Плотность сталь 20: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 28.09.1987 | 0 | Разное

Содержание

Плотность стали различных типов и марок: таблица температурной зависимости плотности

Представлены таблицы плотности стали различных типов и марок. В первой таблице указана плотность стали по типам и примеры некоторых марок стали для каждого типа. Дана плотность углеродистых, легированных и низколегированных сталей, штамповых, валковых, быстрорежущих, указана плотность нержавеющей стали и т.д.

Во второй таблице содержаться сводные данные по плотности распространенных марок стали (около 200 наименований) в зависимости от температуры. Следующие таблицы позволяют определить плотность углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей с особыми свойствами при температуре от 0 до 1100°С.

Плотность стали различных типов

Приведена таблица значений плотности распространенных типов стали при комнатной температуре. Плотность стали существенно зависит от типа, который определяется ее химическим составом и назначением.

К легким сталям с не высокой плотностью можно отнести некоторые легированные, жаростойкие и нержавеющие стали. Минимальная плотность распространенных марок таких сталей составляет величину 7640-7670 кг/м3.

Присутствие в стали большого количества никеля делает ее плотность выше. Например, плотность сплавов на никелевой основе может достигать значения 8500 кг/м3. Наиболее тяжелой является быстрорежущая инструментальная сталь. Она содержит в своем составе такие тяжелые металлы, как вольфрам и молибден. Плотность такой стали изменяется в диапазоне от 8000 до 8800 кг/м3.
Плотность стали по типам

Тип стали	Примеры	Плотность, кг/м3
Углеродистые качественные	ст.08, ст.10, ст.15, 20, 40, 50, 85, 15К, А12, А30, ОС	7800-7870
Стали низколегированные	15Г, 40Г, 10Г2, 16ГС, 18Г2С, 45Г2, 15Х, 35Х, 50Х	7730-7850
Стали легированные	18ХГТ, 25ХГМ, 40ХС, 35ХМ, 40ХФА, 20ХН, 15Н5А	7640-7880
Стали целевого назначения	65Г, 55С2, 60С2Г, 70С2ХА, ШХ15, ЭИ 229	7650-7850
Нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные	03Х8СЮЦ, 12Х18Н10Т, 10Х12НД, 03Н18К9М5Т	7670-8000
Сплавы на железоникелевой основе	ХН32Т, ХН35ВТК, ХН45Ю, 06ХН46Б, ДИ65	7700-8170
Сплавы на никелевой основе	ЭИ 929, ХН60Ю, ЭП 709, ХН70Ю, ХН78Т, ХН80ТБЮ	7900-8570
Углеродистые и легированные	У7, У8, У10, 9ХС, ХВГ	7745-7850
Стали штамповые	Х6ВФ, Х12, 7Х3, 3Х3М3Ф, ЭП 761, ЭИ 958, ДИ 37	7700-7800
Стали валковые	9Х, 9Х2В, 55Х, 60ХН, 75ХМ, 7Х2СМФ	7800-7900
Быстрорежущие	11Р3АМ3Ф2, Р6М3, Р9, Р12, Р18, Р18К5Ф2	8000-8800
Стали для отливок	15Л, 30Л, 70Л, 40ХЛ, 25ГСЛ, 05Х26Н6М2Д2АБФЛ	7730-7850
Сплавы на никелевой основе для отливок	ХН58ВКМТЮБЛ, ХН65ВМТЮЛ, ЦНК 7П, ЦНК 17П	8000-8790

Плотность нержавеющей стали

Припой для нержавеющей стали

Плотность вещества вычисляется путем деления массы объекта на его объем. Такие вычисления для всех известных человеку веществ уже сделаны, и метрологические службы периодически повторяют и уточняют эти измерения. На практике перед людьми встает другая практическая задача: зная материал, из которого изготовлено изделие, определить его массу.

Плотность вещества также называют удельной массой (или, в быту, удельным весом) — т. е. массой сплошного физического тела изготовленного из данного вещества и имеющего единичный объем.

Нержавеющая сталь

Следует отметить, что, используя термин «масса», в 99% случаев люди имеют дело с весом — силой притяжения физического тела к Земле. Дело в том, что для определения массы тела в строгом физическом смысле требуется сложное оборудование, доступное лишь в крупнейших научных центрах. Для практического применения в большинстве случаев достаточно обычных, более или менее точных весов, использующих гравитацию Земли и пружины, либо рычаги и стандартные гири, либо пьезоэлементы.

На практике, чтобы рассчитать вес погонного или квадратного метра металлопроката используют удельную массу, или плотность материала, из которого он изготовлен. В справочниках по сортаменту металлопроката среди основных характеристик каждого сорта обязательно указывается масса погонного или квадратного метра и значение плотности, использованное при вычислениях.

Однако нужно понимать, что данные в справочнике рассчитываются на основании стандартной плотности стали, чаще всего это 7,85 т/м3. В то же время фактическая плотность стали конкретной марки зависит от состава и удельного количества присадок и может колебаться от 7,6 до 8,8 т/м3.

Это может дать погрешность до 10% в большую или в меньшую сторону для изделия, сделанного из очень легкого или, наоборот, очень тяжелого сплаваю. Для малого количества металла разница будет мала, и ею можно будет пренебречь. Однако для сложных изделий, использующих большие объемы металла, потребуются более точные расчеты.

https://youtube.com/watch?v=eN9Y_AqExdI

Масса понадобится при формировании заявки на закупку металла. На основе плотности данного сплава делают корректировку справочных значений массы одного погонного или квадратного метра, и далее в расчетах используют уже уточненное значение.

Плотность стали распространенных марок при различных температурах

В таблице представлены значения плотности стали распространенных марок в зависимости от температуры. Следует отметить, что плотность стали при изменении ее температуры меняется слабо. Плотность различных марок стали в размерности кг/м3 приведена в таблице при температуре от 20 до 900°С.

При нагревании стали она увеличивается в объеме, и ее плотность становится меньше. Например, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9 при 20°С равна 7900 кг/м3 или 7,9 г/см3, а при температуре 900°С плотность этой стали уменьшается и становиться равной 7510 кг/м3 или 7,51 г/см3. Из представленных в таблице сталей можно выделить наиболее легкую сталь с минимальной плотностью. Такой сталью является нержавеющая жаропрочная сталь15Х25Т (Х25Т, ЭИ439), плотность которой при комнатной температуре равна 7600 кг/м3 или 7,6 г/см3. Наиболее тяжелой является инструментальная сталь Р18 с плотностью 8800 кг/м3 (8,8 г/см3) при комнатной температуре (20°С).

Средняя плотность конструкционной стали при комнатной температуре составляет величину 7700…7900 кг/м3. К примеру, плотность стали 20 имеет величину 7856 кг/м3 при температуре 20°С. Значение плотности стали в общем случае довольно близко к плотности железа поскольку этот металл является основой этого сплава.
Таблица значений плотности стали по маркам

Марка стали	Температура, °С	Плотность стали, кг/м3
02Х17Н11М2	20	8000
02Х22Н5АМ3	20	8000
03Н18К9М5Т	20	8000
03Х11Н10М2Т	20	8000
03Х13Н8Д2ТМ (ЭП699)	20	7800
03Х24Н6АМ3 (ЗИ130)	20	8000
06Х12Н3Д	20	7810
06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ943)	20	7960
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288)	20	7800
Сталь 08	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602
08ГДНФЛ	20	7850
08кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602
08Х13 (0Х13, ЭИ496)	20…100…200	7760…7740…7710
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ645)	20	7700
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620
08Х18Н10 (0Х18Н10)	20	7850
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ914)	20	7900
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП53)	20	7700
3Х3М3Ф	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7828…7808…7783…7754…7721…7684… 7642…7597…7565…7525
4Х4ВМФС (ДИ22)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7808…7786…7757…7726…7693…7658… 7624…7581…7554…7550
4Х5МФ1С (ЭП572)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7716…7692…7660…7627…7593…7559… 7523…7490…7459…7438
9ХС	20	7830
9Х2МФ	20	7840
Сталь 10	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594
10Г2	20	7790
10кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594
10Х11Н20Т3Р (ЭИ696)	20	7900
10Х11Н23Т3МР (ЭП33)	20	7950
10Х12Н3М2ФА(Ш) (10Х12Н3М2ФА-А(Ш))	20	7750
10Х13Н3М1Л	20	7745
10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т, ЭИ711)	20	7800
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ448)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620
10Х18Н18Ю4Д (ЭП841)	20	7630
12МХ	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7800…7760…7730…7690… 7650…7610
12ХН2	20	7880
12ХН3А	20…100…200…300…400…500…600	7850…7830…7800…7760…7720…7680…7640
12X2МФБ (ЭИ531)	20	7800
12X1МФ (ЭИ575)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7800…7780…7750…7720…7680…7650… 7600…7570…7540…7560
12Х2Н4А	20…100…300…400…600	7840…7820…7760…7710…7630
12Х13 (1Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7720…7700…7670…7640…7620…7580… 7550…7520…7490…7500
12Х17 (Х17, ЭЖ17)	20	7720
12Х18Н9 (Х18Н9)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510
12Х18Н9Т (Х18Н9Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510
12Х18Н10Т	20	7900
12Х18Н12Т (Х18Н12Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7780…7740…7700… 7850…7610
12Х25Н16Г7АР (ЭИ835)	20	7820
13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961-Ш)	20	7800
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268)	20	7750
Сталь 15	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584
15Г	20	7810
15кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584
15К	20	7850
15Л	20	7820
15Х	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7640
15ХМ	20…100…200…300…400…500…600	7850…7830…7800…7760…7730…7700…7660
15ХФ	20…100…200…300…400…500… 600…700	7760…7730…7710…7670…7640…7600… 7570…7530
15Х5М (12Х5МА, Х5М)	20…100…200…300…400…500…600	7750…7730…7700…7670…7640…7610…7580
15Х12ВНМФ(ЭИ802, ЭИ952)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7800…7780…7760…7730… 7700…7670
15Х25Т (Х25Т, ЭИ439)	20	7600
16ГС	20	7850
17Х18Н9 (2Х18Н9)	20	7850
18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА)	20…100…200…300…400…500…600	7950…7930…7900…7860…7830…7800…7760
18Х12ВМБФР-Ш (ЭП 993-Ш)	20	7850
18ХГТ	20	7800
Сталь 20	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7834…7803…7770…7736…7699… 7659…7617…7624…7600
20Г	20	7820
20К	20	7850
20Л	20	7850
20кп	100…200…300…400…500…600… 700…800…900	7834…7803…7770…7736…7699…7659… 7617…7624…7600
20Х	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7640
20ХГР	20	7800
20ХГСА	20	7760
20ХМЛ	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7690…7650…7620
20ХН3А	20…100…300…600	7850…7830…7760…7660
20Х2Н4А	20	7850
20Х3МВФ (ЭИ415, ЭИ579)	20…400…500…600	7800…7690…7660…7620
20Х5МЛ	20	7730
20Х13 (2Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7670…7660…7630…7600…7570…7540… 7510…7480…7450
20Х13Л	20	7740
20Х20Н13 (Х23Н13, ЭИ319)	20…100…600…800	7820…7790…7580…7480
20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ211)	20…100…600…700…800…900	7800…7760…7550…7510…7470…7420
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417)	20…400…500…600…700…900	7900…7760…7720…7670…7620…7540
20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ283)	20…100…800…900	7720…7680…7440…7390
Сталь 25	20	7820
25Л	20	7830
25ХГСА	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7790…7760…7730…7690… 7650…7610
25Х1МФ (ЭИ10)	20…200…400…600	7840…7790…7720…7650
25Х2М1Ф (ЭИ723)	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7680…7650…7600
25Х13Н2 (2Х14Н2, ЭИ474)	20	7680
Сталь 30	20	7850
30Г	20	7810
30Л	20	7810
30Х	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7820…7800…7770…7740…7700…7670… 7630…7590…7610…7560
30ХМ, 30ХМА	20…100…200…300…400…500	7820…7800…7770…7740…7700…7660
30ХН3А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7830…7800…7760…7730…7700… 7670…7690…7650…7600
30Х13 (3Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7670…7650…7620…7600…7570…7540… 7510…7480…7450…7460
31Х19Н9МВБТ (ЭИ572)	20	7960
33ХС	20	7640
34ХН3М, 34ХН3МА	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7650
Сталь 35	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7826…7804…7771…7737…7700…7662… 7623…7583…7600…7549
35Г2	20	7790
35Л	20	7830
35ХГСЛ	20	7800
35ХМ	20…100…200…400…600	7820…7800…7770…7770…7630
35ХМЛ	20	7840
35ХМФЛ	20	7820
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481)	20	7850
38ХА	20…200…600	7850…7800…7650
38ХН3МФА	20	7900
38ХС	20	7800
38Х2МЮА (38ХМЮА)	20	7710
Сталь 40	20	7850
40Г	20	7810
40Г2	20	7800
40Л	20	7810
40Х	20…200…500	7850…7800…7650
40ХЛ	20	7830
40ХН	20…100…200…300…400	7820…7800…7770…7740…7700
40ХН2МА (40ХНМА)	20	7850
40ХС	20…100…200…400…600	7740…7720…7690…7620…7540
40ХФА	20	7810
40Х9С2 (4Х9С2, ЭСХ8)	20…100…200…400…600…800	7630…7610…7580…7510…7440…7390
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107)	20…100…800	7620…7610…7430
40Х13 (4Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7650…7630…7600…7570…7540…7510… 7480…7450…7420
40Х24Н12СЛ (ЭИ316Л)	20	7800
Сталь 45	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7826…7799…7769…7739…7698…7662… 7625…7587…7595
45Г2	20	7810
45Л	20	7800
45Х	20	7820
45ХН	20	7820
45Х14Н14В2М (ЭИ69)	20…200…400…600…800	8000…7930…7840…7760…7660
Сталь 50	20	7810
50Г	20	7810
50Г2	20	7500
50Л	20	7820
50Х	20	7820
50ХН	20	7860
50ХФА	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7680…7650…7610
Сталь 55	20	7820
Сталь 60	20	7800
60С2, 60С2А	20…100…200…300…400…500	7680…7660…7630…7590…7570…7520
65Г (ЗМИ3)	20…100…200…400	7850…7830…7800…7730
75ХМ	20	7900
95Х18 (9Х18, ЭИ229)	20…100…800	7750…7730…7540
Х23Ю5Т	20	7210
ХН32Т (ЭП670)	20	8160
ХН35ВТ (ЭИ612)	20	8164
ХН35ВТЮ (ЭИ787)	20	8040
ХН45Ю (ЭП747)	20	7700
ХН55ВМТКЮ (ЭИ929), ХН55ВМТКЮ-ВД (ЭИ929-ВД)	20	8400
ХН58ВКМТЮБЛ (ЦНК8МП)	20	8210
ХН60Ю (ЭИ559А)	20	7900
ХН60ВТ (ЭИ868)	20	8350
ХН60КВМЮТБЛ (ЦНК21П)	20	8110
ХН60КВМЮТЛ (ЦНК7П)	20	8200
ХН62МБВЮ (ЭП709)	20	8700
ХН62МВКЮ (ЭИ867), ХН62МВКЮ-ВД (ЭИ867-ВД)	20	8570
ХН64ВМКЮТЛ (ЗМИ3)	20	8250
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ539ЛМУ)	20	8220
ХН65ВМТЮ (ЭИ893)	20	8790
ХН65ВМТЮЛ (ЭИ893Л)	20	8790
ХН65КМВЮТЛ (ЖС6К)	20	8200
ХН67МВТЮ (ЭП202, ЭИ445Р)	20	8360
ХН70КВМЮТЛ (ЦНК17П)	20	8000
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826), ХН70ВМТЮФ-ВД (ЭИ826-ВД)	20	8470
ХН70ВМЮТ (ЭИ765)	20	8570
ХН70Ю (ЭИ652)	20	7900
ХН73МБТЮ (ЭИ698)	20	8320
ХН75ВМЮ (ЭИ827)	20	8430
ХН77ТЮР (ЭИ437Б)	20	8200
ХН78Т (ЭИ435)	20	8400
ХН80ТБЮ (ЭИ607)	20	8300
ХН80ТБЮА (ЭИ607А)	20	8300
Х15Н60-Н	20	8200
Х20Н80-Н	20	8400
Х27Ю5Т	20	7190
ХВГ	20…100…300…600	7850…7830…7760…7660
А12	20	7830
Р6М3	20	8000
Р6М5К5	20	8200
Р9	20	8300
Р9М4К8	20	8300
Р12	20	8300
Р18	20	8800
У7, У7А	20	7830
У8, У8А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7839…7817…7786…7752…7714…7676… 7638…7600…7852
У9, У9А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7745…7726…7717…7690…7686…7655… 7622…7586…7568…7523
У10, У10А	20	7810
У12, У12А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7830…7809…7781…7749…7713…7675… 7634…7592…7565…7489
ШХ15	20…100…200…300…400…500	7812…7790…7750…7720…7680…7640
ШХ15СГ	20	7650

Применение

Широкое применение сталь СТ 20 получила в различных отраслях промышленности

Машиностроение. Стальные элементы используются в качестве получения шестерней, муфт соединительного характера и элементов червячных пар. Из них получаются первоклассные приспособления для крепежа, а также соединительные детали в виде валов и кронштейнов.
Трубопроводная отрасль по изготовлению арматуры.
Строительство. Благодаря ряду ценных характеристик данного вида стали, ее применяют для производства металлоконструкций.

Важно. Прекрасная характеристики крепления во время спаивания, невысокая стоимость и невероятная прочность делают доступным использование стальных элементов в работе несущих конструкций в виде ферм, перекладин поперечного вида и стоек

Отлично получаются крепежные детали и элементы подобного характера (гайки, болты и прочие подобные детали).

Плотность углеродистых сталей

Плотность углеродистой стали при комнатной температуре находится в диапазоне от 7,83 до 7,87 г/см3. В таблице представлены значения плотности следующих углеродистых сталей: сталь 08КП, сталь 08, сталь 20, сталь 40, сталь У8, сталь У12.

Значения плотности в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. При нагревании стали она становиться менее плотной. Например, плотность стали 20 равна 7859 кг/м3 при температуре 15°С, а при нагревании до температуры 1100°С, плотность этой стали уменьшиться до величины 7496 кг/м3.

Примечание: Плотность углеродистых сталей в таблице выражена в размерности кг/м3.

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т

Заменители

Заменитель — стали 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08X17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т.

Иностранные аналоги

Германия DIN	Марка	X10CrNiTi18-9
	Номер	1.4541
США (AISI, SAE, ASTM)		321
Франция (AFNOR)		Z10CN18
Великобритания (BS)		320S31
Швеция (SS)		2337
Италия UNI		—
Япония		SUS321

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Расшифровка стали 12Х18Н10Т

Цифра 12 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т. е. для стали 12Х18Н10Т это значение равно 0,12%.

Буква «Х» указывает на содержание в стали хрома. Цифра 18 после буквы «Х» указывает примерное количество хрома в стали в процентах, округленное до целого числа, т.е. содержание хрома около 18%.

Буква «Н» указывает на содержание в стали никеля. Цифра 10 после буквы «Н» указывает примерное количество никеля в стали в процентах, округленное до целого числа, т.е. содержание никеля около 10%.

Буква «Т» указывает на содержание в стали титана. Содержание титана в стали не превышает 1,5%.

