Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Марки конструкционных сталей

Марки конструкционной стали

В общем объеме производства проката наибольшее количество металла приходится на долю конструкционных сталей.

Различные сооружения и конструкции во время своей службы воспринимают сложные внешние нагрузки (растягивающие, сжимающие, изгибающие, ударные, знакопеременные или их сочетания), подвергаются действию атмосферы и агрессивных сред (морская и речная вода, водные растворы солей, щелочей, кислот и пр.), испытывают колебания температуры окружающей среды в летние и зимние месяцы года.

В клепаных и особенно сварных конструкциях большого объема (цельносварные корпуса судов, резервуары, газопроводы и др.) при резких понижениях температуры в условиях конструктивно стесненной деформации возникают большие внутренние напряжения, которые, складываясь по знаку с напряжениями от внешних усилий, усложняют условия работы материала и при неудовлетворительном его качестве могут приводить к авариям.

Сложные и нередко весьма тяжелые условия службы механизмов и конструкций, особенно в северных районах, уменьшение расчетных сечений при создании современных сооружений, узлов машин и механизмов для снижения их массы и расхода металла и, одновременно необходимость обеспечения надежности, долговечности и безопасности их работы предъявляют высокие требования к стали как конструкционному материалу. В зависимости от условий применения и эксплуатации требования к конструкционной стали могут изменяться в том или ином направлении, но в целом можно выделить наиболее важные из них.

Конструкционная сталь должна обладать сочетанием высоких прочностных и пластических свойств. Из прочностных свойств основной конструкционной характеристикой является предел текучести (условный или физический) — величина, непосредственно входящая в расчетные формулы. Выбор этой характеристики в качестве основы при расчетах на прочность объясняется тем, что при более высоких напряжениях в конструкции возникают необратимые линейные изменения, что может привести к выходу ее из строя. Повышение предела текучести позволяет снижать расчетные сечения, а следовательно, и массу стальных конструкций или—при той же массе — выдерживать более высокие рабочие напряжения.

Важной служебной характеристикой является предел прочности; эта характеристика отражает способность стали сопротивляться разрушению. При изготовлении конструкций из высокопрочной стали предел прочности может быть также использован в качестве расчетной характеристики.

Распространено мнение, что чем меньше величина этого отношения, т. е. чем больше разница между пределом текучести и пределом прочности, тем выше надежность работы конструкции. Так, как показывает опыт эксплуатации конструкций, металл должен обладать способностью к местным, локальным пластическим деформациям для релаксаций пиков напряжений в районе различных концентраторов (отверстия, выточки, подрезы, вмятины, непровары, сварочные трещины и прочее), создающих объемно-напряженное состояние. Чем выше эта способность, тем в большей мере реализуется сопротивление металла возникновению и распространению трещин при местных перенапряжениях, т. е. в конечном итоге увеличивается надежность работы металла в конструкциях.

Наряду с характеристиками прочности и пластичности весьма важную роль для обеспечения надежности и работоспособности конструкций придают показателям, определяющим переход металла в хрупкое состояние под воздействием по крайней мере четырех факторов: температуры, наличия надреза (концентратора), скорости приложения нагрузки, степени объемности напряженного состояния.

В настоящее время проблема повышения сопротивления металла хрупким разрушениям становится одной из важнейших. Это обусловлено необходимостью обеспечить надежную работу конструкций и машин в суровых климатических условиях, например Сибири и Крайнего Севера. Кроме того, увеличение масштаба инженерных cооружений, применение крупных сварных узлов и конструкций, обладающих большой жесткостью и меньшей податливостью, чем клепаные конструкции, а также работа материала в условиях сочетания высоких напряжений и коррозионных сред создают условия, способствующие развитию хрупких разрушений.

Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению широко используют метод ударных испытаний стандартных образцов с определением ударной вязкости и температуры перехода в хрупкое состояние. Распространенность этого вида испытаний обусловлена не только простотой изготовления образцов и простой методикой сериальных испытаний, но и тем, что применительно к целому ряду случаев наблюдаются статистически надежные связи между характеристиками ударной вязкости и поведением стали при эксплуатации.

Однако в большинстве случаев испытание стандартных образцов на ударный изгиб не дает полного представления о работе материалов в конструкции.

