочности на разрыв для стали 41хх – хромолибденовой стали зависит от марки, но составляет около 700 МПа.

Предел прочности при растяжении является максимальным на инженерной кривой зависимости напряжения от деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности на разрыв часто сокращают до «прочности на разрыв» или даже до «предела». Если это напряжение приложить и поддерживать, в результате произойдет разрушение. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 процентов больше, чем предел текучести для некоторых типов металлов).Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает образование шейки, где площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая “напряжение-деформация” не содержит напряжения, превышающего предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности. Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности на разрыв варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести

Предел текучести низкоуглеродистой стали 250 МПа.

Предел текучести сверхвысокоуглеродистой стали 800 МПа.

Предел текучести стали 41хх – хромомолибденовой стали зависит от марки, но составляет около 500 МПа.

Предел текучести – это точка на кривой зависимости напряжения от деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести – это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести – это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До достижения предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей исходной форме, когда приложенное напряжение будет снято. После достижения предела текучести некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют поведение, называемое явлением предела текучести.Предел текучести варьируется от 35 МПа для алюминия с низкой прочностью до более 1400 МПа для высокопрочных сталей.

Модуль упругости Юнга

Модуль упругости

для низкоуглеродистой стали составляет 200 ГПа.

Модуль упругости Юнга сталь 41хх – хромолибденовая сталь составляет 205 ГПа.

Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости для растягивающего и сжимающего напряжения в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается с помощью испытаний на растяжение.С точностью до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из своего положения равновесия. Все атомы смещаются на одинаковую величину и по-прежнему сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не происходит. Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга .Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

Твердость углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Твердость по Бринеллю для низкоуглеродистой стали составляет примерно 120 МПа.

Твердость по Бринеллю высокоуглеродистой стали составляет примерно 200 МПа.

Твердость по Бринеллю для стали 41хх – хромолистовой составляет около 200 МПа.

Тест на твердость по Роквеллу – один из наиболее распространенных тестов на твердость при вдавливании, разработанный для определения твердости.В отличие от теста Бринелля, тестер Роквелла измеряет глубину проникновения индентора при большой нагрузке (большая нагрузка) по сравнению с проникновением при предварительной нагрузке (незначительная нагрузка). Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Основная нагрузка прикладывается, затем снимается, сохраняя при этом второстепенную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу . То есть глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны.Основным преимуществом твердости по Роквеллу является ее способность отображать значения твердости непосредственно . Результатом является безразмерное число, обозначенное как HRA, HRB, HRC и т. Д., Где последняя буква – соответствующая шкала Роквелла.

Испытание Rockwell C проводится с пенетратором Brale (, алмазный конус 120 °, ) и основной нагрузкой 150 кг.

Термические свойства углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменение их температуры и на приложение тепла.Поскольку твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а его размеры увеличиваются. Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному, .

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность – это свойства, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Точка плавления углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Температура плавления низкоуглеродистой стали составляет около 1450 ° C.

Температура плавления хромомолибденовой стали 41хх составляет около 1427 ° C.

В общем, плавление представляет собой фазовый переход вещества из твердой в жидкую фазу. Точка плавления вещества – это температура, при которой происходит это фазовое изменение. Точка плавления также определяет состояние, в котором твердое вещество и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность углеродистой стали по сравнению с легированной сталью

Теплопроводность типичной стали составляет 20 Вт / (м · К).

Теплопроводность стали 41хх – хромистой стали составляет около 41 Вт / (м.К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемым в Вт / м · K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье применяется ко всему веществу, независимо от его состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры.Для паров это также зависит от давления. Всего:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно можно записать k = k (T) . Подобные определения связаны с теплопроводностью в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Легированная сталь

: все, что вам нужно знать о легированных сталях и их роли в строительстве

Обзор «стали»

Сталь – один из самых популярных материалов, используемых в строительной отрасли.По данным Всемирной ассоциации производителей стали, в 2018 году во всем мире было произведено около 1808 миллионов тонн нерафинированной стали, и около 50% этой продукции было использовано в строительной отрасли. Кроме того, они также заявляют, что существует до 3500 различных марок стали, и каждая марка обладает экологическими, химическими и физическими свойствами, уникальными для этой марки стали. Сталь претерпела значительные изменения с течением времени, и около 75% всех видов современной стали были разработаны за последние 20 лет.Интересно отметить, что если бы Эйфелева башня (построенная в 1887 году) была построена в наши дни, для нее потребовалась бы только треть стали, используемой тогда.

