Стали углеродистые конструкционные: Углеродистые конструкционные стали: применение и маркировка
alexxlab | 07.05.2023 | 0 | Разное
Углеродистые конструкционные стали
Конструкционная – это сталь, применяемая в производстве деталей для машиностроения и строительства. На сегодня выделяют 8 видов конструкционных сталей, однако наряду с износостойкой, подшипниковой, высокопрочной, рессорно-пружинной, улучшаемой, строительной и цементуемой самой распространенной всё же является сталь конструкционная углеродистая. Обозначается она символами Ст, после которых обычно идут цифры, указывающие на процентное содержание углерода (сотые доли процента). Таким образом, марка Ст5 будет означать наличие 0,05% углерода, Ст30 – 0,3% и т.д.
Типичные свойства всех вышеперечисленных конструкционных сталей включают:
- повышенную износостойкость
- высокую прочность
- достаточную пластичность и вязкость
- превосходную свариваемость
- доступность обработки давлением и резанием
- почти полное отсутствие склонности к растрескиванию и прочим деформациям
Применение конструкционных сталей
Данные материалы могут заметно отличаться характеристиками, поэтому область их применения также может варьироваться.
К примеру, марки Ст1 или Ст2 идут только на изготовление гвоздей и проволоки, из марок Ст3 и Ст4 изготавливают крепежные детали и фасонный прокат, Ст5 и Ст6 становятся основным материалом изготовления слабонагруженных валов и осей.
Остальные металлы повышенного качества, которым соответствуют марки из диапазона Ст10-Ст70, являются материалом для производства ответственных элементов конструкций и деталей машин. Примеры: большинство сварных узлов и цельнотянутых труб делают из сталей Ст20 и Ст25, винты, валы, оси, втулки и муфты – из материалов марки Ст50-70.
Виды и характеристики конструкционных сталей
Высокопрочная конструкционная сталь рассчитана на колоссальные нагрузки (свыше 1500 МПа), поэтому из нее выпускают самые ответственные детали машин. Строительные металлы – это всевозможные конструкции, в том числе мосты, фермы, газо- и нефтепроводы. Для этого типа конструкционных сталей характерна отличная свариваемость. Примерно такие же свойства имеет арматурная сталь, являющаяся важным элементом напряженных железобетонных конструкций.
Улучшаемым называют среднеуглеродистый сплав, который специально подвергается закалке, а также быстрому отпуску металла при t=550-650°С. Цементуемая конструкционная сталь – это специальный материал, идущий на изготовление конструкций сложной конфигурации и больших размеров, которым необходимо противостоять огромным нагрузкам.
Подшипниковые конструкционные стали – это низко- или высокоуглеродистые сплавы, отличающиеся заметно более высокой твердостью. Рессорно-пружинный – еще один вид сплавов, являющийся максимально упругим, что позволяет компенсировать оказываемое на него давление.
Наконец, стали износостойкие – их получают при помощи такого вида обработки, как наклёп, графитизация или применение наплавов. Результат – получение максимально твердой и устойчивой к износу поверхности.
7.1.2. Углеродистые стали | Электронная библиотека
Общетехнические дисциплины / Материалловедение / 7.1.2. Углеродистые стали
До настоящего времени около 90 % промышленных деталей изготавливаются из углеродистой стали.
Характерной особенностью стали как конструкционного материала является высокий модуль упругости, который практически структурно-нечувствителен, в то время как все остальные свойства сильно зависят от структуры и могут быть изменены термической обработкой. Основным элементом, от которого зависят свойства углеродистых сталей, является углерод.
Углерод очень резко повышает прочностные свойства при одновременном понижении пластичности и вязкости (рис. 7.1). Это объясняется торможением цементитными включениями движения дислокации в феррите. Естественно, что тормозящая роль тем больше, чем больше количество цементита, которое увеличивается с увеличением количества углерода в стали. С увеличением количества углерода верхний порог хладноломкости стали резко смещается в область более высоких температур.
Термическая обработка положительно влияет на структуру перлита. После нее вместо пластинчатого перлита получают перлит с глобулярной формой цементитных частиц, что повышает вязкость стали.
Вязкость зернистого перлита выше, чем пластинчатого, по той причине, что образующиеся в цементите трещины не могут распространяться на большие расстояния, так как попадают в пластическую ферритную матрицу (рис. 7.2).
Углерод влияет также и на другие физические свойства стали: с повышением количества углерода увеличиваются электросопротивление и коэрцитивная сила, уменьшается магнитная проницаемость.
По концентрации вредных примесей углеродистые стали подразделяются на стали обыкновенного качества и качественные стали. В сталях обыкновенного качества количество вредных примесей повышенное: серы до 0,06 %, фосфора до 0,08 %. В качественных сталях допускается серы не более 0,04 %, фосфора – 0,035…0,04 %. ‘
Углеродистые стали обыкновенного качества делятся на три группы: А, Б и В.