Вид поставки

Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2879-88. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист толстый ГОСТ 7350—77. Лист тонкий ГОСТ 5582—75. Лента ГОСТ 4986—79. Проволока ГОСТ 18143—72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 25054—81, ГОСТ 1133-71. Трубы ГОСТ 9940-72, ГОСТ 9941-72, ГОСТ 14162-79.

Свариваемость

Сталь 12Х18Н10Т является свариваемой без ограничений. Способы сварки: РДС, ЭШС и КТС (Контактно Точечная Сварка). Рекомендуется последующая термообработка.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,85 и Kv б.ст = 0,35 в закаленном состоянии при НВ 169 и σв = 610 МПа. Флокеночувствительность — не чувствительна.

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Сталь	C	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	P
12Х18Н10Т	не более 0,12	не более 0,80	не более 2,00	17,0-19,0	9,0-11,0	5,0-8,0	не более 0,02	не более 0,40

Применение 12Х18Н10Т

Назначение — детали, работающие до 600 °С; сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред — до +350 °С.

Сталь коррозионностойкая (нержавеющая) аустенитного класса и преимущественно применяется как коррозионостойкая, но может применяться и как жаростойкая и жаропрочная. По жаростойкости близка к стали 12Х18Н9Т.

Применяется для изготовления свариваемой аппаратуры в разных отраслях промышленности.

Примерное применение как жаростойкой стали

Назначение — трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей. Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени (до 10000 ч), 800°С.

Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде, 850°С.

Неустойчива в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали.

Примерное применение как жаропрочной стали

Детали выхлопных систем, трубы, листовые и сортовые детали.

Рекомендуемая максимальная температура применения, 600°С.

Срок службы — Весьма длительный.

Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде, 850°С.

Применение стали 12Х18Н10Т для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	Температура рабочей среды (стенки), °С	Дополнительные указания по применению
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949. Листы ГОСТ 7350. Поковки ГОСТ 25054. Трубы ГОСТ 9940, ГОСТ 9941 (из 12Х18Н10Т)	От -270 до 350	Для сварных узлов арматуры, работающих в агрессивных средах: HNO3, щелочей, аммиачной селитры, пищевых сред, сред спецтехники, судовой арматуры, криогенных сред, сероводородсодержащих сред; для мембран
12Х18Н10Т ГОСТ 5632		Св. 350 до 610	Для сварных узлов арматуры при отсутствии требования стойкости к межкристаллитной коррозии

Применение стали 12Х18Н10Т для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали, по ГОСТ 1759. 0	Стандарт или технические условия на материал	Параметры применения
		Болты, шпильки, винты		Гайки		Плоские шайбы
		Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см2)	Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см2)	Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см2)
12Х18Н10Т	ГОСТ 5632	От -196 до 600	Не регламен- тируется	От -196 до 600	Не регламен- тируется	От -196 до 600	Не регламен- тируется

Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	Температура рабочей среды, °С	Дополнительные указания по применению
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949	От -270 до 350	Применяется для работы в агрессивных средах: азотной кислоте, щелочах, аммиачной селитре, пищевых средах, средах спецтехники, судпрома, криогенной техники и сероводородсодержащих средах. Применяется для сварных узлов
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949	Св. 350 до 610	Применяется для работы в средах, не вызывающих межкристаллитной коррозии

Применение стали 12Х18Н10Т для сильфонов (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	НД на изготовление сильфонов	Температура рабочей среды, °С	Давление рабочее Pp, МПа(кгс/см2), не более	Дополнительные указания по применению
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Лист ГОСТ 5582. Лента ГОСТ 4986, (для стали 1.4541)	ГОСТ 21744, ГОСТ 22388	От -260 до 550	От 0,6 до 25,0 (от 6 до 250)	Для воды, пара, инертных газов и для криогенных температур. Для сред слабой агрессивности — до температуры 350°С. Для коррозионных сред — до 150°С
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Труба ГОСТ 10498	ГОСТ 21744, ГОСТ 22388	От -260 до 465	От 0,15 до 3,10 (от 1,5 до 31,0)

ПРИМЕЧАНИЕ В таблице указаны предельные величины по температурам и рабочим давлениям. Конкретные сочетания параметров применения (рабочее давление, осевой ход, температура и полный назначенный ресурс) приведены в нормативной документации на сильфоны.

Применение стали 12Х18Н10Т для узла затвора арматуры

Марка стали	Температура рабочей среды, °С	Твердость	Дополнительные указания по применению
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	От -100 до 300	155…170 HB	Работоспособность узла затвора обеспечивается при наличии наплавки или другого износостойкого покрытия в ответной детали

Применение стали 12Х18Н10Т для винтовых цилиндрических пружин

Марка стали	НД на поставку	Температура применения, °С	Дополнительные указания по применению
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Проволока	От -253 до 400	Дополнительные указания по применению	Предохранительные, регулирующие клапаны, маломагнитные пружины

Применение стали 12Х18Н10Т для прокладок

Марка стали	Вид полуфабриката		Температура применения, °С	Дополнительные указания по применению
	Наименование	НД на поставку
12Х18Н10Т ГОСТ 5632	Листы толстые термически обработанные	ГОСТ 7350	От -253 до 600	Применяется для работы в коррозионных средах

Стойкость стали 12Х18Н10Т к сульфидному коррозионному растрескиванию

Метод формообразования заготовок	Наименование деталей
Поковки, штамповки, заготовки из проката	Корпус, крышка, шток, шпиндель, детали уплотнения затвора, концевые детали сильфона

Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в средах, содержащих аммиак

Марка стали	Температура применения сталей, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см )
Марка стали	Св. 1(10) до 2(20)	Св. 2(20) до 5(50)	Св. 5(50) до 8(80)
12Х18Н10Т	540	540	540

Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в водородосодержащих средах

Марка стали	Температура, °С, при парциальном давлении водорода, Ph3, МПа (кгс/см2)
Марка стали	1,5(15)	2,5(25)	5(50)	10(100)	20(200)	30(300)	40(400)
12Х18Н10Т	510	510	510	510	510	510	510

ПРИМЕЧАНИЕ

Параметры применения сталей, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле: Ph3 = (C*Pp)/100, где C — процентное содержание в системе; Ph3 — парциальное давление водорода; Pp — рабочее давление в системе.

Коэффициент относительной эрозионной стойкости деталей арматуры из стали 12Х18Н10Т

Детали проточной части арматуры	Материал деталей	Коэффициент эрозионной стойкости относительно стали 12X18h20T	Максимальный перепад давления, при котором отсутствует эрозионный износ, МПа
Корпус, патрубки, шток, плунжер (шибер), седло	12Х18Н10Т	1,0	4,0

ПРИМЕЧАНИЕ

Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
Материалы являются эрозионностойкими, если коэффициент относительной эрозионной стойкости Kn не менее 0,5 и твердость материала HRC≥28.

Стойкость стали 12Х18Н10Т против щелевой эрозии

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18h20T
Стойкие	2	0,75-1,5

Стойкость стали 12Х18Н10Т против ударной эрозии

Балл стойкости	НВ не более	Материалы
5	150	Аустенитная хромоникелевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т

Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

Марка стали	Вид полуфабриката или изделия	Максимально допустимая температура применения, °С
12Х18Н10Т ГОСТ 5632, ГОСТ 24030	Листы, трубы, поковки, сортовой прокат. Крепеж	600

Характеристики

Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С — 7900 кг/см3

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х18Н10Т	15	16	18	19	21	23	25	27	26	—

Удельное электросопротивление ρ, нОм*м, при температуре испытаний °С —

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х18Н10Т	725	792	861	920	976	1028	1075	1115	—	—

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
462	496	517	538	550	563	575	596	—	—

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С

20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	16	18	19	21	23	25	27	26	—

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С

20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
16,6	17,0	17,2	17,5	17,9	18,2	18,6	18,9	19,3

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х18Н10Т	198	194	189	181	174	166	157	147	—	—

Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х18Н10Т	77	74	71	67	63	59	57	54	49	—

Механические свойства

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σb, МПа	δ5, %	ψ%
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	не менее
ГОСТ 5949-75	Пруток. Закалка с 1020-1100 °С на воздухе, в масле или в воде	60	196	510	40	55
ГОСТ 18907-73	Пруток шлифованный, обработанный на заданную прочность	—	—	590-830	20	—
Пруток нагартованный	До 5	—	930	—	—
ГОСТ 7350-77 (образцы поперечные)	Лист горячекатаный и холодно-катаный:
закалка с 1000-1080 °С в воде или на воздухе	Св.4	236	530	38	—
ГОСТ 5582-75(образцы поперечные)	закалка с 1050-1080 °С в воде или на воздухе	До 3,9	205	530	40	—
нагартованный	До 3,9	—	880-1080	10	—
ГОСТ 25054-81	Поковка. Закалка с 1050— 1100 °С в воде или на воздухе	До 1000	196	510	35	40
ГОСТ 18143-72	Проволока термообработанная	1,0-6,0	—	540-880	20	—
ГОСТ 9940-81	Труба бесшовная горячедеформированная без термообработки	3,5-32	—	529	40	—

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С	σ0,2, МПа	σa, МПа	δ5, %	ψ%	KCU, Дж/см2
20	225-315	550-650	46-74	66-80	215-372
500	135-205	390-440	30-42	60-70	196-353
550	135-205	380-450	31-41	61-68	215-353
600	120-205	340-410	28-38	51-74	196-358
650	120-195	270-390	27-37	52-73	245-353
700	120-195	265-360	20-38	40-70	255-353

Примечание.

Закалка с 1050—1100 °С на воздухе.

Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 5949-75)

tисп, °С	Предел ползучести, МПа, не менее	Скорость ползучести, %/ч
600	74	1/100000
650	29-39

tисп, °С	Предел длительной прочности, МПа, не менее	τ, ч
600	147	10000
650	78-98

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки	KCU, Дж/см2, при температуре, °С
Состояние поставки	+20	-40	-75
Полоса 8×40 мм	286	303	319

Примечание.

Предел выносливости σ-1 = 279 МПа при n = 107.

Чувствительность к охрупчиванию при старении

Время, ч	Температура, °С	KCU, Дж/см2
Исх. сост.	Исх. сост.	274
5000	600	186-206
5000	650	176-196

Жаростойкость

Среда	Температура, °С	Группа стойкости или балл
Воздух	650	2-3
750	4-5

Узнать еще

Сталь ШХ15 подшипниковая

Сталь 20Х23Н18 жаростойкая, жаропрочная, нержавеющ…

Сталь марки 20: расшифровка, характеристики, химич…

Сталь 38ХА конструкционная легированная…

Плотность низколегированных сталей

Представлены значения плотности следующих низколегированных сталей: сталь 15М, 12МХ, 15ХМ, 15ХФ, 30Х, 30Н3, 30ХН3, 12Х5СМА, Х6М, 30Г2, 50С2Г. Средняя плотность низколегированных сталей имеет величину от 7725 до 7855 кг/м3 при температуре 20°С. Данные в таблице приведены в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1000°С. Размерность плотности в таблице кг/м3.

Основные характеристики и свойства

При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:

Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.

Свойства Ст 20

Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.

Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:

Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских. Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно. Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры

Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева. Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды

На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.

Цвета закалки стали

Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.

Плотность высоколегированных сталей с особыми свойствами

Представлены значения плотности следующих марок высоколегированных сталей: сталь Г13, Г20Х12Ф, Х21Х15Т, Р18. Значения плотности стали в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. Размерность плотности — кг/м3. Дополнительно вы можете ознакомиться с таблицей плотности веществ.

Источники:

Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. А. С. Зубченко, М. М. Колосков и др. Под общей ред. А. С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. 784 с.: илл.

ГОСТ

Сварка нержавеющей стали
Производство изделий марки 20 имеет свои стандарты:

Прокаты фасонного и сортового типа делаются в соответствии норм и правил ГОСТ, изданными в следующих номерах: 1050-88, 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006, 8509-93, 8510-86, 8240-97, 8239-89.
Пруток калиброванный изготавливается в соответствии со стандартами ГОСТ: 7417-75, 8559-75, 8560-78, 10702-78.
Серебрянка и шлифованный пруток регламентируются ГОСТ 14955-77.
Толстые листы представляют собой заготовки, выполненные в строгом соответствии со стандартами ГОСТ 1577-93 и ГОСТ 19903-74.
Тонкие листы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 16523-97.
Производство лент происходит строго в соответствии четырех стандартов ГОСТ: 6009-74, 10234-77, 103-2006, 82-70.
Проволочные изделия подлежат заготовки по ГОСТу 5663-79 и ГОСТу 17305-91.
Заготовки кованого типа, а также поковки изготавливаются согласно правилам и принятым стандартам ГОСТ 8479-70.
Трубы подлежат регламенту семи ГОСТов: 10704-91, 10705-80, 8731-74, 8732-78, 8733-74, 5654-76 и 550-75.

Удельный вес металлов

Все тела, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных веществ, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Отношение объема сплава к его массе — плотность — является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. А удельный вес — это сила тяжести непосредственно взятого за основу объема данного вещества. Другими словами, удельным весом металла называется вес единицы объема безусловного плотного (непористого) материала. Для обозначения удельного веса следует массу сухого материала поделить на его объем в полностью плотном состоянии. Все известные и применяемые в промышленности металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Металлы обладают характерными свойствами, среди которых можно назвать высокую прочность, тепло- и электропроводность, пластичность. Химические свойства и удельный вес цветных металлов

Наименование цветного металла	Химическое обозначение	Атомный вес	Температура плавления, °C	Удельный вес, г/куб.см
Цинк (Zinc)	Zn	65,37	419,5	7,13
Алюминий (Aluminium)	Al	26,9815	659	2,69808
Свинец (Lead)	Pb	207,19	327,4	11,337
Олово (Tin)	Sn	118,69	231,9	7,29
Медь (Сopper)	Cu	63,54	1083	8,93
Титан (Titanium)	Ti	47,90	1668	4,505
Никель (Nickel)	Ni	58,71	1455	8,91
Магний (Magnesium)	Mg	24	650	1,74
Ванадий (Vanadium)	V	6	1900	6,11
Вольфрам (Wolframium)	W	184	3422	19,3
Хром (Chromium)	Cr	51,996	1765	7,19
Молибден (Molybdaenum)	Mo	92	2622	10,22
Серебро (Argentum)	Ag	107,9	1000	10,5
Тантал (Tantal)	Ta	180	3269	16,65
Золото (Aurum)	Au	197	1095	19,32
Платина (Platina)	Pt	194,8	1760	21,45

Удельный вес наиболее распространенных марок стали

Наименование (тип стали)	Марка или обозначение	Удельный вес (г/см 3 )
Сталь нержавеющая конструкционная криогенная	12Х18Н10Т	7,9
Сталь нержавеющая коррозионно-стойкая жаропрочная	08Х18Н10Т	7,9
Сталь конструкционная низколегированная	09Г2С	7,85
Сталь конструкционная углеродистая качественная	10,20,30,40	7,85
Сталь конструкционная углеродистая	Ст3сп, Ст3пс	7,87
Сталь инструментальная штамповая	Х12МФ	7,7
Сталь конструкционная рессорно-пружинная	65Г	7,85
Сталь инструментальная штамповая	5ХНМ	7,8
Сталь конструкционная легированная	30ХГСА	7,85

Удельный вес стали различных марок

Наименование (тип стали)	Марка или обозначение	Удельный вес (г/см 3 )
никельхромовая сталь	ЭИ 418	8,51
хромомарганцовоникелевая сталь	Х13Н4Г9 (ЭИ100)	8,5
хромистая сталь	1Х13 (ЭЖ1)	7,75
2Х13 (ЭЖ2)	7,70
3Х13 (ЭЖ3)	7,70
4Х14 (ЭЖ4)	7,70
Х17 (ЭЖ17)	7,70
Х18 (ЭИ229)	7,75
Х25 (ЭИ181)	7,55
Х27 (Ж27)	7,55
Х28 (ЭЖ27)	7,85
хромоникелевая сталь	0Х18Н9 (ЭЯ0)	7,85
1Х18Н9 (ЭЯ1)	7,85
2Х18Н9 (ЭЯ2)	7,85
Х17Н2 (ЭИ268)	7,75
ЭИ307	7,7
ЭИ334	8,4
Х23Н18 (ЭИ417)	7,9
хромокремнемолибденовая сталь	ЭИ107	7,62
хромоникельвольфрамовая сталь	ЭИ69	8,0
хромоникельвольфрамовая с кремнием сталь	Х25Н20С2 (ЭИ283)	8,0
хромоникелькремнистая сталь	ЭИ72	7,7
прочая особая сталь	ЭИ401	7,9
ЭИ418	8,51
ЭИ434	8,13
ЭИ435	8,51
ЭИ437	8,20
ЭИ415	7,85

Удельный вес стали углеродистой и легированной

Марка стали 15 характеристики, расшифровка, применение, химический состав, предел текучести, плотность, аналоги, термообработка, описание

Содержание

1 Заменитель
2 Иностранные аналоги
3 Расшифровка стали 15
4 Вид поставки
5 Характеристики и применение
6 Температура критических точек, °С
7 Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
8 Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
9 Термообработка — цементация, цианирование
10 Механические свойства проката
11 Механические свойства поковок
12 Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)
13 Механические свойства калиброванной металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)
14 Механические свойства (ПНАЭ Г-7-002-86)
15 Механические свойства при повышенных температурах
16 Твердость HB (ГОСТ 1050-2013)
17 Твердость и предел выносливости после термообработки
18 Ударная вязкость KCU
19 Технологические свойства
20 Прокаливаемость
21 Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
22 Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
23 Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
24 Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
25 Удельное электросопротивление ρ нОм*м
26 Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
27 Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
28 Узнать еще

Заменитель

сталь 10, 15Г, 20

Иностранные аналоги

Европа	C_k15(2)
Япония	S15C, S15CK
США	M1015, 1015

Расшифровка стали 15

Цифра 15 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,15%.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 2590-88.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702 — 78.
Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74
Лист тонкий ГОСТ 16523-87.
Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-78, ГОСТ 10234-77.
Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
Трубы ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-91.

Характеристики и применение

Сталь 15 является нелегированной качественной сталью и применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности не подвергающихся при эксплуатации высоким напряжениям и работающим при температуре от -40 до 450°С, деталей после ХТО и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

болты,
винты,
крюки,
рычаги,
кулачки,
гайки

Сталь 15 применяется для изготовления узлов и деталей неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов:

реакционных камер,
эвапораторов,
ректификационных колон,
газосепараторов,
корпусов теплообмеников,
приварных фланцев

В нефтянном машиностроении из стали этих марок изготавливают:

сердечники поршней грязевых насосов,
сухари кованых бурильных ключей,
оси,
соединительные муфты,
пальцы крейцкопфов и шестерни привода масляного насоса компрессоров,

различных болтов,
гайки,
винты,
шпильки,
вилки,
рычаги,
шайбы и т.д.

Вместо стали марки 15 для изготовления ответственных деталей нефтепромыслового и нефтезаводского оборудования может быть рекомендована сталь с повышенным содержание марганца 15Г. Эта сталь по сравнению со сталью 15 (с нормальным содержанием марганца) обладает большей прочностью при сохранении высоких пластических свойств.

Температура критических точек, °С

Ac₁	Ас₃	Аr₃	Аr₁
735	860	840	685

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

C	Si	Mn	Сr	S	P	Cu	Ni	As
C	Si	Mn	не более
0,12-0,19	0,17-0,37	0,35-0,65	0,025	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu
C	Si	Mn	не более
0,12-0,19	0,17-0,37	0,35-0,65	0,030	0,035	0,25	0,30	0,30

Термообработка — цементация, цианирование

Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 15 в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).