Марки стали

По сути, сталь представляет собой сплав железа с низким содержанием углерода. Существуют тысячи различных типов сталей, которые созданы для различных областей применения. В целом они делятся на 4 типа – углеродистая сталь, инструментальная сталь, нержавеющая сталь и легированная сталь. Углеродистые стали составляют большинство сталей, производимых сегодня в мире.Инструментальные стали используются для изготовления деталей машин, штампов и инструментов. Из нержавеющей стали делают обычные предметы домашнего обихода. Легированные стали состоят из железа, углерода и других элементов, таких как ванадий, кремний, никель, марганец, медь и хром.

Легированная сталь
Когда к углеродистой стали добавляются другие элементы, содержащие металлы и неметаллы, образуется легированная сталь. Эти легированные стали обладают различными экологическими, химическими и физическими свойствами, которые могут варьироваться в зависимости от элементов, используемых для легирования.Здесь соотношение легирующих элементов может обеспечивать разные механические свойства.

Влияние легирования
Легирующие элементы могут изменять углеродистую сталь несколькими способами. Легирование может повлиять на микроструктуру, условия термообработки и механические свойства. Современные технологии с использованием высокоскоростных компьютеров позволяют предвидеть свойства и микроструктуру стали при холодной штамповке, термообработке, горячей прокатке или легировании. Например, если для определенных применений стали требуются такие свойства, как высокая прочность и свариваемость, тогда углеродистая сталь сама по себе не будет служить этой цели, поскольку присущая углероду хрупкость сделает сварной шов хрупким.Решение состоит в том, чтобы уменьшить углерод и добавить другие элементы, такие как марганец или никель. Это один из способов получения высокопрочной стали с требуемой свариваемостью.

Виды легированной стали
Существует два вида легированной стали – низколегированная и высоколегированная. Как упоминалось ранее, состав и пропорция легирующих элементов определяют различные свойства легированной стали. Низколегированные стали содержат до 8% легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали содержат более 8% легирующих элементов.

Легирующие элементы
Существует около 20 легирующих элементов, которые можно добавлять в углеродистую сталь для производства различных марок легированной стали. Они предоставляют различные типы свойств. Некоторые из используемых элементов и их эффекты включают:

Алюминий – избавляет сталь от фосфора, серы и кислорода
Хром – может повысить ударную вязкость, твердость и износостойкость
Медь – может повысить коррозионную стойкость и жгут
Марганец – может повысить жаропрочность, износостойкость, пластичность и прокаливаемость
Никель – может повысить коррозионную стойкость, стойкость к окислению и прочность
Кремний – может увеличить магнетизм и прочность
Вольфрам – может повысить прочность и твердость
Ванадий – может повысить коррозионную стойкость, ударопрочность, прочность и ударную вязкость

Другие легирующие элементы, которые обеспечивают различные свойства, включают висмут, кобальт, молибден, титан, селен, теллур, свинец, бор, серу, азот, цирконий и ниобий.Эти легирующие элементы могут использоваться по отдельности или в различных комбинациях в зависимости от желаемых свойств.

Свяжитесь с ближайшими к вам крупнейшими дилерами стали и получите бесплатные расценки

Изделия из легированной стали и области их применения
Существуют сотни продуктов, которые могут быть изготовлены из легированных сталей различного состава. Сюда входят трубы и трубки из легированной стали, пластины, листы и рулоны из легированной стали, прутки из легированной стали, прутки и проволока, кованые фитинги из легированной стали, стыковые фитинги из легированной стали, фланцы из легированной стали, крепежные детали и многое другое.Легированные стали находят широкое применение в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, горнодобывающая промышленность, машиностроение и оборудование, железные дороги, дорожное строительство, здания, бытовая техника и оффшорные приложения.

Применение в строительстве крупных сооружений
В строительстве легированные стали используются для изготовления очень больших современных конструкций, таких как аэропорты, мосты, небоскребы и стадионы в виде стального каркаса. Легированные стали обеспечивают необходимую высокую прочность для поддержки таких больших конструкций.Даже в бетонных конструкциях в качестве арматуры используются легированные стали, чтобы повысить прочность и снизить общий вес конструкций. В строительстве используются более мелкие изделия, такие как шурупы, гвозди и болты из легированной стали.