Сталь изготавливают следующих марок:
группа А: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;
группа Б: БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4.
БСт5, БСт6;
группа В: ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.
Буквы Ст в марке означают сталь, цифры от 0 до 6 – условный номер марки. Буквы Б и В перед обозначением марки означают группу стали (группа А в обозначении марки не указывается).
Для обозначения степени раскисления стали после номера марки добавляют индексы: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп
– спокойная.Детали из сталей обыкновенного качества чаще используются без термической обработки.
Однако термическая обработка и для этих сталей позволяет повысить их свойства и достичь существенной экономии металла. Весьма перспективна высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей обыкновенного качества.
Большое количество углеродистой стали используется для специального назначения: для изготовления мостов, судовых корпусов, деталей топок, котлов, железнодорожных рельсов, колес и осей вагонов.
Углеродистые конструкционные стали качественные от сталей обыкновенного качества отличаются меньшим содержанием серы, фосфора и меньшим количеством неметаллических включений.
Химический состав этих сталей ограничивается более узкими пределами. Качественные конструкционные стали маркируются двузначными числами, которые показывают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Например: 08, 10, 15 и т.д. до 85 (соответственно 0,08 % С; 0,10 % С; 0,15…0,85 % С). Низкоуглеродистые стали могут быть спокойными или кипящими.
К качественным углеродистым сталям относятся также стали с повышенным содержанием марганца (0,7…1 %). Такие стали имеют в конце марки букву Г.
Качественные конструкционные стали подразделяются на:
1. низкоуглеродистые стали высокой пластичности и малой прочности (марки 08, 08кп, 10, 10кп, 15, 15Г…25Г). Эти стали применяются для различных малонагруженных деталей (кулачковых валиков, осей, втулок, шестерней), изготавливаемых штамповкой, сваркой, обработкой резанием. Термическая обработка значительно повышает прочность и вязкость изделий из этих материалов, что позволяет создавать более легкие конструкции и экономить металл;
2.
3. углеродистые конструкционные стали высокой прочности, износостойкие и с высокими упругими свойствами содержат углерода от 0,6 до 0,85 %. После закалки и отпуска, закалки ТВЧ детали из этих сталей могут работать в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных; нагрузок. Но детали из этих сталей обладают пониженной вязкостью.
Основным недостатком углеродистых сталей является малая прокаливаемость, вследствие чего улучшение свойств после упрочняющей термообработки может быть достигнуто только в деталях малых сечений.
Недостатком многих углеродистых сталей является склонность к росту аустенитного зерна (сильная чувствительность к перегреву или термической обработке). Кроме того, необходимость использования при закалке резких охладителей может приводить к повышенному браку.
Содержание углерода в конструкционной стали
8 января 2023 г. 8 января 2023 г. | 9:35
Конструкционная сталь — это тип стали, обычно используемый в строительстве. Он содержит определенный процент углерода в качестве легирующего элемента, что придает ему прочность и долговечность. Но каково именно процентное содержание углерода в конструкционной стали? Давайте подробнее рассмотрим этот важный материал и его состав.
Процент углерода в конструкционной стали
Конструкционная сталь обычно содержит от 0,15 до 0,3% углерода по весу, в зависимости от сорта материала. Более высокие сорта конструкционной стали могут содержать до 2% углерода, а более низкие сорта могут содержать всего 0,05%. Количество углерода влияет на физические и химические свойства материала — чем выше его процентное содержание, тем выше его прочность и твердость.
С другой стороны, слишком много углерода может сделать материал хрупким и более склонным к растрескиванию или разрушению при ударе.
Использование конструкционной стали
Конструкционная сталь используется для различных целей благодаря ее прочности и коррозионной стойкости. Он чаще всего используется для промышленных зданий и мостов, потому что он достаточно прочен, чтобы выдерживать большие нагрузки, не прогибаясь и не изгибаясь под давлением. Конструкционная сталь также часто используется в строительных проектах, таких как аэропорты, стадионы, торговые центры, жилые комплексы и офисные здания, благодаря ее способности принимать любую форму или размер, требуемые архитекторами и инженерами.
Здания
Одним из наиболее распространенных применений конструкционной стали является строительство зданий. Сталь является идеальным материалом для строительства, так как она прочная и долговечная, и ее можно легко изготовить в желаемой форме. Кроме того, сталь огнеупорна и может помочь повысить энергоэффективность здания.
Мосты
Конструкционная сталь также часто используется при строительстве мостов. Стальные мосты, как правило, более прочны и долговечны, чем мосты из других материалов, а также могут быть построены быстрее. Кроме того, стальные мосты с меньшей вероятностью будут повреждены погодными условиями или дорожным движением, что делает их безопасным и надежным вариантом.