Цементация производится при температуре 910- 930°С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780-800°С в воде и отпускаются при 150-180°С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20-25% цианистого натрия, при температуре 820-850°С в течении 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный слой глубиной 0,2-0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180°С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62-64.

Механические свойства проката

ГОСТ	Состояние поставки	σ_в, МПа	δ₅ (δ₄), %	ψ, %	Твердость HB, не более
ГОСТ	Состояние поставки	не менее			Твердость HB, не более
ГОСТ 1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	375	27	55	—
ГОСТ 1050-88	Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска	345	23	55	—
ГОСТ 10702-78	Сталь калиброванная, и калиброванная со специальной отделкой: — после отжига или отпуска	365-470	—	55	149
	— после сфероидизирующего отжига	325-420	—	55	149
	— нагартованная без термообработки	440	8	45	197
ГОСТ 1577-93	Полоса нормализованная или горячекатаная	370	27	55	—
ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)	Лист горячекатаный	330-460	(23)	—	—
ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)	Лист холоднокатаный	330-460	(24)	—	—

Механические свойства поковок

ГОСТ	Режим термообработки	Сечение, мм	КП	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/см²	Твердость HB, не более
ГОСТ	Режим термообработки	Сечение, мм	КП	не менее					Твердость HB, не более
ГОСТ 8479-70	Нормализация	До 100	175	175	355	28	55	64	101-143
		100-300	175	175	355	24	50	59	101-143
		До 100	195	195	390	26	55	59	111-156

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Предел текучести σ_t, Н/мм²	Временное сопротивление σ_в, Н/мм²	Относительное удлинение δ₅, %	Относительное сужение ψ_%, %
225	370	27	55

ПРИМЕЧАНИЕ: Механические свойства определены на нормализованных образцах.

Механические свойства калиброванной металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее, для металлопродукции
нагартованной
Временное сопротивление σ_в, Н/мм²	Относительное удлинение δ₅, %	Относительное сужение ψ_%, %
440	8	45
отоженной или высокоотпущенной
Временное сопротивление σ_в, Н/мм²	Относительное удлинение δ₅, %	Относительное сужение ψ_%, %
340	23	55

Механические свойства (ПНАЭ Г-7-002-86)

Сортамент	Характеристика	Температура, К (°С)
Сортамент	Характеристика	293 (20)	293 (20)	323 (50)	373 (100)	423 (150)	473 (200)	523 (250)	573 (300)
Сортовая горячекатаная сталь толщиной или диаметром до 80 мм	минимальное значение временного сопротивления σ_в при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	323 (33)	314 (32)	294 (30)
	минимальное значение предела текучести σ_0,2 при расчетной температуре, МПа (кгс/мм² )	186 (19)	186 (19)	186 (19)	177 (18)	177 (18)	157 (16)	137 (14)	118 (12)
Поковки диаметром до 300 мм, КП175*	минимальное значение временного сопротивления σ_в при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	355 (36)	343 (35)	333 (34)	324 (33)	314 (32)	294 (30)	294 (30)	294 (30)
Поковки диаметром до 300 мм, КП175*	минимальное значение предела текучести σ_0,2 при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	175 (18)	167 (17)	157 (16)	147 (15)	147 (15)	128 (13)	118 (12)	118 (12)
То же, до 100 мм, КП195*	минимальное значение временного сопротивления σ_в при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	390 (40)	383 (39)	373 (38)	363 (37)	353 (36)	343 (35)	333 (34)	324 (33)
То же, до 100 мм, КП195*	минимальное значение предела текучести σ_0,2 при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	195 (20)	195 (20)	177 (18)	167 (17)	167 (17)	147 (15)	128 (13)	128 (13)
Поковки диаметром до 50 мм, КП215*	минимальное значение временного сопротивления σ_в при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	390 (40)	383 (39)	373 (38)	363 (37)	353 (36)	343 (35)	333 (34)	324 (33)
Поковки диаметром до 50 мм, КП215*	минимальное значение предела текучести σ_0,2 при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)	195 (20)	195 (20)	177 (18)	167 (17)	167 (17)	147 (15)	128 (13)	128 (13)

ПРИМЕЧАНИЕ. 215* — категория прочности, цифра — значение предела текучести при 20 °С.

Механические свойства при повышенных температурах

t_исп, °С	Состояние поставки	σ_0.2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/см²
20	Пруток диаметром 45 мм.	215	420	33	70	211
200	Нормализация при 900-920°С, отпуск при 650-660°С	205	400	24	68	216
300		170	420	24	63	235
400		150	380	33	71	157
500		150	235	36	75	123

ПРИМЕЧАНИЕ. σ⁴⁰⁰_1/10000=116 МПа, σ⁴⁰⁰_1/100000=93 МПа, σ⁴⁵⁰_1/10000=78 МПа, σ⁴⁵⁰_1/100000=47 МПа,

Твердость HB (ГОСТ 1050-2013)

Твердость HB, не более, для металлопродукции
горячекатаной и кованой	калиброванной и со специальной отделкой поверхности
без термической обработки	нагартованной	после отжига или высокого отпуска
149	197	149

Твердость и предел выносливости после термообработки

Термообработка	Твердость поверхности HRC_э	σ_-1, МПа	n	Характеристики прочности
Цементация при 900-920°С, охл. на воздухе; закалка с 760-780°С в воде; отпуск при 160-200°С охл. на воздухе	57-63	176	10⁷	σ_0.2=220 МПа, σ_в = 395 МПа
		213	—	σ_0.2=310 МПа, σ_в = 470 МПа
		293	—	σ_0.2=370 МПа, σ_в = 410 МПа

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки	КСU, Дж/см² при температуре, °С
Состояние поставки	+20	-20	-40	-60
Горячекатаное	72-113	75-86	14-26	16
Отожженное	82-84	49-57	14-35	8
Нормализованное	120	53-80	66	48-65

Технологические свойства

Температура ковки, °С:	начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость	сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО. Способ сварки — РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием	K_{v тв.спл.} = 1,8 в горячекатанном состоянии при НВ 143.
Флокеночувствительность	нечувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости	не склонна.

Прокаливаемость

Твердость HRB на расстоянии от торца, мм
1,5	3	4,5	6	9	12	15	18	21	24
102-108	94-99	90-96	88-94	85-91,5	82,5-99	79,5-87	78-84	75,5-81,5	74-80

Плотность ρ

_п кг/см³ при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584

Коэффициент линейного расширения

α*10⁶, К^-1

Марка стали	α*10⁶, К^-1 при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
15	12,4	13,2	13,9	14,4	14,8	15,1	15,3	14,1	13,2	13,3

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали	λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	53	53	53	49	46	43	39	36	32	30

Удельная теплоемкость

c, Дж/(кг*К)

Марка стали	c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
15	465	486	515	532	565	586	620	691	708	—

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

марка стали	ρ нОм*м, при температуре испытаний, °С
марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	—	233	296	387	487	607	753	904	1092	1140

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка Стали	При температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	201	192	185	176	156	—	—	—	—	—

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15	83	78	77	74	71	68	63	—	—	—

Сталь 10 (ст 10) / Auremo

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп Вст4пс Ст0 ВСт2пс ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10пс 15К 18кп 20пс 35 55 05кп 08Ю 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (ст 10) 12К 15пс 20К 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0сВ 60С2 60С2ХА 50ХФА 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55ХГР 65 70С3А 55С2 60Г 60С2Н2А 65Г 70 75 ШХ15 ШХ15СГ ШХ4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14Г2АФ 15Г2АФДпс 17ГС 18Г2АФпс 09Г2 10Г2БД 10ХСНД 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14Г2 16Г2АФ 17Г1С 25Г2С 10Г2 14Х2ГМР 15ХФ 18Х2Н4МА 20Г 20Х2Н4А 20ХГР 20ХН2М (20ХНМ) 30Г 30ХГС 30ХН2МА 34ХН3М 35Х 38Х2Н3М 38ХА 38ХМА 3Х3М3Ф 40Х 40ХФА 45ХН 50Г2 12ХН2 15Х 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30ХН2МФА 33ХС 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40Г 40Х2Н2МА 40ХН 45Г 45ХН2МФА 50Х 12ХН2А 18ХГТ 20ХГНР 20ХН4ФА 25ХГТ 30Х 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35Г 36Х2Н2МФА 38Х2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40Г2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50ХН 12Х2Н4А 12ХН3А 15Г 18Х2Н4ВА 20Х 20ХН 20ХНР 30ХГТ 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2Н2МА 38ХН3МФА 40ХС 45Х 50Г

Описание

Сталь 10 (ст 10)

Сталь 10 (ст 10): марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 10 (ст 10).

Общие сведения стали 10 (ст 10)

Заменитель марки

стали: 08, 15, 08кп

Вид поставки

Круг 10, лист 10, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050–74, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69, ГОСТ 8509–86, ГОСТ 8510–86, ГОСТ 8240–72, ГОСТ 8239–72. Калиброванный пруток ГОСТ 10702–78, ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702–78, ГОСТ 14955–77. Лист толстый ГОСТ 1577–81, ГОСТ 19903–74. Лист тонкий ГОСТ 16523–70. Лента ГОСТ 6009–74, ГОСТ 10234–77. Полоса ГОСТ 1577–81, ГОСТ 103–76, ГОСТ 82–70. Проволока ГОСТ 17305–71, ГОСТ 5663–79. Трубы ГОСТ 8731–87, ГОСТ 8732–78, ГОСТ 8733–87, ГОСТ 8734–74, ГОСТ 10705–80, ГОСТ 10704–91, ГОСТ 1060–83, ГОСТ 5654–86, ГОСТ 550–75.

Применение

Детали, работающие при температуре от -40 до 450 °C, к которым предъявляются требования высокой пластичности, после химико-термической обработки — детали с высокой поверхностной твёрдостью при невысокой прочности сердцевины.

Химический состав стали 10 (ст 10)

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17−0.37
Марганец (Mn)	0.35−0.65
Медь (Cu), не более	0.25
Мышьяк (As), не более	0.08
Никель (Ni), не более	0.25
Сера (S), не более	0.04
Углерод (C)	0.07−0.14
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr), не более	0.15

Механические свойства стали 10 (ст 10)

Термообработка, состояние поставки	σ_B, МПа	δ₅, %	δ₄, %	ψ, %	HB	HRC_э
Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	335	31		55
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: после отжига или отпуска	335−450			55	143
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: после сфероидизирующего отжига	315−410			55	143
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: нагартованная без термообработки	390	8		50	187
Полосы нормализованные или горячекатаные	335	31		55
Лист горячекатаный	295−410		24
Лист холоднокатаный	295−410		25
Лист термически обработанный 1−2-й категории	295−420	32			117
Трубы горячедеформированные термообработанные	355	24			137
Трубы холодно- и теплодеформированные термообработанные	345	24			137
Цементация 920−950°С. Закалка 790−810°С, вода. Отпуск 180−200°С, воздух.	390	25		55	137	57−63

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
20	260	420	32	69	221
200	220	485	20	55	176
300	175	515	23	55	142
400	170	355	24	70	98
500	160	255	19	63	78

Технологические свойства стали 10 (ст 10)

Температура ковки

Начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе.

Свариваемость

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Обрабатываемость резанием

В горячекатанном состоянии при НВ 99−107 и σ_B = 450 МПа, K_{υ тв.спл.} = 2,1, K_υ б.ст. = 1,6.

Склонность к отпускной способности

Не склонна.

Флокеночувствительность

Не чувствительна.

Температура критических точек стали 10 (ст 10)

Критическая точка	°С
Ac1	732
Ac3	870
Ar3	854
Ar1	680

Ударная вязкость стали 10 (ст 10)

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-30	-40	-50	-60
Пркток диаметром 35 мм.	235	196		157		78
Пркток диаметром 35 мм. Нормализация	73−265		203−216		179
Пркток диаметром 35 мм. Отжиг	59−245	49−174		45−83		19−42

Предел выносливости стали 10 (ст 10)

σ_-1, МПа	τ_-1, МПа	n	Термообработка, состояниестали
157−216	51	1Е+6	Нормализация 900−920 С.

Прокаливаемость стали 10 (ст 10)

Твердость для полос прокаливания, HRCэ

Расстояние от торца, мм / HRC_э
1.5	3	4.5	6
31	29	26	20.5

Физические свойства стали 10 (ст 10)

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	206	199	195	186	178	169	157
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	78	77	76	73	69	66	59
Плотность стали, pn, кг/м³	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		58	54	49	45	40	36	32	29	27
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)		190	263	352	458	584	734	905	1081	1130
Температура испытания,°С	20−100	20−200	20−300	20−400	20−500	20−600	20−700	20−800	20−900	20−1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С)	12.4	13.2	13.9	14.5	14.9	15.1	15.3	12.1	14.8	12.6
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С))	466	479		512		567

Источник: Марочник сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/10.html

Плотность стали

Сталь. Классификация

Сталь – деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Сталь – важнейший материал, применяемый в большенстве отраслей промышленности. К стали, в зависимости от применения, предъявляют разнообразные требования. Существует большое число марок сталей, различающихся по химическому составу, структуре, физическим и механическим свойствам.

Основные характеристики стали (плотность стали, модуль упругости и модуль сдвига стали, коэффициент линейного расширения и т.д.) приведены на странице” физические свойства стали”.

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Углеродистая сталь наряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1-1,0%), кремний (до 0,4%).

Сталь содержит также вредные примеси (фосфор, серу, газы – несвязанный азот и кислород). Фосфор придает стали хрупкость (хладноломкость) при низких температурах, уменьшает пластичность при нагревании. Сера вызывает трещиноватость при высоких температурах (красноломкость).

Для изготовления сварных конструкций в основном применяется углеродистая сталь обыкновенного качества, соответствующая ГОСТ 380-71. Для придания стали каких-либо особых свойств – механических, электрических, магнитных, коррозионной устойчивости и т.д. – в нее вводят так называемые легирующие элементы, как правило, металлы: хром, никель, молибден, алюминий и др. Такие стали называют легированными.

Свойства стали можно изменять, применяя различные виды обработки: термическую (закалка, отжиг), химико-термическую (цементизация, азотирование), термо-механическую (прокатка, ковка). При обработке стали для получения необходимой структуры используют свойство полиморфизма, присущее стали так же, как и их основа – железу. Полиморфизм – способность кристаллической решетки менять свое строение при нагреве и охлаждении. Взаимодействие углерода с двумя модификациями (видоизменениями) железа – α и γ – приводит к образованию твердых растворов. Избыточный углерод, не растворяющийся в α-железе, образует с ним химическое соединение – цементит Fe₃C. При закалке стали образуется метастабильная фаза – мартенсит – пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе. Сталь при этом теряет пластичность и приобретает высокую твердость. Сочетая закалку с последующим нагревом (отпуском), можно добиться оптимального сочетания твердости и пластичности.

По назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов. Инструментальные стали служат для изготовления резцов, штампов и других режущих, ударно-штамповых и измерительных инструментов. К сталям с особыми свойствами относятся электротехнические, нержавеющие, кислотостойкие и др.

По способу изготовления сталь бывает мартеновской и кислородно-конверторной (кипящей, спокойной и полуспокойной). Кипящую сталь сразу разливают из ковша в изложницы, она содержит значительное количество растворенных газов. Спокойная сталь – это сталь, выдержанная некоторое время в ковшах вместе с раскислителями (кремний, марганец, алюминий), которые соединяясь с растворенным кислородом, превращаются в оксиды и выплывают на поверхность массы стали. Такая сталь имеет лучший состав и более однородную структуру, но дороже кипящей на 10-15%. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей.

В современной металлургии сталь выплавляют в основном из чугуна и стального лома. Основные виды агрегатов для ее выплавки: мартеновская печь, кислородный конвертер, электропечи. Наиболее прогрессивным в наши дни считается кислородно-конвертерный способ производства стали. В то же время развиваются новые, перспективные способы ее получения: прямое восстановление стали из руды, электролиз, электрошлаковый переплав и т.д. При выплавке стали в сталеплавильную печь загружают чугун, добавляя к нему металлические отходы и железный лом, содержащий оксиды железа, которые служат источником кислорода. Выплавку ведут при возможно более высоких температурах, чтобы ускорить расплавление твердых исходных материалов. При этом железо, содержащееся в чугуне, частично окисляется:

2Fe + O₂ = 2FeO + Q

Образующийся оксид железа (II) FeO, перемешиваясь с расплавом, окисляет, кремний, марганец, фосфор и углерод, входящие в состав чугуна:

Si +2FeO = SiO₂ + 2 Fe + Q

Mn + FeO = MnO + Fe + Q

2P + 5FeO = P₂O₅ + 5Fe + Q

C + FeO = CO + Fe – Q

Чтобы довести до конца окислительные реакции в расплаве, добавляют так называемые раскислители – ферромарганец, ферросилиций, алюминий.