Применение в строительстве мостов В мостах
используются специальные легированные стали, известные как погодостойкие. Они обеспечивают улучшенную защиту от коррозии из-за присутствия никеля, меди и хрома в качестве легирующих элементов. Погодостойкая сталь также находит применение в зданиях в качестве облицовочного материала для улучшения внешнего вида.Погодостойкая сталь предлагает несколько преимуществ, включая высокую безопасность, простоту и скорость строительства, эстетичный внешний вид, небольшую глубину конструкции, низкие эксплуатационные расходы и возможность внесения изменений в будущем. Из-за его естественной выветривания отделка не требует покраски, что позволяет избежать проблем с окружающей средой, вызванных красками. Погодостойкие стали в долгосрочной перспективе чрезвычайно рентабельны.

Плоский прокат из легированной стали
Легированные стали используются для изготовления плоского проката – листов и полос.Таблички доступны в широком диапазоне марок и размеров. Они используются в строительстве путем сварки пластин в готовые секции.

Лента и рулоны из легированной стали
Полосы доступны в виде горячекатаных и холоднокатаных лент и горячеоцинкованных рулонов. Оцинкованные методом горячего цинкования рулоны используются для изготовления строительных изделий, которые включают облицовку стен и крыш, боковые перила, прогоны крыши, легкие стальные рамы и перемычки.

Сортовой прокат из легированной стали Легированные стали
используются для производства сортового проката, используемого в строительной отрасли, такого как балки, конструкционные профили, стержни, рельсы, стержни и проволока.

Фланцы из легированной стали
Еще одним важным продуктом из легированных сталей являются фланцы. Они используются в трубопроводах из нержавеющей стали. Эти фланцы могут быть изготовлены для различных применений. Некоторые из них включают фланцы с приварной шейкой, которые имеют ту же толщину и фаску, что и труба, и могут хорошо работать в суровых условиях высокого давления, высокой температуры или минусовых температур. Фланцы с соединением внахлест представляют собой надвижные фланцы, подходящие для трубопроводов из легированной стали, которые требуют регулярного технического обслуживания и осмотра.

Трубы из легированной стали Трубы из легированной стали
являются важным материалом в строительстве из-за их эксплуатационных характеристик, таких как пластичность, простота крепления без термической обработки и высокая долговечность. Они представляют собой сплав нержавеющей стали, хрома и никеля. Некоторые специальные типы труб из легированной стали включают сварные трубы большого диаметра, трубы, полученные электросваркой плавлением, сварные трубы и бесшовные трубы. Они чрезвычайно полезны для высокотемпературных или агрессивных сред, помимо сред с высоким давлением.

Цена легированной стали
Поскольку легированные стали обладают особыми свойствами, необходимыми для конкретных применений, цены сильно различаются в зависимости от марок, входящих в состав легирующих элементов, процесса производства и размера. Цены на легированные стали, доступные в Индии, обычно варьируются в диапазоне от 90 580 рупий (1294 долларов США) за тонну до 4 08 730 рупий (5839 долларов США) за тонну.

Как видно из вышеизложенного, легированные стали играют важную роль в строительстве и других отраслях промышленности.Легированные стали отличаются экономичностью, высокими характеристиками, коррозионной стойкостью, долговечностью, высокой прочностью, высоким соотношением прочности и веса, высокими эксплуатационными характеристиками в суровых условиях и широким ассортиментом продукции, подходящей для большинства областей применения.

Свяжитесь с ближайшими к вам ближайшими дилерами стали и получите бесплатные расценки

Поковки из углеродистой и низколегированной стали

Сталь – важнейший в мире инженерный и строительный материал. Его можно перерабатывать снова и снова без ущерба для имущества.Сталь – это сплав железа и углерода, содержащий менее 2% углерода и 1% марганца и небольшое количество кремния, фосфора, серы и кислорода. Легирующие элементы, такие как хром, никель, молибден и другие, также намеренно добавляются в поковки из углеродистой и низколегированной стали для придания особых свойств, таких как высокая прочность, вязкость разрушения, усталость и коррозионная стойкость. Механические свойства большинства углеродистых и низколегированных сталей развиваются за счет фазового превращения во время термообработки, хотя процесс ковки также является фундаментальной операцией, которая дополняет полное улучшение свойств ковки углеродистой и низколегированной стали, в частности, для производства компонентов, не содержащих внутренних компонентов. дефекты.

Запрос цитаты

Углеродистые и низколегированные стали

9059 11141

Марка	UNS номер	DIN	Werkstoff №
A105	K03504	C22.8	1.0460
1010	G10100	CK10	1,1121	9059
1020	G10200	CK20
1035	G10350	CK35	1.1181
1092 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 907	CK50
1080	G10800	CK80
1552	G15520
A350 класс LF6 9022 9058	1.0460
A694
		E355	1.058

Преимущества

Высокая прочность при высоких и низких температурах
Хорошая обрабатываемость
Устойчивость к коррозии и износу

Система управления качеством FRISA:

FRISA имеет сертификат ISO и поставляет кованые изделия из углеродистой и низколегированной стали.Мы всегда следим за тем, чтобы наша продукция производилась с высочайшим качеством, полностью проверялась и тестировалась.