Транспортные средства
Еще одним распространенным применением конструкционной стали является производство транспортных средств. Сталь используется в раме и кузове многих транспортных средств, так как она достаточно прочна, чтобы выдерживать воздействующие на нее силы во время движения и столкновений. Кроме того, сталь устойчива к коррозии, что делает ее хорошим выбором для использования в транспортных средствах, которые будут подвергаться воздействию суровых условий.
Машинное оборудование
Конструкционная сталь также часто используется в производстве машин. Сталь является идеальным материалом для использования в машинах, поскольку она прочная и долговечная, а также может выдерживать высокие уровни нагрузки и деформации.
Кроме того, сталь устойчива к износу, что делает ее хорошим выбором для использования в машинах, которые будут подвергаться интенсивному использованию.
Резервуары для хранения
Другим распространенным применением конструкционной стали является строительство резервуаров для хранения. Стальные резервуары для хранения обычно используются для хранения жидкостей или газов, поскольку они способны выдерживать высокие уровни давления без утечек или разрывов. Кроме того, стальные резервуары с меньшей вероятностью, чем резервуары других типов, подвержены коррозии или ржавчине с течением времени.
Заключение:
Конструкционная сталь существует уже несколько столетий, но продолжает оставаться одним из самых популярных материалов в современных строительных проектах благодаря своей прочности, долговечности, экономической эффективности и универсальности. Высокое содержание углерода придает ему впечатляющие физические свойства, оставаясь при этом достаточно податливым, чтобы ему можно было придать практически любую форму или размер, требуемые дизайнерами.
Если вы ищете надежный строительный материал, который не ударит по вашему бюджету, то конструкционная сталь может быть просто идеальным выбором!
КОНСТРУКЦИОННАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ МАРКИ SC
Все, что вам нужно знать о нашей продукции.
- Дом
- Техническая информация
- КОНСТРУКЦИОННАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ МАРКИ SC
КОНСТРУКЦИОННАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ МАРКА SC
| МАТЕРИАЛЫ МАРКА | ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ % | ||||
| С | Си | Мн | Р | С | |
| S10C | 0,08~0,13 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,030 | <0,035 |
| S12C S15C | 0,10~0,15 0,13~0,18 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,030 | <0,035 |
| S17C S20C | 0,15~0,20 0,18~0,23 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,030 | <0,035 |
| С22К С25К | 0,20~0,25 0,22~0,28 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,030 | <0,035 |
| С28К С30К | 0,25~0,31 0,27~0,33 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,035 | |
| С33К С35К | 0,30~0,36 0,32~0,38 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| С38К С40К | 0,35~0,41 0,37~0,43 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| С43К С45К | 0,40~0,46 0,42~0,48 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| С48К С50К | 0,45~0,51 0,47~0,53 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| S53C S55C | 0,50~0,56 0,52~0,58 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| С58К | 0,55~0,61 | 0,15~0,35 | 0,30~0,90 | <0,030 | <0,035 |
| S09CK | 0,07~0,12 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,025 | <0,025 |
| С15СК | 0,13~0,18 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,025 | <0,025 |
| С20СК | 0,18~0,23 | 0,15~0,35 | 0,30~0,60 | <0,025 | <0,025 |
ТЕРМООБРАБОТКА
| МАТЕРИАЛЫ МАРКА | ТЕРМООБРАБОТКА ℃ | |||
| НОРМАЛИЗАЦИЯ | ОТЖИГ | закалка | ЗАКАЗ | |
| S10C | 900~950 С воздушным охлаждением | аб. 900 Печное охлаждение | ||
| С12С С15С | 880~930 С воздушным охлаждением | аб. 880 Охладитель печи | ||
| S17C S20C | 870~920 С воздушным охлаждением | аб. 860 Печное охлаждение | ||
| С22К С25К | 860~910 С воздушным охлаждением | аб. 850 Печное охлаждение | ||
| S28C S30C | 850~900 С воздушным охлаждением | аб. 840 Печное охлаждение | 850~900 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| С33К С35К | 840~890 С воздушным охлаждением | аб. 830 Печное охлаждение | 840~890 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| С38К С40К | 830~880 С воздушным охлаждением | аб. 820 Печное охлаждение | 830~880 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| С43К С45К | 820~870 С воздушным охлаждением | аб. 810 Печное охлаждение | 820~870 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| С48К С50К | 810~860 С воздушным охлаждением | аб. 800 Печное охлаждение | 810~860 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| S53C S55C | 800~850 С воздушным охлаждением | аб. 790 Печное охлаждение | 800~850 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| С58К | 800~850 С воздушным охлаждением | аб. 790 Печное охлаждение | 800~850 Закалка водой | 550~650 Быстроохлаждаемый |
| S09CK | 900~950 С воздушным охлаждением | аб. 900 Печное охлаждение | ул. 880~920 Масло (вода) закалка 2-й. 750~800 Закалка водой | 150~200 С воздушным охлаждением |
| С15СК | 880~930 С воздушным охлаждением | аб. 880 Охладитель печи | 1-й. 870~920
Масло (вода) закалка
2-й. | |