Плотность стали в кг на м3

Материалы
Стали, чугуны
Цветные металлы
Чистые элементы
Минералы
Породы дерева
Жидкости

Марка стали	Плотность, кг/м³, при температуре испытания, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
15К	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20К	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08кп	7871	7846	7814	7781	7745	7708	7668	7628	7598	7602
08	7871	7846	7814	7781	7745	7708	7668	7628	7598	7602
10кп	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
10	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
15кп	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584
15	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584
20кп	–	7834	7803	7770	7736	7699	7659	7617	7624	7600
20	7859	7834	7803	7770	7736	7699	7659	7617	7624	7600
25	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
30	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
35	7826	7804	7771	7737	7700	7662	7623	7583	7600	7549
40	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
45	7826	7799	7769	7739	7698	7662	7625	7587	7595	–
50	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
55	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
60	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
А12	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Г	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Г	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
30Г	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40Г	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
50Г	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Г2	7790	–	–	–	–	–	–	–	–	–
16ГС	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
35Г2	7790	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40Г2	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
45Г2	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Х	7830	7810	7780	–	7710	–	7640	–	–	–
20Х	7830	7810	7780	–	7710	–	7640	–	–	–
30Х	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7630	7590	7610	7560
38ХА	7850	–	7800	–	–	–	7650	–	–	–
40Х	7850	–	7800	–	–	7650	–	–	–	–
45Х	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
50Х	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
18ХГТ	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20ХГР	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15ХФ	7760	7730	7710	7670	7640	7600	7570	7530	–	–
33ХС	7640	–	–	–	–	–	–	–	–	–
38ХС	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40ХС	7740	7720	7690	–	7620	–	7540	–	–	–
30ХМ	7820	7800	7770	7740	7700	7660	–	–	–	–
30ХМА	7820	7800	7770	7740	7700	7660	–	–	–	–
35ХМ	7820	7800	7770	–	7770	–	7630	–	–	–
40ХФА	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40ХН	7820	7800	7770	7740	7700	–	–	–	–	–
45ХН	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12ХН2	7880	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12ХН2А	7880	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12ХН3А	7850	7830	7800	7760	7720	7680	7640	–	–	–
20ХН3А	7850	7830	–	7760	–	–	7660	–	–	–
30ХН3А	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670	7690	7650	7600
12Х2Н4А	7840	7820	–	7760	7710	–	7630	–	–	–
20Х2Н4А	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20ХГСА	7760	–	–	–	–	–	–	–	–	–
25ХГСА	7850	7830	7790	7760	7730	7690	7650	7610	–	–
30ХГС	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670	–	–	–
30ХГСА	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670	–	–	–
34ХН3М	7830	7810	7780	–	7710	–	7650	–	–	–
34ХН3МА	7830	7810	7780	–	7710	–	7650	–	–	–
40ХН2МА	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
38ХН3МФА	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
18Х2Н4МА	7950	7930	7900	7860	7830	7800	7760	–	–	–
38Х2МЮА	7710	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12МХ	7850	7830	7800	7760	7730	7690	7650	7610	–	–
15ХМ	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7660	–	–	–
12Х1МФ	7800	7780	7750	7720	7680	7640	7600	7570	7540	7560
12Х2МФБ	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
25Х1МФ	7840	–	7790	–	7720	–	7650	–	–	–
25Х2М1Ф	7800	7780	7750	7720	7680	7650	7600	–	–	–
20Х3МВФ	7800	–	–	–	7690	7660	7620	–	–	–
15Х5М	7750	7730	7700	7670	7640	7610	7580	–	–	–
65Г	7850	7830	7800	–	7730	–	–	–	–	–
50ХФА	7800	7780	7750	7720	7680	7650	7610	–	–	–
60С2	7680	7660	7630	7590	7570	7520	–	–	–	–
60С2А	7680	7660	7630	7590	7570	7520	–	–	–	–
65С2ВА	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ШХ15	7812	7790	7750	7720	7680	7640	–	–	–	–
ШХ15СГ	7650	–	–	–	–	–	–	–	–	–
95Х18	7750	7730	–	–	–	–	–	–	7540	–
40Х9С2	7630	7610	7580	–	7510	–	7440	–	7390	–
40Х10С2М	7620	7610	–	–	–	–	–	–	7430	–
13Х11Н2В2МФ-Ш	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
03Х11Н10М2Т	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х11Н20Т3Р	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х11Н23Т3МР	7950	–	–	–	–	–	–	–	–	–
06Х12Н3Д	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х12Н3М2ФА	7750	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х12Н3М2ФА-А	7750	–	–	–	–	–	–	–	–	–
37Х12Н8Г8МФБ	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Х12ВНМФ	7850	7830	7800	7780	7760	7730	7700	7670	–	–
18Х12ВМБФР-Ш	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х13	7760	7740	7710	–	–	–	–	–	–	–
12Х13	7720	7700	7670	7640	7620	7580	7550	7520	7490	7500
20Х13	7670	7660	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450	–
30Х13	7670	7660	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450	7460
40Х13	7650	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450	7420	–
25Х13Н2	7680	–	–	–	–	–	–	–	–	–
03Х13Н8Д2ТМ	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х14Г14Н4Т	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
45Х14Н14В2М	8000	–	7930	–	7840	–	7760	–	7660	–
07Х16Н6	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х17Т	7700	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12Х17	7720	–	–	–	–	–	–	–	–	–
14Х17Н2	7750	–	–	–	–	–	–	–	–	–
02Х17Н11М2	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х17Н13М2Т	7900	7870	7830	7790	7750	7700	7660	7620	–	–
10Х17Н13М2Т	7900	7870	7830	7790	7750	7700	7660	7620	–	–
12Х18Н9	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7650	7600	7560	7510
12Х18Н9Т	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7650	7600	7560	7510
17Х18Н9	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х18Н10	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х18Н10Т	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12Х18Н10Т	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12Х18Н12Т	7900	7870	7830	7780	7740	7700	7650	7610	–	–
10Х18Н18Ю4Д	7630	–	–	–	–	–	–	–	–	–
31Х19Н9МВБТ	7960	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Х20Н14С2	7800	7760	–	–	–	–	7550	7510	7470	7420
02Х22Н5АМ3	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08Х22Н6Т	7700	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Х23Ю5Т	7210	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Х27Ю5Т	7190	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Х23Н13	7820	7790	–	–	–	–	7580	–	7480	–
20Х23Н18	7900	–	–	–	7760	7720	7670	7620	–	7540
06ХН28МДТ	7960	–	–	–	–	–	–	–	–	–
03Х24Н6АМ3	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Х25Т	7600	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Х28	7630	–	–	–	–	–	–	–	–	–
12Х25Н16Г7АР	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Х25Н20С2	7720	7680	–	–	–	–	–	–	7440	7390
03Н18К9М5Т	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН32Т	8160	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН35ВТ	8164	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН35ВТЮ	8040	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН45Ю	7700	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН55ВМТКЮ	8400	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН55ВМТКЮ-ВД	8400	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН60Ю	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН60ВТ	8350	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН62МБВЮ	8700	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН62МВКЮ	8570	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН62МВКЮ-ВД	8570	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН65ВМТЮ	8790	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН67МВТЮ	8360	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН70Ю	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН70ВМЮТ	8570	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН70ВМТЮФ	8470	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН70ВМТЮФ-ВД	8470	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН73МБТЮ	8320	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН75ВМЮ	8430	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН77ТЮР	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН78Т	8400	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН80ТБЮ	8300	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН80ТБЮА	8300	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Х15Н60-Н	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Х20Н80-Н	8400	–	–	–	–	–	–	–	–	–
У7	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
У7А	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
У8	7839	7817	7786	7752	7714	7676	7638	7600	7852	–
У8А	7839	7817	7786	7752	7714	7676	7638	7600	7852	–
У9	7745	7726	7717	7690	7686	7655	7622	7586	7568	7523
У9А	7745	7726	7717	7690	7686	7655	7622	7586	7568	7523
У10	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
У10А	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
У12	7830	7809	7781	7749	7713	7675	7634	7592	7565	7489
У12А	7830	7809	7781	7749	7713	7675	7634	7592	7565	7489
9ХС	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХВГ	7850	7830	–	7760	–	–	7660	–	–	–
4Х4ВМФС	7808	7786	7757	7726	7693	7658	7624	7581	7554	7550
3Х3М3Ф	7828	7808	7783	7754	7721	7684	7642	7597	7565	7525
4Х5МФ1С	7716	7692	7660	7627	7593	7559	7523	7490	7459	7438
9Х2МФ	7840	–	–	–	–	–	–	–	–	–
50ХН	7860	–	–	–	–	–	–	–	–	–
75ХМ	7900	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р6М3	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р6М5К2	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р6М5К5	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р9	8300	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р9М4К8	8300	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р12	8300	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Р18	8800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
15Л	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Л	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
25Л	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
30Л	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
35Л	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40Л	7810	–	–	–	–	–	–	–	–	–
45Л	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
50Л	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40ХЛ	7830	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20ХМЛ	7800	7780	7750	7720	7690	7650	7620	–	–	–
35ХМЛ	7840	–	–	–	–	–	–	–	–	–
35ХМФЛ	7820	–	–	–	–	–	–	–	–	–
35ХГСЛ	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
08ГДНФЛ	7850	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Х5МЛ	7730	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20Х13Л	7740	–	–	–	–	–	–	–	–	–
10Х13Н3М1Л	7745	–	–	–	–	–	–	–	–	–
40Х24Н12СЛ	7800	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН58ВКМТЮБЛ	8210	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН60КВМЮТЛ	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН60КВМЮТБЛ	8110	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН64ВМКЮТЛ	8250	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН65ВМТЮЛ	8790	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН65КМВЮТЛ	8200	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН65ВКМБЮТЛ	8220	–	–	–	–	–	–	–	–	–
ХН70КВМЮТЛ	8000	–	–	–	–	–	–	–	–	–

Материал	Плотность, кг/м³
Чугун серый	6800 – 7400
Чугун белый	7400 – 7700
Чугун ковкий	7200 – 7400
Чугун высоколегированный	5500 – 7500

Плотность высокоуглеродистой стали

Высокоуглеродистая сталь плотность

Плотность высоколегированной стали
Плотность легированной стали
Плотность конструкционных сталей
Плотность нержавеющей стали
Плотность черной стали

Плотность прокатной стали.

Плотность сталей таблица.

Плотность стали согласно стандартам производства:

• Углеродистая сталь обыкновенного качества ГОСТ 380-88;

• Качественная углеродистая конструкционная сталь ГОСТ 1050-88;

• Инструментальня углеродистая сталь ГОСТ 1435-90;

• Низкоуглеродистая качественная сталь ГОСТ 9045-80;

• Конструкционная сталь ГОСТ 1414-75;

• Конструкционная легированная сталь ГОСТ 4543-71;

• Низколегированная конструкционная сталь ГОСТ 19281-89;

• Калиброванная качественная сталь ГОСТ 1051-73;

• Подшипниковая сталь ГОСТ 801-78;

• Арматурная низколегированная сталь ГОСТ 5781-82;

• Инструментальная легированная сталь ГОСТ 5950-73.

ᐅ ПЛОТНОСТЬ СПЛАВОВᐅ РАЗМЕРЫᐅ ГОСТыᐅ МАРКИ СТАЛИ

➽ Плотность стали согласно марок таблица ПОИСК:

Марки стали	Плотность, Pn, кг/см3
15К	7850
20К	7850
16ГС	7850
08кп	7871
10кп	7856
15кп	7850
15пс	7850
25пс	7850
08	7871
10	7856
15	7850
20	7859
25	7820
30	7850
35	7826
45	7826
50	7810
55	7280
60	7800
65	7810
70	7810
15Г	7810
20Г	7820
30Г	7810
40Г	7810
50Г	7810
10Г2	7790
35Г2	7790
40Г2	7800
45Г2	7810
15Х	7830
20Х	7830
30Х	7820
38ХА	7850
40Х	7850
45Х	7820
50Х	7820
15ХФ	7760
40ХФА	7810
18ХГТ	7800
20ХГСА	7760
20ХГР	7800
25ХГСА	7850
30ХГС	7850
30ХГСА	7850
33ХС	7640
38ХС	7640
40ХС	7740
12МХ	7850
15ХМ	7850
30ХМ	7820
30ХМА	7820
35ХМ	7820
12Х1МФ	7800
25Х1МФ	7840
25Х2М1Ф	7800
38Х2МЮА	7710
20Х3МВФ	7800
15Х5М	7750
60Г	7810
65Г	7850
60С2	7680
60С2А	7680
50ХФА	7800
65С2ВА	7850
А12	7830
ШХ15	7812
ШХ15СГ	7650
40ХН	7820
45ХН	7820
50ХН	7860
12ХН2, 12ХН2А	7880
12ХН3А	7850
20ХН3А	7850
30ХН3А	7850
12Х2Н4А	7840
20Х2Н4А	7850
40ХН2МА	7850
18Х2Н4МА	7950
34ХН3М	7830
18Х2Н4ВА	7950
38ХНЗМФА	7900
9Х2МФ	7840
75ХМ	7900
У7, У7А	7830
У8, У8А	7839
У9, У9А	7745
У10, У10А	7810
У12, У12А	7830
9ХС	7830
Х12М	7700
ХВГ	7850
3Х3М3Ф	7828
4Х5МФ1С	7716
4Х5МФС	7750
Р6М5К5	8200
Р9	8300
Р9М4К8	8300
Р18	8800
40Х9С2	7630
40Х10С2М	7620
08Х13	7760
12Х13	7720
20Х13	7670
30Х13	7670
40Х13	7650
10Х14АП5	7900
12Х17	7720
08Х17Т	7700
95Х18	7750
15Х25Т	7600
15Х28	7630
25Х13Н2	7680
10Х14Г14Н4Т	7800
14Х17Н2	7750
12Х18Н9	7900
17Х18Н9	7850
08Х18Н10	7850
12Х18Н9Т	7900
12Х18Н10Т	7900
08Х18Н10Т	7900
12Х18Н12Т	7900
20Х20Н14С2	7800
08Х22Н6Т	7700
20Х23Н13	7820
12Х25Н16Г7АР	7820
20Х23Н18	7900
10Х23Н18	7950
20Х25Н20С2	7720
15Х12ВНМФ	7850
20Х12ВНМФ	7850
37Х12Н8Г8МФБ	7850
45Х14Н14В2М	8000
40Х15Н7Г7Ф	7800
2МС	7800
10Х17Н13М2Т	7900
31Х19Н9МВБТ	7960
06ХН28МДТ	7960
ХН35ВТ	8164
ХН35ВТЮ	8040
ХН70Ю	7900
ХН70ВМЮТ	8600
ХН77ТЮР	8200
ХН78Т	8400
ХН80ТБЮ	8300
Х15Н60-Н	8200
Х20Н80	8400
Х27Ю5Т	7190
15Л	7820
20Л	7850
25Л	7830
30Л	7810
35Л	7830
40Л	7810
45Л	7800
50Л	7820
55Л	7820
35ХГСЛ	7800
40ХЛ	7830
20ХМЛ	7800
35ХМЛ	7840
32Х06Л	7850
08ГДНФЛ	7850
12ДН2ФЛ	7860
20ХГСНДМЛ	7830
20Х13Л	7740
40Х24Н12СЛ	7800
08Х18Г8Н2Т	7700

Плотность конструкционной стали / Auremo

Главная страница
Таблица плотности сплава

Плотность конструкционной легированной стали

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали 10Г2 , pn, кг/м ³	7790
Плотность стали 12Х2Н4А , pn, кг/м ³	7840	7820		7760	7710		7630
Плотность стали 12ХН2 , pn, кг/м ³	7880
Плотность стали 12ХН2А , pn, кг/м ³	7880
Плотность стали 12ХН3А , pn, кг/м ³	7850	7830	7800	7760	7720	7680	7640
Плотность стали 15Г , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 15X , рп, кг/м ³	7830	7810	7780		7710		7640
Плотность стали 15HF , pn, кг/м ³	7760	7730	7710	7670	7640	7600	7570	7530
Плотность стали 18Х2Н4ВА , pn, кг/м ³	7950	7930	7900	7860	7830	7800	7760
Плотность стали 18Х2Н4МА , p, кг/м ³	7950	7930	7900	7860	7830	7800	7760
Плотность стали 18ХГТ , pn, кг/м ³	7800
Плотность стали 20G , pn, кг/м ³	7820
Плотность стали 20Х , pn, кг/м ³	7830	7810	7780		7710		7640
Плотность стали 20Х2Н4А , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 20HGR , pn, кг/м ³	7800
Плотность стали 20ХГСА , pn, кг/м ³	7760
Плотность стали 20ХН3А , pn, кг/м ³	7850	7830		7760			7660
Плотность стали 25ХГСА , pn, кг/м ³	7850	7830	7790	7760	7730	7690	7650	7610
Плотность стали 30G , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 30Х , pn, кг/м ³	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7630	7590	7610	7506
Плотность стали 30ХГС , pn, кг/м ³	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670
Плотность стали 30ХГСА , pn, кг/м ³	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670
Плотность стали 30ХН2МА , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 30ХН3А , pn, кг/м ³	7850	7830	7800	7770	7730	7700	7670	7690	7650	7600
Плотность стали 33ХС , pn, кг/м ³	7640
Плотность стали 34ХН3М , pn, кг/м ³	7830	7810	7780		7710		7650
Плотность стали 35Г2 , pn, кг/м ³	7790
Плотность 35ХН1М2ФА сталь, пн, кг/м ³	7710
Плотность стали 38ХА , pn, кг/м ³	7850		7800				7650
Плотность стали 38ХН3МФА , пн, кг/м ³	7900
Плотность стали 40Г , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 40G2 , пн, кг/м ³	7800
Плотность стали 40Х , pn, кг/м ³	7850		7800			7650
Плотность стали 40ХН , пн, кг/м ³	7820	7800	7710	7840	7700
Плотность стали 40ХС , pn, кг/м ³	7740	7720	7690		7620		7540
Плотность стали 40ХФА , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 45Г2 , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 45Х , pn, кг/м ³	7820
Плотность стали 45ХН , pn, кг/м ³	7820
Плотность стали 50G , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 50Г2 , pn, кг/м ³	7500
Плотность стали 50Х , pn, кг/м ³	7820
Плотность стали 50ХН , pn, кг/м ³	7860

Плотность низколегированной конструкционной стали для сварных конструкций

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали 16ГС , pn, кг/м ³	7850

Плотность конструкционной стали повышенной обрабатываемости

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали А12 , pn, кг/м ³	7830

Плотность конструкционной подшипниковой стали

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали ШХ15 , рп, кг/м ³	7812	7790	7750	7720	7680	7640
Плотность стали ШХ15СГ , pn, кг/м ³	7650

Плотность стальной конструкционной пружины-пружины

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали 50HFA , pn, кг/м ³	7800	7780	7750	7720	7680	7650	7610
Плотность стали 60G , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 60С2 , pn, кг/м ³	7680	7660	7630	7590	7570	7520
Плотность стали 60С2А , pn, кг/м ³	7680	7660	7630	7590	7570	7520
Плотность стали 65 , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 65Г , pn, кг/м ³	7850	7830	7800		7730
Плотность стали 65С2ВА , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 70 , pn, кг/м ³	7810

Плотность качественной конструкционной углеродистой стали

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали 8 , pn, кг/м ³	7871	7846	7814	7781	7745	7708	7668	7628	7598	7602
Плотность стали 08кп , pn, кг/м ³	7871	7846	7814	7781	7745	7708	7668	7628	7598	7602
Плотность стали 08пс , pn, кг/м ³		7846	7814	7781	7745	7708	7668	7628	7598	7602
Плотность стали 10 , pn, кг/м ³	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
Плотность стали 10кп , pn, кг/м ³	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
Плотность стали 10пс , pn, кг/м ³		7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594
Плотность стали 15 , pn, кг/м ³	7850	7828	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584
Плотность стали 15К , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 15кп , pn, кг/м ³	7850	7828	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584
Плотность стали 15пс , pn, кг/м ³	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7648	7611	7599	7584
Плотность стали 20 , pn, кг/м ³	7859	7834	7803	7770	7736	7699	7659	7917	7624	7600
Плотность стали 20К , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 20кп , pn, кг/м ³		7834	7803	7770	7736	7599	7659	7617	7624	7600
Плотность стали 20пс , pn, кг/м ³		7834	7803	7770	7736	7699	7659	7617	7624	7600
Плотность стали 25 , pn, кг/м ³	7820
Плотность стали 30 , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 35 , pn, кг/м ³	7826	7804	7771	7738	7700	7662	7623	7583	7600	7549
Плотность стали 40 , pn, кг/м ³	7850
Плотность стали 45 , рп, кг/м ³	7826	7799	7769	7735	7698	7662	7625	7587	7595
Плотность стали 50 , pn, кг/м ³	7810
Плотность стали 55 , пн, кг/м ³	7280
Плотность стали 60 , pn, кг/м ³	7800

Источник: Марка сталей и сплавов

Source: www. manual-steel.ru/density_steel_structural.html

Solids – Densities

Density of solids:

Бронза 3 0,001400124.001414 95 Огнеупорный кирпич00145 Германий001400143 Mica0013 2.6 – 3.2 – 9001 3 Поликарбонат0014 1,400350013 7,82 1