Урок 1 – Основы дуговой сварки

Урок 1 – Основы дуговой сварки © АВТОРСКИЕ ПРАВА 1999 УРОК ГРУППЫ ЭСАБ, ИНК. I, ЧАСТЬ А элементы добавляются для повышения прочности и ударной вязкости, для уменьшения или увеличения реакция на термическую обработку и на замедлить ржавление и коррозию. Низколегированная сталь обычно союзник определяется как имеющий 1.От 5% до 5% общее содержание сплава. Обычные легирующие элементы – марганец, кремний, хром, никель, молибден и ванадий. Низколегированные стали могут содержат целых четыре или пять эти сплавы в разных количествах. 1.2.2.1 Низколегированные стали обладают более высоким пределом прочности. и предел текучести по сравнению с конструкцией из низкоуглеродистой стали или углеродистой стали. сталь. Поскольку они имеют высокое отношение прочности к весу, они сокращают мертвые вес в железной дороге легковые автомобили, рамы грузовиков, тяжелая техника и т. д.1.2.2.2 Обычные углеродистые стали, демонстрирующие хрупкость при низких температурах, ненадежны в критические приложения. Поэтому низколегированные стали с добавками никеля часто используются для низких температурные ситуации. 1.2.2.3 Стали теряют большую часть своей прочности при высоких температурах. Чтобы восполнить эту потерю прочность при повышенных температурах, небольшое количество хрома или молибдена добавлен. 1.2.3 Высокий Легированная сталь – Эта группа дорогих и специализированных сталей содержит уровни сплава более 10%, что придает им исключительные свойства.1.2.3.1 Аустенитная марганцовистая сталь содержит высокий уровень углерода и марганца, которые дают это два исключительных качества: способность затвердевать при холодной работе и большая стойкость. Термин аустенитный относится к кристаллической структуре этих сталей. 1.2.3.2 Нержавеющая сталь Стали – это высоколегированные стали, устойчивые к коррозии. Этот характеристика в основном из-за высокое содержание хрома, то есть 10% или больше. Никель также используется в значительных количествах в некоторых нержавеющих сталях.1.2.3.3 Инструментальные стали используются для резки и формовочные операции. Это высококачественная сталь используется для изготовления инструментов, пуансонов, штампов, штампов для экструзии, поковок и т. д. В зависимости от их свойств и их иногда называют водоотверждающими, ударопрочная, масляная закалка, закалка на воздухе и инструментальная сталь для горячей обработки. 1.2.3.4 Потому что высокого уровня легирующих элементов, особый уход и методы требуется при сварке высоколегированных сталей.

Лучший выбор для сварки?

Когда дело доходит до сварки, нет другого материала более популярного, чем сталь.Комбинация железа и других материалов, сталь веками использовалась для изготовления оружия, создания конструкций и, конечно же, для сварки! И если вы не знали, доступны разные типы стали, в том числе углеродистая, легированная, нержавеющая и борсодержащая сталь. Скорее всего, вы будете сваривать сталь чаще, чем любой другой материал, поэтому важно ознакомиться с различиями между различными типами этого металла.

Углеродистая сталь

VS легированная сталь: что лучше? Углеродистая сталь превосходит легированную сталь для сварки. Это происходит по нескольким причинам. Во-первых, отсутствие в чугуне других материалов, кроме углерода, улучшит свариваемость стали. То есть будет намного проще и легче сваривать, если в стали не будет таких элементов, как кремний, магний или бор.

Вторая причина – ценообразование: углеродистая сталь значительно дешевле легированной. Поскольку большая часть стали, используемой в США, представляет собой углеродистую сталь, этот материал очень дешевый, или, по крайней мере, по сравнению с легированной сталью, которая, как правило, используется для более узких областей применения.

Не поймите меня неправильно, легированная сталь по-прежнему является отличным материалом для сварки , но если вы только начинаете сварку, рекомендуется начать с углеродистой стали, чтобы вы могли изучить основы сварки. торговля.

Типы углеродистой стали и плюсы и минусы каждого для сварки

Если вы не знали, существует несколько различных типов углеродистой стали. Тот, который вы выберете, во многом будет зависеть от того, что вы пытаетесь сделать, поэтому для более полного профиля каждого типа стали проверьте ниже!