Solid	Density (10³ kg/m³)
Solid	Density (10³ kg/m³)	ABS – copolymer of acrylonitrile, butadiene and styrene	1.06
Acetals	1.42
Agate	2.5 – 2.7
Acrylic	1.19
Agate	2.6
Alabaster carbonate	2.7 – 2.8
Alabaster sulfate	2.3
Alum, lumpy	0.881
Alum, pulverized	0,752
Глинозем (оксид алюминия)	3,95 – 4,1
Алюминий	2,7
0014	7.7
Albite	2. 6 – 2.65
Alloys
Amber	1.06 – 1.1
Amphiboles	2.9 – 3.2
Andesite, solid	2.77
Анортит	2,74 – 2,76
Сурьма литая	6,7
Мышьяк 9 0 90 13	0012	Artificial Wool	1.5
Asbestos	2.0 – 2.8
Asbestos, shredded	0.35
Asbestos, solid	2.45
Ashes	0.65
Asphalt	2,36
Асфальт, дробленый	0,72
Бакелит	1,36	90 Разрыхлитель0014	0.72
Balsa Wood	0.13
Barite, crushed	2.89
Barium	3. 78
Bark, wood refuse	0.24
Barytes	4.5
Базальт	2,4 – 3,1
Боксит дробленый	1,28
Воск пчелиный	Beryl	2.7
Beryllia	3.0
Beryllium	1.85
Biotite	2.7 – 3.1
Bismuth	9.8
Boiler scale	2.5
Кость	1,7 – 2,0
Кость измельченная	0,88
Бура мелкая	0,8014	0014
Brasses	8.47 – 8.75
Bronzes	8.74 – 8.89
Brown iron ore	5.1
Brick	1.4 – 2.4
Brick, fire	2. 3
Кирпич, хард	2
Кирпич, нажатый	2,2
.0013 Brickwork in mortar	1.6
Butter	0.86 – 0.87
Cadmium	8.64
Calamine	4.1 – 4.5
Calcium	1.55
Calcspar	2,6 – 2,8
Камфора	1
Углерод	3,51
Каучук 9 9 -130	0 9,51
0014
Cardboard	0.7
Cast Iron	7.2
Celluloid	1.4
Cellulose, cotton, wood pulp, regenerated	1.48 – 1.53
Cellulose acetat, moulded	1,22–1,34
Ацетат целлюлозы, листовой	1,28–1,32
Нитрат целлюлозы, целлулоид
3 1,43013 1,43013 1,430130014
Chlorinated polyether	1. 4
Cement, set	2.7 – 3
Cement, Portland	1.5
Cerium	6.77
Chalk	1.9 – 2.8
Древесный уголь, дуб	0,6
Древесный уголь, сосна	0,3 – 0,4
Хром 9 904 904 910 910 13 9013 9013 12	Chrom oxide	5.21
Cinnabar	8.1
Clay	1.8 – 2.6
Coal, anthracite	1.4 – 1.8
Coal, bituminous	1.2 – 1.5
Cobalt	8,8
Cocoa, масло	0,9
Coke	1 – 1,7
Concrete.0014	0.45 – 1.0
Concrete, medium	1.3 – 1.7
Concrete, dense	2. 0 – 2.4
Constantan	8.89
Copal	1 – 1.15
Медная	8.79
пробка	0,2 – 0,25
Корк, Linoleum	0,55
Corundam	4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013 4.013
Cotton	0.08
CPVC – Chlorinated poly vinyl chloride	1.6
Lead Crystal	3.1
Diamond	3 – 3.5
Dolomite	2.8
Дюралий	2,8
Земля рыхлая	1,2
Земля утрамбованная	1,6
Ebonite	1.15
Emery	4
Electron	1. 8
Epidote	3.2 – 3.5
Epoxy cast resin	1.11 – 1.4
Epoxy glass fibre	1,5
Пенополистирол	0,015 – 0,03
Полевой шпат	9	1.8 – 2.2
Flint	2.6
Fluorite	3.2
Galena	7.3 – 7.6
Gallium	5.9
Gamboge	1.2
Гранат	3,2 – 4,3
Газоуголь	1,9
Желатин	1,3
5.32
Glass, common	2.4 – 2.8
Glass, flint	2.9 – 5.9
Glass, Pyrex	2.21
Glass-wool	0. 025
Glue	1.3
Gneiss	2.69
Gold	19.29
Granite	2.6 – 2.8
Graphite	2.3 – 2.7
Gum arabic	1.3 – 1.4
Gypsum	2.3
Hardboard	1.0
Hematite	4.9 – 5.3
Hornblende	3
ICE	0,917
Железное, литье	7,0 – 7,4
Iodine	4,95
0014
Iridium	22.5
Ivory	1.8 – 1.9
Kaolin	2.6
Lead	11.35
Leather, dry	0.86
Lime, Slaked	1,35
известняк	2,7 -2,8
Linoleum	1,2
Лииния	0,53
лития	,0,53
литий	,014
	,014
Magnesia	3. 2 – 3.6
Magnesium	1.74
Magnetite	4.9 – 5.2
Malachite	3.7 – 4.1
Manganese	7.43
Мрамор	2,6–2,8
Пенковая пена	1–1,3
Металлы
Mineral wool quilt	0.05
Molybdenum	10.2
Muscovite	2.8 – 3
Nickel	8.9
Nylon 6	1.12 – 1.17
Nylon 6,6	1,13 – 1,15
Дуб	0,72
Ocher	3,5
	3,5
.0013 Opal	2.2
Osmium	22.48
Palladium	12. 0
Paper	0.7 – 1.15
Paraffin	0.9
Peat blocks	0.85
Фенольная литая смола	1,24 – 1,32
Фосфорбронза	8,8
Фосфор	9 10014
Pinchbeck	8.65
Pitch	1.1
Pit coal	1.35
Plaster board	0.80
Platinum	21.5
Plywood	0.54
Полиакрилонитрил	1,16 – 1,18
Полиамиды	1,15 – 1,25
1.2
PBT – poly butylene terephthalate	1.35
LDPE – low density poly ethylene	0.91
HDPE – (PEH) – high density poly ethylene	0. 96
PET – полиэтилентерефталат	1,35
ПММА – полиметилметакрилат	1,2
ПОМ – полиоксиметилен
PP – poly propylene	0.91 – 0.94
PPO – poly penylene ether	1.1
PS – poly styrene	1.03
PTFE – poly tetra fluoro ethylene, Teflon	2.28 – 2.30
PU – Полиретановая пена	0,03
PVDF – Поли винилиден -флуорид	1,76
Фоал.0014
Porphyry	2.6 – 2.9
Potassium	0.86
Pressed wood, pulp board	0.19
PVC – poly vinyl chloride	1.39 – 1.42
Pyrex	2,25
Pyrite	4,9 – 5,1
Кварц	2,65
Радий	5
	5
0012	Red lead	8. 6 – 9.1
Red metal	8.8
Resin	1.07
Rhenium	21.4
Rhodium	12.3
Rock salt	2.2
Минеральная вата	0,22 – 0,39
Канифоль	1,07
3 9 1	Резина, твердая 35
Rubber, soft commercial	1.1
Rubber, pure gum	0.91 – 0.93
Rubber, foam	0.070
Rubidium	1.52
Sand, dry	1.4 – 1.6
Sandstone	2.1 – 2.4
Sapphire	3.98
Selenium	4.4
Serpentine	2.5 – 2.65
Silica, fused transparent	2. 2
Silica, translucent	2.1
Silicium carbide	3.16
Silicon	2.33
Silver	10,5
Шлак	2 – 3,9
Шифер	2,6 – 3,3
2 Снег0013 0.1
Soapstone	2.6 – 2.8
Sodium	0.98
Soil	2.05
Solder	8.7 – 9.4
Soot	1.6 – 1.7
Spermaceti	0,95
Крахмал	1,5
Ститеат	2.6 – 2,7
Стиль
сталь



Камень	2,3 – 2,8
Сера кристалл.	2.0
Sugar	1.6
Talc	2.7 – 2.8
Tallow, beef	0.95
Tallow, mutton	0.95
Tantalum	16.6
Смола	1,05
Тефлон	2.20
Tellurium	6.25
Thoria	4.16
Thorium	11.7
Timber
Tin	7.28
Titanium	4.5
Топаз	3,5–3,6
Турмалин	3–3,2
Вольфрам	.2
Tungsten carbide	14.0 – 15.0
Uranium	19.1
Urethane foam (Urea formaldehyde foam)	0. 08
Vanadium	6.1
Vermiculite	0.12
Воск, герметик	1.8
Белый металл	7,5 – 10
Дерево0014
Wood wool slab	0.5 – 0.8
Zinc	7.12

1 kg/m ³ = 0.001 g/cm ³ = 0.0005780 oz/in ³ = 0,16036 унций/галлон (британские единицы) = 0,1335 унций/галлон (США) = 0,0624 фунта/фут ³ = 0,000036127 фунта/дюйм ³ = 1,6856 фунта/ярд ^{3 9001 = ) 0,008345 фунта/галлона (США) = 0,0007525 тонны/ярд ³}

* Обратите внимание, что даже если фунты на кубический фут часто используются в качестве меры плотности в США, фунты на самом деле являются мерой силы, а не массы. Слизняки – верная мера массы. Вы можете разделить фунты на кубический фут на 92 359 32,2 92 360, чтобы получить приблизительное значение в слизняках.

Таблица плотности металлов и сплавов

Главная
Технический
Таблица плотности

Марка материала и эквиваленты				Плотность
Название сплава	Обозначение ООН	ДИН/ЕН	Другие	г/см3	кг/м3	фунт-дюйм3
Титан класса 1	УНС Р50250	3.0725	…	4,51	4510	1,629
Титан класса 2	УНС Р50400	3. 0735	…	4,51	4510	1,629
Титан класса 3	УНС Р50550	3.0755	…	4,51	4510	1,629
Титан класса 4	УНС Р50700	3.0765	…	4,51	4510	1,629
Титан класса 5	УНС Р56400	3,7165	. ..	4,43	4430	1.600
Титан класса 7	УНС Р52400	3,7235	…	4,50	4500	1,626
Титан класса 9	УНС Р56320	3,7195	…	4,48	4480	1,619
Титан класса 11	УНС Р52250	3,7225	. ..	4,51	4510	1,629
Титан класса 12	УНС Р53400	3.7105	…	4,51	4510	1,629
Титан класса 16	УНС Р52402	…	…	4,42	4420	1,597
Титан класса 17	УНС Р52252	. ..	…	4,50	4500	1,626
Титан класса 19	УНС Р58640	…	…	4,81	4810	1,738
Титан класса 20	УНС Р58645	…	…	5,00	5000	1.806
Титан класса 23	УНС Р56407	. ..	…	4,43	4430	1.600
Титан класса 25	УНС Р56403	…	…	4,43	4430	1.600
Титан класса 26	УНС Р52404	…	…	4,50	4500	1,626
Титан класса 29	УНС Р56404	. ..	…	4,43	4430	1.600
Нержавеющая сталь 301	УНС С30100	1.4310	…	7,90	7900	2,854
Нержавеющая сталь 303	УНС С30300	1.4305	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 304	УНС С30400	1. 4301	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 309	УНС С30900	1,4828	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 310	УНС С31000	1.4845	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 316	УНС С31600	1. 4401	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 316Ti	УНС С31635	1.4571	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 317	УНС С31700	1.4438	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 321	УНС С32100	1. 4541	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 347	УНС С34700	1.4550	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 348	УНС С34800	…	…	8,00	8000	2,890
Нержавеющая сталь 405	УНС С40500	1. 4002	…	7,80	7800	2,818
Нержавеющая сталь 409	УНС С40900	1.4600	…	7,70	7700	2,782
Нержавеющая сталь 410	УНС С41000	1.4006	…	7,80	7800	2,818
Нержавеющая сталь 416	УНС С41600	1. 4005	…	7,70	7700	2,782
Нержавеющая сталь 420	УНС С42000	1.4021	…	7,70	7700	2,782
Нержавеющая сталь 422	УНС С42200	1.4935	…	7,80	7800	2,818
Нержавеющая сталь 430	УНС С43000	1. 4016	…	7,80	7800	2,818
Нержавеющая сталь 431	УНС С43100	1.4057	…	…	…	…
Нержавеющая сталь 439	УНС С43035	1.4510	…	7,70	7700	2,782
Нержавеющая сталь 440	УНС С44000	1. 4125	…	7,70	7700	2,782
Нержавеющая сталь 440C	УНС С44004	1.4125	…	…	…	…
Нержавеющая сталь 441	УНС С44100	1.4509	…	…	…	…
Нержавеющая сталь 446	УНС С44600	1. 4762	…	7,50	7500	2,710
Нержавеющая сталь 15-5PH	УНС С15500	1.4540	…	7,90	7900	2,854
Нержавеющая сталь 17-4PH	УНС С17400	1.4542	…	7,74	7740	2,796
Нитроник 40	УНС С21904	. ..	ХМ-11	7,83	7830	2,829
Нитроник 50	УНС С20910	…	ХМ-19	7,88	7880	2,847
АЛ6СН	УНС Н08367	1.4529	…	8.10	8100	2,926
254 СМО	УНС С31254	1. 4547	…	7,80	7800	2,818
Нержавеющая сталь 904L	УНС Н08904	1.4539	Уран B6/B6M/B6PM/B6N	7,90	7900	2,854
Lean Duplex (LDX) 2101	УНС С32101	…	…	7,80	7800	2,818
Lean Duplex (LDX) 2304	УНС С32304	. ..	…	7,80	7800	2,818
LDX 2404	УНС С82441	…	…	7,80	7800	2,818
Ферралий 255	УНС С32550	1.4507	Уран 52n/52n+	7,80	7800	2,818
Дуплекс 2202	УНС С32202	. ..	Уран 45н/Б45н	7,80	7800	2,818
Дуплекс 44LN	УНС С31200	…	…	7,80	7800	2,818
Дуплекс 2205	УНС С31803	1.4462	…	7,80	7800	2,818
Дуплекс 2205	УНС С32205	1. 4462	…	7,80	7800	2,818
Супердуплекс 2507	УНС С32760	1.4501	Зерон 100	7,80	7800	2,818
Супердуплекс 2507	УНС С32750	1.4410	…	7,80	7800	2,818
Супердуплекс	УНС 32950	. ..	…	7,80	7800	2,818
	УНС 39274	…	…	7,80	7800	2,818
	УНС 39277	…	…	7,90	7900	2,854
	УНС 32520	…	…	7,90	7900	2,854
	УНС 32906	. ..	…	7,70	7700	2,782
	УНС 32506	…	…	7,80	7800	2,818
Сплав 20	УНС Н08020	2.4660	…	8.05	8050	0,291
Инколой 800	УНС Н08800	1.4876	. ..	7,95	7950	2,872
Инколой 825	УНС Н08825	2,4858	…	8.14	8140	2,941
Сплав 286	УНС Н66286	2.4606	…	7,92	7920	2,861
Никель 200	УНС Н02200	…	…	8,89	8890	3.212
Никель 201	УНС Н02201	2.4066	…	8,90	8900	3.215
Хастеллой В2	УНС Н10665	…	…	9,22	9220	3.331
Хастеллой B3	УНС Н10675	2. 4600	…	9,22	9220	3.331
Хастеллой С2000	УНС Н06200	…	…	8,50	8500	3.071
Хастеллой Х	УНС Н06002	…	…	8.22	8220	2,970
Хастеллой С-276	УНС Н10276	2. 4819	…	8,89	8890	3.212
Хастеллой С-263	УНС Н07263	…	…	8,36	8360	3.020
Хастеллой С-22	УНС Н06022	2.4602	…	8,69	8690	3.139
Монель К500	УНС Н05500	2. 4375	…	8,44	8440	3.049
Монель 400	УНС Н04400	2.4360	…	8,83	8830	3.190
Монель R-405	УНС Н04405	…	…	8,80	8800	3,179
Инконель 625	УНС Н06625	2. 4856	…	8,44	8440	3.049
Инконель 925	УНС Н09925	…	…	8,44	8440	3.049
Инконель 718	УНС Н07718	2,4668	…	8.19	8190	2,959
Инконель 600	УНС Н06600	2. 4816	…	8,43	8430	3.046
Инконель 601	УНС Н06601	2.4851	…	8.10	8100	2,926
Инконель Х-750	УНС Н07750	2,4669	…	8,28	8280	2,991
Сплавы тантала	УНС Р05200	. ..	…	16,65	16650	6.015
	УНС Р05252	…	…	16,65	16650	6.015
	УНС Р05255	…	…	16,65	16650	6.015
	УНС Р05400	…	…	16,65	16650	6. 015
Цирконий гр. 702	УНС Р60702	…	…	6,50	6500	2,348
Цирконий гр. 705	УНС Р60705	…	…	6,50	6500	2,348
CuNi 90/10	УНС К70600	…	…	8,90	8900	3. 215
CuNi 70/30	УНС К71500	…	…	8,94	8940	3.230
Кремниевая бронза 651	УНС К65100	…	…	8,75	8750	3.161
Кремниевая бронза 655	УНС К65500	…	…	8,75	8750	3. 161
Фосфористая бронза C51000	УНС К51000	…	…	8,86	8860	3.201
Фосфористая бронза C51900	УНС К51900	…	…	8,84	8840	3.194
Фосфористая бронза C52100	УНС К52100	…	…	8,80	8800	3,179
Фосфористая бронза C54400	УНС К54400	. ..	…	8,89	8890	3.212
Алюминий Бронза C61300	УНС К61300	…	…	7,89	7890	2.850
Алюминий Бронза C61400	УНС К61400	…	…	7,89	7890	2.850
Алюминий Бронза C61900	УНС К61900	. ..	…	7,65	7650	2,764
Алюминий Бронза C63000	УНС К63000	…	…	7,58	7580	2,738
Алюминий Бронза C64200	УНС К64200	…	…	7,70	7700	2,782
Алюминий Бронза C		УНС К		. ..	…	7,45	7450	2,691
Алюминий Бронза C		УНС К		…	…	7,65	7650	2,764
Латунь C22000	УНС К22000	…	…	8,80	8800	3,179
Латунь C26000	УНС К26000	2. 0265	…	8,53	8530	3.082
Латунь C27000	УНС К27000	…	…	8,47	8470	3.060
Латунь C27400	УНС К27400	…	…	8,44	8440	3,049
Латунь C36000	УНС К36000	. ..	…	8,49	8490	3,067
Латунь C37700	УНС К37700	…	…	8,44	8440	3.049
Латунь C69400	УНС К69400	…	…	8.20	8200	2,962
Нимоник 80А	УНС Н07080	2. 4952	…	8.19	8190	2,959
Нимоник 75	УНС Н06075	2.4630	…	8,37	8370	3.024
Нимоник 90	УНС Н07090	…	…	8.18	8180	2,955
Нимоник 263	УНС Н07263	. ..	…	8,36	8360	3.020
Нимоник 105	УНС Н13021	2,4634	…	8.01	8010	2,894

Примечание. Эта техническая информация предоставлена компанией BoltPort любезно. Мы не несем никакой ответственности за точность данных и их применение в полевых условиях. Это строго для справки.

Какова плотность нержавеющей стали?

В материальном мире плотность имеет значение.

Возможно, мы не тратим много времени на размышления о плотности вещества, но металлурги и инженеры, вероятно, думают о плотности больше, чем думает большинство потребителей.

Плотность объекта определяет, будет ли он плавать или тонет. Знаете ли вы, почему крошечный камешек падает на дно стакана с водой, а гигантское бревно плавает на поверхности реки? Плотность. Галька более плотная, чем вода, а дерево менее плотное.

Загрузить технические характеристики нержавеющей стали

Kloeckner Metals является поставщиком и сервисным центром полного ассортимента нержавеющей стали. Загрузите нашу спецификацию нержавеющей стали, чтобы узнать, что Kloeckner Metals регулярно поставляет на склад.

Спецификация из нержавеющей стали

Как и галька, сталь плотнее воды, но корабли, сделанные из тонн стали, постоянно перевозят грузы и пассажиров по поверхности океана. Как плотность объясняет это? И почему мы вообще обсуждаем плотность?

По мере того, как исследователи узнавали больше о плотности, они также обнаружили, как использовать эту концепцию для развития технологий. Возвращаясь к примеру с кораблем, мы знаем, что воздух внутри камер плавучести корабля менее плотный, чем вода под ним. Вот почему стальной корабль плавает, а стальная подводная лодка тонет.

Плотность важна для производителей, поскольку она связана с массой и объемом продукта. Вместе эти факторы определяют размер и плавучесть, которые влияют на транспортировку, вес и полезность металлического изделия в данной среде.

Что такое плотность?

В общих чертах слово плотность относится к количеству чего-либо в пределах определенного пространства. Когда мы говорим, что Манхэттен густонаселен , мы имеем в виду, что многие люди живут в пределах района.

С научной точки зрения плотность определяется как масс на единицу объема . В алгебраическом выражении формула выглядит так:

p=m/V

В этом расчете плотность (p) равна массе (m), деленной на объем (V).

Плотность также является интенсивным свойством, что означает, что плотность объекта никогда не меняется независимо от того, сколько его присутствует.

Рассмотрим старый вопрос: Что весит больше, тонна кирпичей или тонна перьев? Ответ, конечно же, в том, что оба весят одинаково — одну тонну. Сила шутки заключается в концепции плотности, а не веса. Плотность кирпича составляет 1,992 грамма на кубический сантиметр, а плотность пера — около 0,0025 грамма на кубический сантиметр. Вот почему один квадратный дюйм кирпича весит больше, чем один квадратный дюйм перьев, фактически примерно в 800 раз больше.

Говоря о единицах измерения, плотность может быть измерена в килограммах на кубический метр (кг/м ³ ), граммах на кубический сантиметр (г/см ³ ), граммах на кубический метр (г/м ³ ) ), или фунтов на дюйм в кубе (lb/in ³ ). Чтобы рассчитать плотность объекта из нержавеющей стали или перевести плотность из одной единицы измерения в другую, вы можете воспользоваться нашим калькулятором металла для расчета веса и плотности нержавеющей стали.

Почему плотность имеет значение?

Промышленные дизайнеры учитывают несколько факторов, связанных с металлом, когда разрабатывают свои концепции. Плотность является одним из таких факторов. Один металл может быть намного плотнее другого. Например, если вы проектируете лампу для размещения на столе, плотность используемого материала может не иметь большого значения. Если вы проектируете самолет, который должен отрываться от земли и оставаться в воздухе, плотность вдруг становится действительно очень важной.

Плотность также имеет значение, когда металлурги смешивают один металл с другим для получения сплава. Сталь представляет собой сплав железа, углерода и других химических веществ. Различные типы стали состоят из различных смесей химических элементов. Нержавеющая сталь, например, содержит не менее 10,5% хрома, тогда как углеродистая сталь имеет более низкое содержание хрома. Следовательно, плотность простой стали немного отличается от плотности нержавеющей стали.

При создании новой марки стали или сварке одной марки стали с другой плотность влияет на прочность, твердость и пластичность получаемого материала.

По сравнению со многими другими металлами сталь является чрезвычайно плотным материалом. Титан, например, имеет плотность примерно в два раза меньше плотности стали, а алюминий — примерно одну треть плотности.

Плотность обычной стали составляет около 490 фунтов на кубический фут, что также может быть выражено как 7,85 г/см ³ . Плотность углеродистой стали около 7,84 г/см ³, плотность чистого железа составляет около 7,86 г/см ³, а плотность нержавеющей стали — около 8,03 г/см ³. Из-за конкретной марки и химического состава стали ее плотность немного различается.

Нержавеющая сталь является самой плотной разновидностью стали, но как зависит плотность различных типов нержавеющей стали?

Давайте рассмотрим две наиболее часто используемые марки нержавеющей стали — нержавеющую сталь 304 и нержавеющую сталь 316. Плотность марки 304 составляет 79.30 кг/м ³ , тогда как плотность марки 316 составляет около 7980 кг/м ³ . Различный химический состав и содержание этих двух сортов определяют разницу в их плотности. Нержавеющая сталь 304 менее плотная, чем 316, но имеет несколько более высокую плотность, чем нержавеющая сталь 430: 7750 г/м ³ .

Плотность влияет на вес. (Помните пример с кирпичами и перьями?) Таким образом, изделие из нержавеющей стали весит больше, чем изделие из углеродистой стали того же размера, а изделие из нержавеющей стали марки 316 весит больше, чем такое же изделие, изготовленное из нержавеющей стали марки 304.

Однако в целом один кубический фут нержавеющей стали весит около 490 фунтов.

Как использовать свои знания о плотности при выборе материалов

Что следует помнить о плотности при выборе материала для производства или строительства?

При выборе металла, подходящего для вашего проекта, учитывайте несколько факторов. Вы должны думать как о физических свойствах металла — его температуре плавления, проводимости, так и (да) о его плотности. Вы также должны учитывать его механические свойства, такие как прочность, пластичность и сопротивление.

При создании своих изобретений инженеры взвешивают относительные преимущества каждого свойства, определяя, из каких материалов должен состоять их новый продукт.

Плотность особенно важна для проектов, где вес имеет решающее значение. Инженеры попытаются найти продукт с низкой плотностью, если им нужно контролировать вес объекта. Тем не менее, они также должны учитывать соотношение прочности к весу, чтобы материал продукта был достаточно прочным, чтобы выполнять свою работу.

Сплав высокой плотности, такой как сталь, намного прочнее многих других металлов. А поскольку нержавеющая сталь также устойчива к коррозии и привлекательна для глаз, она является популярным выбором для всего, от кухонной утвари до хирургических принадлежностей.

Благодаря высокой относительной прочности нержавеющей стали инженеры могут использовать более тонкие варианты материала для изготовления различных изделий. Вот почему хирургическое лезвие может быть микротонким и одновременно очень прочным.

Чтобы узнать больше о составе и использовании нержавеющей стали, посетите другие статьи на нашем сайте.

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сегодня

Kloeckner Metals является поставщиком полного ассортимента нержавеющей стали и сервисным центром. Kloeckner Metals сочетает в себе национальное присутствие с новейшими технологиями производства и обработки и самыми инновационными решениями для обслуживания клиентов.

Свяжитесь с нами сейчас

TWIP, сталь с высоким содержанием марганца, аустенитные стали, атомно-зондовая томография, карбид, каппа, твин

“t4”
Нажмите на ссылку выше, чтобы увидеть это облако слов в WordItOut. Вы также можете просмотреть его на этом веб-сайте, если вы включите JavaScript (см. настройки вашего веб-браузера).

Большинство сталей этой категории сплавов относится к Системе Fe-Mn-Al-C-Si. В частности, стали с высоким содержанием марганца привлекают большое внимание как легкие стали из-за их выдающееся сочетание прочности и пластичности, обусловленное их высокой способностью к деформационному упрочнению. Варианты этих высокомарганцевых аустенитных сталей с уменьшенным весом обычно характеризуются высокой содержание марганца (от 18 до 30 мас.%) и добавки алюминия (< 12 мас.%) и кремния (< 3 мас.%) наряду с относительно высоким содержанием углерода (0,6-1,8 мас.%). По мере увеличения содержания алюминия содержание алюминия приводит к снижению массовой плотности сплава на 1,5 % на 1 мас.% Al, высокое содержание алюминия делает эти сплавы легкими.

Алюминийсодержащие стали с высоким содержанием марганца характеризуются превосходным сочетанием прочности и пластичности, что обеспечивается их высокой способностью к деформационному упрочнению. Добавление растворенного алюминия снижает удельный вес сплава, что поддерживает понятие легких и облегченных сталей с высоким содержанием марганца. Увеличение содержания алюминия на 1 мас.% приводит к снижению удельный вес примерно на 1,5% . Легкие стали с высоким содержанием марганца обычно содержат большое количество марганца (18–30 мас. %), алюминия (<12 мас.%) и кремния (<3 мас.%), а также дополнения 9углерод 2358 (0,6-1,8 мас.%). Характеристики осаждения в системе Fe-Mn-Al-C были подробно исследованы в последние десятилетия, например, с помощью атомно-зондовой томографии и корреляционные исследования ПЭМ. Из-за сильного увеличения предела текучести в сочетании с хорошо сохраняемой пластичностью при растяжении при отжиге легкие стальные системы с высоким содержанием марганца многообещающие кандидаты на легкую сталь для производства высокопроизводительных компонентов.

Сообщалось о различных механизмах упрочнения и деформационного упрочнения сталей с высоким содержанием марганца.

These are:

transformation-induced plasticity (TRIP)

twinning-induced plasticity (TWIP)

microband-induced plasticity (MBIP)

dynamical slip band refinemennt

precipitation упрочнение каппа-карбидами

Активация преобладающего механизма деформации в основном определяется энергией дефекта упаковки (ЭДУ). Было обнаружено, что TRIP-эффект проявляется преимущественно в сталях с низким SFE (< 20 мДж м-2). Деформационное поведение сталей со средним ЭФЭ (20-40 мДж м-2) характеризуется образованием нанометровых тонких деформационных двойников в деформируемой микроструктуре, называемых TWIP-эффектом. недавно обсуждался механизм упрочнения MBIP, о котором сообщалось в сплавах с высоким SFE (~ 90 мДж м-2) характеризуется образованием тонких плоских зон сдвига, ограниченных с обеих сторон дислокационной стенкой. Эти особенности называются микрополосами. Все упомянутые выше механизмы упрочнения приводят к сильному измельчению соответствующих микроструктур при деформации, что обеспечивает упрочнение при высокой деформации. ставки.

Влияние энергии дефекта упаковки на микроструктурную и деформационную эволюцию сталей Fe–Mn–Al–Si при деформации растяжением
Понимание взаимосвязи между энергией дефекта упаковки (ЭДУ), механизмами деформации и поведением при упрочнении при деформации важно для легирования и конструирования сталей с высоким содержанием марганца, подверженных аустенитному превращению и пластичности, вызванной двойникованием (TRIP/TWIP). В настоящем исследовании исследуется влияние SFE на микроструктуру и эволюцию упрочнения при деформации трех сплавов TRIP/TWIP.
Pierce Acta Materialia 100 (2015) 178 ст[…]
PDF-документ [1,5 МБ]

Да, пластичность, индуцированная двойникованием (TWIP) и пластичность, индуцированная трансформацией (TRIP), могут проявляться в одном и том же сплаве в зависимости от укладки энергии неисправности, на подконструкции, на и ситуация термомеханического нагружения (напряжение, деформация, скорость деформации, температура, скорость диссипации) и разность свободной энергии преобразования, связанная с преобразованием между поверхностью центрированная кубическая аустенитная фаза, с одной стороны, и гексагональная эпсилон-фаза, с другой стороны.

Пластичность, индуцированная двойникованием (TWIP) и пластичность, индуцированная трансформацией (TRIP)

Совместная пластичность, вызванная двойникованием и трансформацией: механизмы и моделирование
Acta Materialia 118 (2016) 140-151: Модель пластичности кристалла на основе плотности дислокаций, включающая пластичность, индуцированную трансформацией (TRIP) и пластичность, индуцированную двойникованием (TWIP). ) представлена. Это модель, ориентированная на механизм, которая отражает исследования микроструктуры ε-мартенсита, двойников и дислокационных структур в высоких температурах.2358 марганцевые стали. Проверка модели проводилась с использованием экспериментальных данных для стали TRIP/TWIP Fe-22Mn-0,6C. Модель способна предсказывать, основываясь на разнице энергий дефектов упаковки, активацию механизмов деформации TRIP и/или TWIP при различных температурах.
Кристаллопластичность, двойникование и TRIP Act[…]
PDF-Документ [1,5 МБ]

Деформационное упрочнение сталей с пластичностью, вызванной двойникованием
Acta Materialia 61 (2013) 494-510: В статье представлена многомасштабная конститутивная модель, основанная на плотности дислокаций, для поведения деформационного упрочнения сталей с пластичностью, вызванной двойникованием (TWIP). Подход представляет собой основанную на физике модель, чувствительную к скорости деформации и температуре, которая отражает микроструктурные исследования двойников и дислокационных структур в сталях TWIP. Одним явным преимуществом этого подхода является то, что параметры модели, некоторые из которых получены с помощью предсказаний ab initio, основаны на физике и известны в пределах порядка величин.
Acta-Materialia-Vol-61-2013-modeling-TWI[…]
PDF-документ [1,8 МБ]

SFE не только оказывает сильное влияние на механизм деформации, но также контролирует режим скольжения вывихи. Высокий SFE обычно способствует поперечному скольжению дислокаций, что приводит к «волнообразное скольжение» в чистых ГЦК металлах. Однако в концентрированных твердых растворах с высокими ЭДУ часто наблюдается плоскостное скольжение вместо волнообразного. Причин планарного скольжения в таком массовом Легированные материалы с высоким SFE обсуждались неоднозначно. В четверной системе FeMnAlC алюминий, с одной стороны, увеличивает ЭДУ, но, с другой стороны, способствует плоскостному скольжению дислокаций. рука. Многие авторы объясняют этот, казалось бы, противоречивый вывод склонностью материала к образованию кластеров ближнего порядка (ББП), что приводит к усилению плоскостного скольжения за счет плоскости скольжения. явление размягчения. Поскольку добавление алюминия в эти сплавы способствует образованию упорядоченных выделений (κ-карбидов), SRO действительно кажется правдоподобным объяснением. Однако авторам Насколько нам известно, до сих пор не было опубликовано исследований, обеспечивающих экспериментальное подтверждение SRO в легких сталях с высоким содержанием марганца. Однако некоторые работы указывают на наличие СРО в системе FeMnAlC и аналогичные системы сплавов с использованием моделирования теории функционала плотности (DFT).

Атомно-зондовая томография и корреляционная ПЭМ на карбидах Каппе в стали с уменьшенной массой.

κ-карбид представляет собой неоксидное соединение типа перовскита, т.е. L’12-упорядоченную фазу со стехиометрическим составом (Fe,Mn)3AlC. Однако κ-карбиды существуют в широком диапазоне составов и деформации когерентности оказывают дополнительное влияние на их состав. В зависимости от концентрации алюминия эти упорядоченные выделения либо растут при отжиге при температурах от 550°С до 700°С (<10 мас. % Al) или даже при закалке из раствора при температуре термообработки (>10 мас.% Al). Из-за сильного влияния этих осадков на механические свойства кинетика осаждения была предметом нескольких исследований.
Подробная количественная характеристика лежащей в основе кинетики эволюции субструктуры в системе FeMnAlC была проведена в случае Fe-30,5Mn-2,1Al-1,2C. С SFE около 63 мДж м-2, этот сплав, однако, находится в режиме между сплавами TWIP и MBIP. Ю и др. исследовали пластическую деформацию Fe-28,2Mn-9,95Al-0,98C (мас.%) с ЭДУ 120 мДж м-2 и Fe-27,8Mn-9,1Al-0,79C (мас.%) с ЭДУ 85 мДж м-2, что делает оба сплава чистыми сталями MBIP. Они связывают высокую способность к деформационному упрочнению с образованием тейлоровских решеток и микрополос. при натуживании. Однако никаких количественных результатов представлено не было. Кроме того, сомневаются, что образование микрополос вызывает наблюдаемую скорость деформационного упрочнения в литература.

Механизмы упрочнения в дисперсионно-твердеющей облегченной стали с высоким содержанием марганца
Приведены данные об изученных механизмах упрочнения и деформационного упрочнения состаренной облегченной стали с высоким содержанием марганца (Fe-30,4Mn-8Al-1,2C, мас. %). с помощью электронной канальной контрастной визуализации (ECCI), просвечивающей электронной микроскопии (TEM), атомной зондовой томографии (APT) и корреляционной TEM/APT.
Acta Mater 2017 дисперсионно-тверде[…]
PDF-документ [7,5 MB]

Карбиды в низкоплотном сплаве Fe–Mn–Al–C на основе феррита, изученные методами просвечивающей электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии
Scripta Materialia 68 (2013) 348-353: Здесь мы исследуем структуру и химический состав каппа-карбид, образованный в результате изотермического превращения в сплаве
Fe–3,0Mn–5,5Al–0,3C методами просвечивающей электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии. Оба метода раскрывают эволюцию морфологии каппа-частиц, а также разделение растворенных веществ. Мы предполагаем, что j-фаза образуется в результате эвтектоидной реакции, связанной с ростом зародышеобразования. Зарождение j-карбида контролируется как упорядочением Al, разделенного на аустенит, так и диффузией углерода при повышенных температурах.
Scripta Materialia 68 (2013) 348–353 car[…]
PDF-Document [1.0 MB]

Комбинированная атомно-зондовая томография и теория функционала плотности Исследование нестехиометрии Al k-карбидов в аустенитном FeeMneAleC сталь низкой плотности
Acta Materialia 106 (2016) 229-238: Здесь мы сообщаем об исследовании нестехиометрии и занятости выделений k-карбида в аустенитной стали Fe-29,8Mn-7,7Al-1,3C ( мас.%) сплава с использованием комбинации атомно-зондовой томографии
и теория функционала плотности. Химический состав k-карбидов, измеренный с помощью атомно-зондовой томографии, указывает на обеднение как внедренного углерода, так и замещающего алюминия по сравнению с идеальным стехиометрическим объемным перовскитом L012.
Acta Materialia 106 (2016) 229 Kappa car[…]
PDF-документ [2.2 MB]

Деформационное упрочнение путем динамического улучшения ленты скольжения в облегченной стали с высоким содержанием марганца
Acta Materialia 116 (2016) 188- 199
Acta Materialia 116 (2016) 188 Dynamic S[. ..]
PDF-документ [1,1 МБ]

Механизм деформационного упрочнения легкой стали с высоким содержанием марганца (Fe-30,4Mn-8Al-1,2C (мас.%)) исследуется с помощью контрастной визуализации с электронным каналированием (ECCI) и просвечивающей электронной микроскопии. (ТЕМ). Сплав характеризуется постоянной высокой скоростью деформационного упрочнения, сопровождающейся высокой прочностью и высокой пластичностью
(предел прочности при растяжении: 900 МПа, удлинение до разрушения: 68%). Изучаются микроструктуры деформации при разных уровнях деформации, чтобы выявить и количественно определить основные структурные параметры в микро- и нанометровом масштабе. Поскольку материал деформируется в основном за счет плоского дислокационного скольжения, вызывающего
образование полос скольжения, мы количественно изучаем эволюцию расстояния между полосами скольжения во время деформации. Напряжение течения рассчитывается по расстоянию между полосами скольжения на основе прохождения стресс. Хорошее совпадение между расчетными значениями и данными испытаний на растяжение показывает динамическое измельчение полосы скольжения как основной механизм деформационного упрочнения, что обеспечивает отличные механические свойства. Этот новый механизм деформационного упрочнения основан на преходящем напряжении, действующем между копланарными полосами скольжения, в отличие от более ранних попыток объяснить деформацию. упрочнение легких сталей с высоким содержанием марганца, основанное на разделении зерна микрополосами. Мы подробно обсуждаем образование мелкораспределенных полос скольжения и постепенное уменьшение расстояния между ними, что приводит к постоянно высокому наклепу. ПЭМ-исследования состояния осаждения в состоянии после закалки показывают мелкодисперсные атомарные упорядоченные кластеры (размер <2 нм). Обсуждается влияние этих зон на плоское скольжение.