Низкоуглеродистая или мягкая сталь

Из всех углеродистых сталей это самая легкая для сварки.Этот тип стали получил свое название из-за того, что в ней очень мало углерода, соединенного с железом. Чтобы быть более конкретным, низкоуглеродистая сталь содержит менее 0,2% углерода, что делает эту сталь недостаточно прочной, но также делает ее дешевой и простой в работе и сварке. Это самый распространенный вид стали в США, и у вас не должно возникнуть проблем с его поиском поблизости.

Когда дело доходит до сварки, низкоуглеродистая сталь также идеальна, потому что ее можно сваривать с помощью любого сварочного оборудования.Некоторые материалы требуют специального оборудования для их сварки. Но не из низкоуглеродистой стали. Вы сможете сваривать эту сталь с любым типом редуктора и защитным газом .

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь, как следует из названия, содержит гораздо больше углерода, чем другие 2 типа сталей, причем в них обычно содержится более 1% углерода. Такое количество углерода делает эту сталь очень прочной и хорошо подходит для использования в ножах, железнодорожных путях и других областях, где требуется очень твердая сталь.

Но здесь есть одна проблема: высокое содержание углерода снижает свариваемость стали. По этой причине высокоуглеродистая сталь не так популярна в сварочном сообществе, как низкоуглеродистая сталь. Фактически, высокоуглеродистая сталь требует значительного предварительного нагрева, иначе материал, скорее всего, потрескается.

Есть еще один недостаток использования высокоуглеродистой стали для сварки: она дороже, чем большинство других материалов. Как я уже сказал выше, этот материал, как правило, используется для более специфических применений, поэтому цены намного выше, чем у низкоуглеродистой стали.Стоимость детали из высокоуглеродистой стали может быть более чем в два раза дороже, чем стоимость детали из низкоуглеродистой стали.

Лично я использую эту сталь только в том случае, если могу получить ее по очень низкой цене. С этим сложно работать, и все, что с этим можно сделать, можно сделать с помощью низкоуглеродистой стали.

Существует также разновидность углеродистой стали, называемая среднеуглеродистой сталью, которая, как следует из названия, содержит больше углерода, чем низкоуглеродистая сталь, но больше, чем высокоуглеродистая сталь. Считайте это приемлемым вариантом сварки, но в идеале вам следует выбрать низкоуглеродистую сталь, если у вас есть выбор

Типы легированной стали и какие выбрать для сварки

Прежде всего, важно знать, что на самом деле означает легированная сталь.На самом деле вся сталь – это сплав. Сплав определяется как смесь металлов и неметаллов, и эта комбинация придает новому материалу желательную характеристику, такую как повышенная твердость или повышенная термостойкость.

И углеродистая сталь, и легированная сталь считаются сплавами, но одна из них отличается от другой тем, что легированная сталь содержит неметаллы, такие как марганец и алюминий, в значительных количествах, тогда как углеродистая сталь содержит их лишь в следовых количествах. Неметаллы придают стали особые характеристики.Например, нержавеющая сталь – это сплав, который содержит значительное количество хрома и совсем немного углерода. Существует 2 основных типа легированной стали: высоколегированная и низколегированная.

Высоколегированная сталь

Как следует из названия, высоколегированная сталь будет содержать большое (более 5%) количество неметаллов, включая марганец, никель и хром, среди других неметаллов. Эта сталь очень твердая и часто используется в некоторых специальных приложениях, таких как космические корабли, электроинструменты и некоторые автомобильные детали.

Если вы читаете эту статью, то, вероятно, не будете использовать высоколегированные стали. Их дорого купить, и зачастую их трудно найти. И если вы их найдете, они потребуют некоторых специальных инструкций, чтобы избежать осложнений и чтобы была произведена правильная сварка. Например, при сварке нержавеющей стали выделяются токсичные пары, которые могут повредить клетки вашего тела. То же самое может произойти с бесчисленным множеством других высоколегированных сталей, поэтому, если вы заинтересованы в их сварке, обязательно поговорите с опытным сварщиком, чтобы убедиться, что вы в безопасности, прежде чем делать это.

Низколегированные стали

Низколегированные стали будут содержать менее 5% неметаллов, кроме углерода. Они похожи на высоколегированные стали в том смысле, что используются для улучшения твердости, коррозии или жаропрочности материала, но, поскольку в них меньше неметаллов, они не будут работать так же хорошо, как высоколегированные стали.

По сравнению с высоколегированными сталями, низколегированные стали проще найти и дешевле. Их легче сваривать, чем высоколегированные стали, потому что они чище, но они могут быть опасными, как и они.