Мы разработали новую легкую сталь с содержанием титана (массовая плотность на 8% ниже, чем у обычных сталей), которая демонстрирует превосходное сочетание прочности (предел прочности при растяжении 491 МПа) и пластичность при растяжении (31%) при повышенной температуре (600 °C). Разработанная сталь пригодна для деталей, подвергающихся воздействию высоких температур при сниженной динамической нагрузке. Состав развитая сталь (Fe–20Mn–6Ti–3Al–0,06C–NbNi (мас.%)) придает сплаву многофазную структуру с аустенитной матрицей, частично упорядоченным ферритом, фазой Fe2Ti Лавеса и мелкозернистой МС. карбиды. При повышенной температуре (600°С) пластичность нового материала как минимум в 2,5 раза выше, чем у традиционных облегченных сталей на основе Fe–Mn–Al. системы, которые становятся хрупкими при повышенных температурах из-за меж/внутрикристаллического осаждения κ-карбидов. Это достигается за счет высокой термической стабильности его микроструктура и отсутствие хрупких κ-карбидов в этом диапазоне температур.

Легкая сталь с титановым подшипником и высокой пластичностью при высоких температурах за счет термостойкой многофазной микроструктуры
Материаловедение и инженерия A 808 (2021) 140954
MSE A 2021 Легкая сталь с титановым подшипником. […]
PDF- Документ [7,9 МБ]

Мы изучаем микроструктуру в таких сплавах с помощью электронно-канальной контрастной визуализации (ЭККИ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Комбинация этих двух методов представляет собой мощный метод для понимания основных механизмов пластической деформации в различных масштабах длины. Расследование ТЕМ фокусируется на начальном состоянии осаждения, тогда как большое поле зрения, обеспечиваемое ECCI, предоставляет статистические и количественные данные о структурная эволюция признаков деформации. ECCI с большим увеличением использовалась для получения подробной информации о наблюдаемых дислокациях в более мелком масштабе. В данном исследовании применена методика ECCI. демонстрирует преимущество перед обычно используемой ПЭМ-визуализацией с точки зрения размеров образца, поля зрения, артефактов препарирования и силы изображения. Поскольку образцы ПЭМ имеют толщину около 100 нм, дислокации в образце могут изменить свое положение из-за сил изображения, возникающих от двух поверхностей тонкой фольги или из-за изгиба. Напротив, ECCI применяется к объемным образцам только с одной полированной поверхностью. Поэтому исследуются деформационные микроструктуры, характерные для реального объемного материала, а не релаксированные дислокационные структуры под влиянием релаксации напряжений. В случае ECCI силы изображения от поверхности достигают менее 20 нм вглубь образца, а глубина наблюдения составляет порядка 100 нм. Таким образом, дислокации не будут перестраиваться так сильно, как в тонких пленках ПЭМ, что позволяет исследовать неискаженную дислокационную структуру массивных образцов.

Накопление дислокаций в стали с уменьшенным весом (низкой плотности), наблюдаемое с помощью ECCI.

Дизайн сплава, комбинаторный синтез и соотношение свойств микроструктуры для Fe-Mn-Al-C аустенитных сталей с низкой плотностью
JOM, Vol. 66, № 9, 2014:
Последние разработки в области аустенитных сталей с пониженной массовой плотностью до 18%. Сплавы основаны на системе Fe-Mn-Al-C. Здесь рассматриваются два типа стали. Первый представляет собой класс низкоплотных сталей с двойниковой пластичностью или однофазных аустенитных TWIP (SIMPLEX) сталей с 25–30 мас.% Mn и <4–5 мас.% Al или даже <8 мас.% Al при естественном в возрасте. Второй – это класс аустенитных сталей, упрочненных j-карбидом, с еще более высоким содержанием алюминия. При этом j-карбиды образуются либо при 500–600°С, либо даже при закалке на >10 мас.% Al. Более подробно рассматриваются три темы, а именно: комбинаторное объемное высокопроизводительное проектирование широкого спектра соответствующих вариантов сплавов, разработка соотношений микроструктура-свойства для таких сталей,
JOM, Том. 66, № 9, 2014 стр. 1845 Low-[…]
PDF-документ [3,2 МБ]

Сталь с пониженной плотностью, содержащая неоксидные нанопреципитаты перовскита

Сокращение энергопотребления в сочетании с повышением стандартов безопасности является важной целью современных концепций мобильности. Следовательно, разработка прочных, вязких и пластичных сталей для автомобильные приложения являются важной темой в исследованиях стали. В этом контексте стали TWIP (двойниковая пластичность) с содержанием Mn до 30 мас.% и >0,4 мас.% C показали отличные результаты. сочетание пластичности и прочности. Все чаще снижение массовой плотности сталей TWIP становится дополнительной проблемой.
Два эффекта позволяют такие усилия:
Первый заключается в том, что Mn увеличивает параметр решетки ГЦК. Второй заключается в том, что очень высокое легирование Mn и C стабилизирует аустенит, так что он может выдерживать добавки Al до примерно 10 мас.%. не становясь неустойчивым, т. е. превращаясь в ОЦК-феррит.
Такая концепция сплава поддерживает множество преимуществ, связанных со сталями TWIP, например. механическое двойникование и упрочнение при очень высокой деформации; тем не менее, он позволяет снизить плотность до 18%. Следовательно, сплавы на основе четвертичной системы Fe-Mn-Al-C особенно перспективны для конструирования сталей TWIP низкой плотности.
Что касается превосходных механических свойств сталей TWIP, которые характеризуются переходом от дислокационного и ячеистого упрочнения к массивному механическому двойникованию, следует учитывать что Al увеличивает энергию дефекта упаковки (SFE). Это означает, что общее поведение при деформационном упрочнении и начало механического двойникования в марках TWIP с пониженной плотностью могут отличаться от таковых. наблюдается в обычных сталях TWIP.
Однако сплавы на основе системы Fe-Mn-Al-C предлагают еще большее разнообразие механизмов деформации и деформационного упрочнения, чем сплавы, связанные только с эффектом TWIP. Это связано с характерные дислокационные субструктуры и большее количество фаз, присутствующих в системе Fe-Mn-Al-C, а именно ГЦК-аустенит, ОЦК-феррит и упорядоченные структуры, такие как DO3 и L’12-тип карбиды. В зависимости от состава стали низкой плотности могут иметь аустенитную структуру для режима состава Mn: 15-30 мас.%, Al: 2-12 мас.% и C: 0,5-1,2 мас. %. Для того, чтобы объединить преимущества механизмов TWIP при снижении удельного веса, следовательно, эта линейка сплавов является наиболее перспективной. При увеличении содержания Al до значений >6-8 мас.% деформационное упрочнение в этих сталей менее преобладает эффект TWIP, а вместо этого образуются наноразмерные карбиды типа L’12, так называемые κ-карбиды.
Стали с пониженной плотностью и ферритной структурой имеют составы в диапазоне Mn <8 мас.%, Al: 5-8 мас.% и C <0,3 мас.%. Соответствующие комплексные марки, состоящие из аустенита и феррита, могут быть синтезированы с использованием композиций Mn: 5-30% масс., Al: 3-10% масс. и C: 0,1-0,7% масс. Помимо этих составов, были также исследованы упорядоченные структуры D03, т.е. почти ферритные сплавы Fe-Al-Cr без Mn. рассматривались в прошлом в контексте конструкции сплава с пониженной плотностью.
При сравнении синтеза и свойств различных классов облегченных сталей сплавы на основе аустенитной системы Fe-Mn-Al-C являются наиболее привлекательными из-за их превосходной деформации. твердение, высокое поглощение энергии, высокое снижение плотности и устойчивая реакция на незначительные изменения в составе и обработке. Даже разливка тонких полос с соответствующей горячей прокаткой на линии была успешно проводится в нашей группе в качестве пути для эффективного мелкосерийного производства таких марок.
В недавних публикациях по аустенитным сплавам Fe-Mn-Al-C сообщалось о значениях предела текучести 0,5-1,0 ГПа, удлинении до разрушения в диапазоне 30-80% и пределе прочности при растяжении в диапазоне 1,0–1,5 ГПа.
При смешивании с содержанием Al менее 5 мас. % при комнатной температуре преобладает единственная аустенитная фаза, демонстрирующая превосходное деформационное упрочнение, которое объясняется иерархической эволюцией деформационная подконструкция. Al также способствует образованию при старении нанопреципитатов со структурой L’12 и приблизительной стехиометрией (Fe, Mn)3AlC. Эти фазы называются κ-карбидами. Они относятся к группе неокисленных перовскитов. Из-за своей упорядоченной ГЦК-структуры κ-карбиды имеют несоответствие решетки менее 3% по отношению к аустенитной матричной фазе Fe-Mn-C и, следовательно, могут образовывать кубовидные нанопреципитаты. При внедрении в ферритную матрицу несоответствие решеток может достигать ~ 6%, что приводит к полукогерентным интерфейсам и, следовательно, к разным выделениям. морфологии.
Эта веб-страница представляет собой краткое введение в некоторые последние разработки в области сталей TWIP Fe-Mn-Al-C с низкой плотностью, уделяя внимание конструкции сплава, способам синтеза и отношения микроструктура-свойство. Мы также предоставляем краткий обзор нерешенных вопросов, связанных с ролью κ-карбидов в деформационном упрочнении и водородном охрупчивании.

Acta Materialia 60 (2012) 4950–4959: Быстрое прототипирование сплавов: Композиционное и термомеханическое высокопроизводительное объемное комбинаторное проектирование конструкционных материалов на примере триплексных сталей 30Mn–1. 2C–xAl

Сталь с уменьшенной массой: Композиционный и термомеханический высокопроизводительный объемный комбинаторный расчет конструкционных материалов на примере триплексных сталей 30Mn–1.2C–xAl
Здесь мы представляем новый подход к композиционному и термомеханическому расчету и быстрое созревание сталей с уменьшенным объемным конструкционным весом. Этот метод, называемый быстрым прототипированием сплавов (RAP), основан на полунепрерывном высокопроизводительном объемном литье, прокатке, термообработке и подготовке образцов.
Acta-Mater-2012-RAP–30Mn-triplex-сталь[…]
PDF-документ [1.3 MB]

Водородное охрупчивание, связанное с локализацией деформации в дисперсионно-твердеющей облегченной аустенитной стали Fe-Mn-AleC
Водородное охрупчивание дисперсионно-упрочненной аустенитной стали Fe-26Mn-11Al-1,2C (мас. %) исследовали путем испытаний на растяжение при наводке и термодесорбционном анализе. В то время как высокая прочность сплава (> 1 ГПа) не пострадала, загрузка водородом снизила инженерное удлинение при растяжении с 44 до всего 5%.
2014 Int J Hydrogen Energy Hydrogen embr[…]
PDF-документ [4,1 МБ]

Многоступенчатое деформационное упрочнение за счет дислокационной субструктуры и двойникования в высокопрочной и пластичной стали Fe–Mn–Al–C с уменьшенным весом
Исследована кинетика эволюции деформационной структуры и ее вклад в деформационное упрочнение стали Fe–30,5Mn–2,1Al–1,2C (мас.%) при деформации растяжением методами просвечивающей электронной микроскопии и электронной канальной контрастной томографии. в сочетании с дифракцией обратного рассеяния электронов.
2012-Acta FeMnAlC-мультидеформационное упрочнение[…]
PDF-документ [1,8 МБ]

Исследована кинетика развития деформационной структуры и ее вклад в деформационное упрочнение сплава Fe–30,5Mn– Сталь 2. 1Al– 1.2C (мас. %) при деформации растяжением с помощью трансмиссии
Scripta-Mater-68 (2013) 343–уменьшение веса[…]
PDF-документ [721,1 КБ]

Кривые напряжение-деформация отожженных сталей 2Al и 8Al., Гутьеррес-Уррутиа, Д. Раабе / Scripta Materialia 68 (2013) 343

Высокопрочные и пластичные аустенитные стали FeMnAlC с низкой плотностью: симплекс и сплавы, упрочненные наноразмерными упорядоченными карбидами
Здесь мы представляем концепции проектирования сплавов высокоэффективных аустенитных сталей FeMnAlC, а именно симплекс и сплавы, упрочненные наноразмерными упорядоченными каппа-карбидами. Симплексные стали характеризуются выдающейся способностью к деформационному упрочнению при комнатной температуре.
Mater Sc Techn 2014 VOL 30 1099 вес г[…]
PDF-документ [390,1 КБ]

Темнопольные ПЭМ-изображения каппа-карбидов в стали Fe–30?5Mn–8?0Al–1?2C (мас. %) со старением при 600°C в течение 24 ч и b, c 96 ч; Материаловедение и технологии 2014 ТОМ 30 № 9 1101

Несколько замечаний по метастабильным металлическим сплавам
Что такое проектирование метастабильных сплавов и разработка сегрегации и как это делается?
некоторые замечания по поводу метастабильных объемных металлических[…]
PDF-документ [3,7 МБ]

Повышение механических свойств стали Fe-Mn-Al-C с низкой плотностью посредством обработки старением высокой удельной прочности и жесткости этого материала, что является хорошим компромиссом между высоким пределом прочности при растяжении и хорошей пластичностью при растяжении (Frommeyer and Brüx, 2006; Li et al., 2015; Klimova et al., 2017; Sarkar et al. al., 2019; Choi et al., 2020; Li et al., 2020) по сравнению с обычными высокопрочными сталями. Состав легкой стали с высоким содержанием марганца в основном основан на традиционном составе стали с высоким содержанием марганца за счет увеличения содержания углерода и марганца и добавления определенного количества алюминия.

В качестве основного легирующего элемента Mn выполняет функцию расширения аустенитной области и стабилизации аустенитной структуры. Добавление Al в аустенитные стали с высоким содержанием Mn не только снижает вес автомобильного кузова из-за его более низкой плотности, но также изменяет механизмы деформации сталей от пластичности, вызванной трансформацией (TRIP), до пластичности, вызванной двойникованием (TWIP) (Grässel). et al., 2000; Sohn et al., 2014; Yuan et al., 2015; Huang et al., 2017; Luo and Huang, 2018) к скольжению дислокаций из-за увеличения энергии дефекта упаковки (SFE) (Frommeyer and Brux , 2006; Ли и др., 2015; Чой и др., 2020; Ли и др., 2020). Пластичность, вызванная микрополосами (MBIP), также была обнаружена Фроммейером и Бруксом (Frommeyer and Brux, 2006) в аустенитных сплавах с высоким содержанием Mn-Al с относительно высоким значением SFE, равным 110 мДж·м ⁻², подавляющие образование мартенситного или сильного механического двойникования.

Интерес к аустенитным сплавам с высоким содержанием Mn-Al, содержащим углерод, резко возрос из-за присутствия частиц κ-карбида ((Fe,Mn) ₃ AlC) (James, 1969; Kayak, 1969; Choo and Han, 1985; Han et al. , 1986; Ishida et al., 1990; Choo et al., 1997; Frommeyer and Brux, 2006; Choi et al., 2020; Li et al., 2020). В конце 1970-х Джеймс Джеймс (19) впервые наблюдал выделения κ-карбида (Fe,Mn) ₃ A1C с упорядоченной кристаллической структурой L’l2 в сплавах Fe-Mn-Al-C с высоким содержанием Al и C.69); Байдарка (1969 г.); Ishida et al (1990) установили взаимосвязь между различными фазами α, γ и κ на основе фазового состава сплавов Fe-(20-30)Mn-Al-C. Чу и др. (Choo and Han, 1985; Han et al., 1986) описали κ-карбиды с фазой на основе гранецентрированной кубической (ГЦК) фазы с упорядоченной структурой L’l2, которая была аналогична структуре Ll2. Frommeyer and Brux Choi (Frommeyer and Brux, 2006) сообщили, что наноразмерные κ-карбиды со структурой перовскита в сплаве Fe-28Mn-10Al-0,5C сопровождались полосами сдвига, что также было подтверждено Choi et al., ( 2010). Соответственно, пластичность при растяжении повышалась за счет наноразмерных выделений κ-карбида (Fe,Mn)3AlC в аустенитных сплавах Fe-Mn-Al-C (Frommeyer and Brüx, 2006; Choi et al. , 2020; Li et al., 2020) из-за так называемого эффекта MBIP, который был сравним с потерей пластичности в результате неблагоприятной морфологии κ-карбидов в ферритных или феррито-аустенитных дуплексных облегченных сталях Fe-Mn-Al-C.

Лучший упрочняющий эффект стали с высоким содержанием марганца можно получить, исследуя комбинированную обработку старением и деформацией, которая не только улучшает пластичность, но и прочность стали. Поведение сплавов под напряжением при различных условиях горячей штамповки сильно влияет на эволюцию их микроструктуры (Fang et al., 2016). В настоящее время обсуждение эволюции микроструктуры высокомарганцевых сталей Fe-Mn-Al-C в результате обработки старением все еще продолжается, и влияние микроструктуры на механизм деформации также нуждается в дальнейшем изучении для оптимизации свойств стали. экспериментальная сталь.

В настоящем исследовании для исследования образования новая фаза усиления со структурой «ближнего порядка» (SRO). Настоящее исследование также проясняет влияние температуры и времени старения на эволюцию микроструктуры, свойства при растяжении и деформационное поведение Fe-26Mn-6Al-1. 0C.

Экспериментальные процедуры

Разработан сплав Fe-26Mn-5,84Al-1,0C (масса, %). Его значение SFE было оценено примерно в 60 мДж·м ⁻² на основе термодинамических моделей, представленных несколькими исследователями (Grassel et al., 1997; Dumay et al., 2008; Song et al., 2017). Сплав готовили в индукционной печи индукционной плавкой, а затем отливали в небольшие прямоугольные слитки. Слитки были гомогенизированы при 1200°C в течение 2 ч и подвергнуты горячей прокатке при температуре около 1050°C до толщины 3 мм с общим обжатием 85%.

Образцы для растяжения, ширина и длина которых составляют 10 и 40 мм соответственно, были взяты из горячекатаной полосы с осью растяжения, параллельной направлению прокатки. Образцы на растяжение подвергали обработке на твердый раствор при 1100°C в течение 1 ч с последующей закалкой в воде до комнатной температуры. Между тем, образцы на растяжение, обработанные раствором, подвергались дальнейшему старению при температурах в диапазоне от 450 до 550 °C в течение 10 ч для изучения поведения экспериментальной стали в отношении осаждения. Испытания на одноосное растяжение проводились на Instron 5,9.67 Машина 30 кН при начальной скорости деформации 1 × 10 ^–3 с ^–1 .

Микроструктурную характеристику выполняли с использованием оптимального микроскопа (OM, Olympus DSX500) и просвечивающего электронного микроскопа (TEM, Tecnai G ² 20), работающих при 200 кВ. Образцы для ТЭМ изготавливали в виде тонких фольг механическим шлифованием и двухструйной электрополировкой в смеси 8 % хлорной кислоты и 90 % спирта при температуре –35°С с приложенным потенциалом 50 В. Фазовый состав определяли рентгенофазовым методом. дифрактометр (XRD, D/Max-Ra) с CuK _α излучение в диапазоне от 40 до 120°.

Результаты и обсуждение

В горячекатаном сплаве Fe-26Mn-5,84Al-1,0C наблюдается одиночная γ-фаза с ГЦК-структурой со средним размером зерна около 20 мкм, а также клубок дислокаций, дефект упаковки и двойники отжига. . После обработки раствора при 1100°C в течение 1 ч размер зерна γ был измерен на уровне около 130 мкм с некоторым количеством двойников отжига (рис. 1А), и только пики γ-фазы были обнаружены на рентгенограммах (рис. 2). Кроме того, в обработанном раствором сплаве существовало относительно большое количество дислокаций (рис. 3А). Эти дислокации были периодически расположены в плоскости, как схематически показано на рисунке 3B.

РИСУНОК 1 . Оптические микрофотографии сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C, подвергнутого обработке на твердый раствор (A) при 1100°C в течение 1 ч и обработке старением в течение 10 ч при трех различных температурах: 450 °C (B) , 500°C (C) и 550°C (D) .

РИСУНОК 2 . Рентгенограммы сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C, подвергнутого обработке на твердый раствор при 1100°C в течение 1 ч и обработке старением при 450, 500 и 550°C в течение 10 ч.

РИСУНОК 3 . Выравнивание дислокаций в плоскости (A) и соответствующая схематическая диаграмма сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 1100°C в течение 1 ч (B) . (C) показывает микрополосы после прерывистой деформации растяжением до 30%.

После обработки старением при температуре от 450 до 550 °C в течение 10 ч оптические микрофотографии (рис. 1B–D) не показали значительных изменений по сравнению с образцом, обработанным раствором (рис. 1A). Интенсивность пиков (200)γ и (220)γ увеличивалась с повышением температуры старения, в то время как пики (111)γ уменьшались, как показано на рис. 2. Следует отметить, что с помощью ПЭМ не удалось обнаружить частиц второй фазы. при всех условиях эксперимента. Сообщалось, что крупные частицы второй фазы можно наблюдать вдоль границ аустенитных зерен с помощью оптической микроскопии для Fe-(28–31,5)Mn-(8,0–9)..0)Сплавы Al-(0,8–1,05)C, состаренные в течение 120–129 ч (Hwang et al., 1993), что отличалось от настоящего сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C с кратковременным старением.

В таблице 1 показаны свойства при растяжении сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C, обработанного на твердый раствор, совместно со старыми образцами при 450–550°C в течение 10 ч. В целом аустенитный сплав Fe-26Mn-5,84Al-1,0C показал предел текучести (YS) 378–480 МПа, UTS 727–898 МПа и полное удлинение (δ) 47–53,2%. Значения UTS × δ находились в диапазоне от 36,0 до 45,0 ГПа·% для настоящих сплавов, что было меньше значений (67,7–84,6 ГПа·%) сплава Fe-28Mn-9.Сплав Al-0,8C, полученный путем холодной прокатки и термообработки, изученный Yoo et al. (Чой и др., 2020). Эта разница, вероятно, была связана с большим размером аустенитных зерен, ~130 мкм для настоящих сплавов, в то время как для сплава Fe-28Mn-9Al-0,8C он составлял всего 5–38 мкм (Choi et al., 2020). Стоит отметить, что состаренный сплав Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550 °C в течение 10 ч продемонстрировал чрезвычайно высокое значение UTS без потери пластичности по сравнению с другими образцами, обработанными на твердый раствор или состаренными в этом исследовании ( Каяк и др., 1969; Калашников и др., 2000). Чтобы исследовать причину повышения предела прочности на растяжение и пластичности, было выяснено поведение осадков во время обработки старением, а также проведен дальнейший анализ механизмов деформации во время испытаний на растяжение.

ТАБЛИЦА 1 . Свойства при растяжении при комнатной температуре горячекатаного сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C, подвергнутого различным обработкам старением.

На рис. 4 показаны истинное напряжение (σ) и скорость деформационного упрочнения (dσ/dε) по отношению к истинной деформации ( ε ) в обработанном на твердый раствор сплаве Fe-26Mn-5,84Al-1,0C совместно с состаренными образцами при 450, 500 и 550°С в течение 10 ч. Все образцы при растяжении демонстрировали непрерывную текучесть и интенсивное деформационное упрочнение, что было аналогично обычным аустенитным сталям с высоким содержанием марганца (Yuan et al., 2015; Huang et al., 2017). Во всей области пластической деформации состаренные образцы Fe-26Mn-5,84Al-1,0C независимо от температуры старения продемонстрировали трехстадийное деформационное упрочнение. Величина dσ/dε быстро уменьшалась на стадии I, оставалась постоянной на стадии II, а затем снова снижалась на стадии III по мере увеличения истинной деформации. Существенное различие между обработанными раствором и состаренными образцами заключалось в том, что у первых значение dσ/dε постепенно уменьшалось с ростом ε на стадии II; тогда как состаренный образец при 550°С в течение 10 ч показал относительно более высокую способность к деформационному упрочнению в течение всей пластической деформации. В соответствии с истинным значением деформации (ε), когда появилось пиковое значение dσ/dε, пластическая неустойчивость была задержана после старения. Это может быть причиной высокого UTS без потери пластичности в состаренном сплаве Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550°C в течение 10 ч.

РИСУНОК 4 . Изменения истинного напряжения (σ) и скорости деформационного упрочнения (d σ / d и epsi ) с истинной деформацией ( и epsi ) в сплаве Fe-26Mn-5,84Al-1,0C, обработанном на твердый раствор, наряду с состаренные образцы при 450, 500 и 550°С в течение 10 ч.

Чтобы подтвердить доминирующие механизмы деформации состаренного сплава Fe-26Mn-6Al-1C при 550 °C в течение 10 ч, репрезентативные морфологии ПЭМ были дополнены. Как показано на рисунке 1D, исходная микроструктура до испытания на растяжение представляла собой крупные зерна аустенита и двойники отжига. Поскольку деформация при растяжении составляла около 5%, наблюдались микрополосы, что свидетельствует о том, что на ранней стадии пластической деформации преобладала мода деформации МБ. При дальнейшем напряжении дислокации образовывали массивы с равными интервалами вдоль двух основных направлений, и плотность дислокаций увеличивалась без изменения направлений скольжения (Ding et al., 2013). После разрыва при растяжении хорошо развитые микрополосы и двойники деформации (рис. 5B) стали преобладающими, что указывает на то, что в состаренном сплаве Fe-26Mn-5,84Al-1,0C с относительно высоким значением SFE, равным 60 мДж, проявляются эффекты как TWIP, так и MBIP. ·м ⁻² . Формирование микрополос и деформационных двойников привело бы к заметной разнице в явлениях деформационного упрочнения, поскольку оба они действовали как эффективные препятствия скольжению дислокаций (Urrutia and Raabe, 2011; Ding et al. , 2013). Напротив, в образце, обработанном раствором, наблюдалось только большое количество микрополос (рис. 3C), что указывает на то, что MBIP был доминирующим механизмом деформации.

РИСУНОК 5 . Микрофотографии ПЭМ сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550°C в течение 10 ч: (A) показывает двойники микрополос и деформации, а также соответствующие картины дифракции выбранной области (SAD); (B) показывает упорядоченную островковую фазу со структурой «ближнего упорядочения» (SRO) и соответствующими паттернами SAD. (C) и (D) показывают схематические диаграммы упорядоченной структуры SRO в четверном сплаве Fe-Mn-Al-C.

Обнаружена островковая фаза в γ-матрице (рис. 5C), которую также называют упорядоченной фазой со структурой «ближнего упорядочения» (SRO), что подтверждается паттерном SAD (см. вставку на правом верхнем углу рисунка 5C). Также было обнаружено, что фаза SRO демонстрирует когерентную ориентационную связь с γ-матрицей [100]SRO/[100]γ, которая аналогична таковой для SRO в AuCu 9. 6254 3 суперсплавов (Hiraga et al., 1982). В предварительной работе Choo et al. сообщили о такой упорядоченной структуре в состаренном сплаве Fe-30Mn-7,8Al-1,3C, который содержит атом углерода в центре тела, три атома Fe/Mn случайным образом в центрах граней и атом Al в угловых положениях. в элементарной ячейке с ГЦК-структурой, как схематично показано на рисунке 5D. Формирование элементарной ячейки структуры SRO происходит следующим образом: атом Al занимает центры двух противоположных граней; Атомы Fe и Mn расположены на других центрах граней и в каждом углу; Атом С находится в центре элементарной ячейки. Из-за упорядоченного расположения атомов Al картины SRO состаренного сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550 °C в течение 10 ч характеризовались сателлитными пятнами вокруг основных рефлексов в сопоставлении с рефлексами сверхрешетки. Кроме того, существовал некоторый малый угол наклона между направлениями [010] сателлитов и фундаментальными отражениями от [100] пятна сверхрешетки. Расположение элементарной ячейки в зоне SRO указывает на то, что ближний порядок (SRO) произошел после обработки старением при 550°C в течение 10 ч.

Переход от γ-матрицы к SRO привел к формированию ближнего порядка со средним размером 30–200 нм, разделенных антифазными границами (АФГ). Это может быть одним из наиболее важных факторов для получения значительного улучшения UTS и δ (таблица 1) из-за постоянно увеличивающегося деформационного упрочнения (рис. 3), вызванного осаждением и упрочнением границ зерен (рис. 5). Однако по мере старения сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550°C в течение 48 часов ближний порядок исчез, и на рис. 6А наблюдались пластинчатые выделения второй фазы вдоль границ зерен. Эти выделения были идентифицированы как выделения карбидов (Fe, Mn) ₃ C _x по данным энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (рис. 6B), которые ранее также наблюдались в сплавах Fe-Mn-Al-C (Choo and Han, 1985). Их зернограничные фазы характеризовались упорядоченным κ-карбидом и неупорядоченным объемно-центрированным кубическим ( ОЦК ) α-ферритом, что значительно ухудшало пластичность при растяжении сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C.

РИСУНОК 6 . ПЭМ-изображение (A) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДС) картина (Б) из состаренного сплава Fe-26Mn-5,84Al-1,0C при 550°С в течение 48 ч.

Заключение

Таким образом, легкий аустенитный сплав Fe-26Mn-6Al-1C (мас.%) со значением энергии дефекта упаковки (ЭДУ) приблизительно 60 мДж·м ⁻² был подвергнут обработке на твердый раствор при 1100° C в течение 1 ч и различные обработки старением при 450–550°C в течение 10 ч. Основные выводы заключались в следующем:

1) сплав, обработанный на твердый раствор, имел относительно большое количество дислокаций, которые периодически располагались в плоскости; тогда как упорядоченная фаза со структурой «ближнего порядка» (БРО) наблюдалась в состаренном образце при 550°С в течение 10 ч. При дальнейшем увеличении времени старения до 48 ч пластинчатые выделения второй фазы распределялись по границам зерен.

2) Повышенный предел прочности при растяжении (UTS = 898 МПа) и пластичность (δ _u = 46,3%) сплава Fe-26Mn-6Al-1C при 550°C в течение 10 ч тесно связаны с относительно высоким деформационным упрочнением. во всей пластической деформации, что в основном объяснялось формированием упорядоченного ближнего порядка.

3) Состаренные образцы Fe-26Mn-6Al-1C при 450–550°C в течение 10 ч показали трехстадийное упрочнение и постоянную скорость упрочнения (dσ/dε) на стадии II, которая существенно отличалась по уменьшению значения dσ/dε на стадии II для образца, обработанного раствором.

Заявление о доступности данных

Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал. Дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору.

Вклад авторов

G-ml: Концептуализация, методология, исследование. HY: Курирование данных, подготовка письменного проекта. H-yL: визуализация, исследование. Y-fJ: расследование, надзор. H-tL: ресурсы, проверка. LK: Формальный анализ, написание-рецензирование и редактирование.

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Национальной ключевой программы исследований и разработок Китая (№ 2018YFB1307902), Открытого исследовательского фонда Ключевой лаборатории экологической металлургии полиметаллических сросшихся руд Министерства образования (№ NEMM2020003), Фонд естественных наук провинции Ляонин (№ 2019-KF-25-05) и Фонд естественных наук провинции Шаньси (№ 201901D111241).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Чой, К., Сео, К.-Х., Ли, Х., Ким, С.К., Квак, Дж.Х., Чин, К.Г., Парк, К.-Т., и др. (2010). Влияние старения на микроструктуру и деформационное поведение аустенитной облегченной стали Fe-28Mn-9Al-0,8C. Scripta Materialia . 63, 1028–1031. doi:10.1016/j.scriptamat.2010.07.036

CrossRef Full Text | Google Scholar

Чой, Ю. В., Х. Донг, З., Ли, В., Шёнекер, С., Ким, Х., Квон, С. К., и др. (2020). Прогнозирование энергии дефекта упаковки аустенитных сплавов Fe-Mn-Al (Si). Матер. Дес. 187, 1–8. doi:10.1016/j.matdes.2019.108392

CrossRef Полный текст

Choo, WK, and Han, KH (1985). Фазовый состав и взаимосвязь параметров решетки в быстрозатвердевших псевдобинарных сплавах (Fe0,65Mn0,35)0,83 Al0,17-xC и Fe3Al-xC. Металлургические сделки А. 16, 5–10. doi:10.1007/bf02656705

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чу, В. К., Ким, Дж. Х., и Юн, Дж. К. (1997). Микроструктурное изменение в аустенитном Fe-30,0 мас.% Mn-7,8 мас.% Al-1,3 мас.% C, инициированное спинодальным распадом, и его влияние на механические свойства. Acta Materialia . 45, 4877–4885. doi:10.1016/s1359-6454(97)00201-2

CrossRef Full Text | Google Scholar

Дин, Х., Ли, Х.Ю., Ву, З.К., Хуанг, М.Л., Ли, Х.З., и Синь, К.Б. (2013). Эволюция микроструктуры и деформационное поведение сталей Fe-Mn-Al-C с различной энергией дефекта упаковки. Стальной рез. Междунар. 84, 1288–1293. doi:10.1002/srin.201300052

Думай А., Шато Ж.-П., Аллен С., Мигот С. и Буазиз О. (2008). Влияние дополнительных элементов на энергию дефекта упаковки и механические свойства аустенитной Fe-Mn-C стали. Матер. науч. англ. А . 483–484, 184–187. doi:10.1016/j.msea.2006.12.170

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Фанг Ю. , Чен Х., Мэдиган Б., Цао Х. и Коновалов С. (2016). Влияние скорости деформации на поведение при горячей деформации и динамическую рекристаллизацию в китайской мартенситной стали с низкой активацией. Фьюжн инж. Дес. 103, 21–30. doi:10.1016/j.fusengdes.2015.11.036

CrossRef Full Text | Google Scholar

Фроммейер Г. и Брюкс У. (2006). Микроструктура и механические свойства высокопрочных Fe-Mn-Al-C облегченных сталей TRIPLEX. 9сталь 5948 рез. Междунар. 77, 627–633. doi:10.1002/srin.200606440

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грассель О., Фроммейер Г., Дердер К. и Хофманн Х. (1997). Фазовые превращения и механические свойства Fe-Mn-Si-Al TRIP-сталей. J. Phys. IV 7, 383–388. doi:10.1051/jp4:1997560

CrossRef Полный текст

Grässel, O., Krüger, L., Frommeyer, G., and Meyer, L.W. (2000). Разработка высокопрочных Fe-Mn-(Al, Si) сталей TRIP/TWIP – Свойства – Применение. Междунар. Дж. Пластичность . 16, 1391–1409. doi:10.1016/s0749-6419(00)00015-2

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хан, К. Х., Юн, Дж. К., и Чу, В. К. (1986). ПЭМ-доказательство модулированной структуры в аустенитных сплавах FeMnAlC. Металлургический сценарий . 20, 33–36. doi:10.1016/0036-9748(86)^-5

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хирага К., Хирабаяши М., Терасаки О. и Ватанабэ Д. (1982). Исследование одномерной антифазной структуры Au22Mn6 методом высоковольтной электронной микроскопии высокого разрешения. Акта Кристалл. Раздел А. 38, 269–274. doi:10.1107/s05677300576

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хуанг З., Цзян Ю., Хоу А., Ван П., Ши К., Хоу К. и др. (2017). Рафинирование Ритвельда, микроструктура и характеристики высокотемпературного окисления низкоплотных высокомарганцевых сталей. Дж. Матер. науч. Технология . 33, 1531–1539. doi:10.1016/j.jmst.2017.09.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хван С. Н., Чао С. Ю. и Лю Т. Ф. (1993). Зернограничные выделения в сплаве Fe-8,0Al-31,5Mn-1,05C. Scripta Metallurgica et Materialia . 28, 263–268. doi:10.1016/0956-716x(93)-c

CrossRef Full Text | Google Scholar

Исида К., Отани Х., Сато Н., Кайнума Р. и Нисидзава Т. (1990). Фазовые равновесия в сплавах Fe-Mn-Al-C. ISIJ Междунар. 30, 680–686. doi:10.2355/isijinternational.30.680

CrossRef Full Text | Google Scholar

Джеймс, П. Дж. (1969). Осаждение карбида (Fe,Mn) ₃ AlC в сплаве Fe-Al. J. Iron Steel Inst. 207, 54–57.

CrossRef Полный текст

Калашников И., Аксельрад О., Шалькевич А. и Перейра Л. К. (2000). Оптимизация химического состава аустенитных сталей системы Fe-Mn-Al-C. Дж. Матер. англ. Выполнять. 9, 597–602. doi:10.1361/1059940345430

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Kayak, GL (1969). Fe-Mn-Al дисперсионно-твердеющие аустенитные сплавы. Мет. науч. Термическая обработка. 11, 95–97. doi:10.1007/bf00652271

Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Климова М., Жеребцов С., Степанов Н., Салищев Г., Хаазе С., Молодов Д. А. (2017). Эволюция микроструктуры и текстуры высокомарганцовистой стали TWIP во время криопрокатки. Матер. Характеристика . 132, 20–30. doi:10.1016/j.matchar.2017.07.043

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, K.-w., Zhuang, C.-l., Liu, J.-h., Shen, S.-b., Ji, Y.-l., and Han, Z.- б. (2015). Технологии выплавки и литья стали Fe-25Mn-3Al-3Si с двойниковой пластичностью для автомобилей. J. Iron Steel Res. Междунар. 22, 75–79. doi:10.1016/s1006-706x(15)30142-4

CrossRef Full Text | Google Scholar

Li, Z., Wang, Y.C., Cheng, X.W., Liang, J.X., and Li, S.K. (2020). Поведение при сжатии облегченной стали Fe-Mn-Al-C при различных скоростях деформации. Матер. науч. англ. А. 772, 1–9. doi:10.1016/j.msea.2019.138700

Полный текст CrossRef

Luo, Z. C., and Huang, M.X. (2018). Пересмотрите роль двойников деформации в упрочняющем поведении пластичных сталей, вызванных двойникованием. Скрипта Материалия . 142, 28–31. doi:10.1016/j.scriptamat.2017.08.017

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Саркар А., Саньял С., Бандиопадхьяй Т.К. и Мандал С. (2019). Влияние микроструктуры, распределения фактора Тейлора и текстуры на свойства при растяжении в стали Fe-Mn-Al-Si-C с добавлением Ti. Матер. науч. англ. А. 767, 1–12. doi:10.1016/j.msea.2019.138402

Сон С.С., Ли С., Ли Б.-Дж. и Квак Дж.-Х. (2014). Изменения микроструктуры и свойства при растяжении тощих легких сталей Fe-Mn-Al-C. JOM . 66, 1857–1867. doi:10.1007/s11837-014-1128-3

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сун Р., Цай К., Лю С., Фэн Ю. и Пей З. (2017). Энергия дефекта упаковки и поведение деформации при сжатии сверхвысокомарганцевой стали. Обработано. англ. 207, 1809–1814 гг. doi:10.1016/j.proeng.