Поэтому пытаются найти более совершенные методы определения склонности стали к переходу в хрупкое состояние, которые более полно соответствовали бы реальным условиям работы металла в конструкциях.

При изготовлении металлоконструкций и специфичных видов прокатных изделий (например, железнодорожных рельсов), воспринимающих в процессе эксплуатации воздействие знакопеременных нагружений, важную роль придают повышению предела выносливости (усталости) как одному из факторов, определяющих продолжительность их службы. Предел выносливости увеличивается с возрастанием прочности, повышением чистоты металла по неметаллическим включениям, улучшением качества его поверхности. Особенно важным представляется повышение предела выносливости при наличии концентраторов напряжений.

Необходимым условием долговечности и надежности работы конструкций и сооружений является достаточно высокая коррозионная стойкость. Особенно важно повышение коррозионой стойкости для высокопрочных сталей вследствие уменьшения расчетных сечений элементов конструкции при использовании этих сталей. При меньших конструктивных сечениях коррозионные повреждения оказываются относительно более опасными, чем в более толстых сечениях из стали с пониженной прочностью.

Для борьбы с коррозией стали подвергают специальному легированию (хромом, никелем, медью, фосфором), тщательной и своевременной окраске, оцинкованию, фосфатированию. В последнее время предложено нанесение на поверхность металла хлорвиниловой пленки.

Наконец, конструкционная сталь должна обладать удовлетворительными технологическими свойствами. В первую очередь она должна соответствовать требованиям свариваемости с обеспечением одинаковой прочности основного металла и сварного соединения, иметь минимальную склонность к деформационному старению, без особых затруднений обрабатываться в горячем и холодном состоянии (прокатка, ковка, гибка, обработка на металлорежущих станках), а также должна быть относительно недорогой в производстве.

karbin.ru

Конструкционная сталь - марки, классификация и применение

Специализированные сплавы, обладающие определенным набором технологических свойств,  обусловленных тщательным подбором химического состава и детальным соблюдением всех правил и норм выплавки, получили общее название – конструкционная сталь и широко используются в машиностроении и строительстве.

Высококачественная углеродистая сталь выпускается в виде проката и поковок, применяемых для производства различных деталей машин и сварных конструкций, подвергающихся статическим и динамическим механическим нагрузкам.

Популярные марки конструкционных сталей

Конструкционные углеродистые стали разделяют на две категории:

• Обыкновенного качества – повышенное содержание серы и фосфора
• Высококачественные – с максимальным содержанием примесей до 0,04%

Качественная углеродная сталь более пластична и имеет узкие пределы содержания углерода от 0,07 до 0,08%. Также в отельную категорию входит легированная сталь, содержащая добавки для улучшения механических свойств (кремний, вольфрам, молибден, никель, хром и др.).

Наиболее распространенные марки конструкционных сталей представлены в таблице:

Все марки конструкционных сталей изготавливают согласно ГОСТУ, регламентирующему качество и свойства материала. Цифры в маркировке обозначают, среднее содержание углерода в стали, а буквы – вид добавок улучшающих ее технические характеристики. Для удобства расшифровки маркировки стали, используют специальные марочные справочники с детальными характеристиками материала.

Применение конструкционных сталей

Основная сфера использования конструкционной стали – изготовление узлов и механизмов в различных отраслях машиностроения. Так сталь обыкновенного качества используются для возведения всевозможных строительных конструкций, различных деталей крепежа и профильного металлопроката.

Качественные конструкционные стали применяют для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования к пластичности, а также стойкости к механической нагрузке: винты, сварные изделия, зубчатые колеса, болты и прочее.

Качество конструкционной стали напрямую зависит от количества вредных примесей входящих в ее состав. В основном это процентное содержание фосфора (придает материалу хрупкость) и сера (сталь с повышенным содержанием серы отличается красноломкостью). В составе высококачественной конструкционной стали процент содержания фосфора и серы не должен превышать 0,025%, для обыкновенного качества пороговое значение составляет 0,05%.

Дополнительная классификация конструкционной стали

В промышленности широко применяются следующие категории стали:

• Легированные конструкционные стали. Обладают наибольшей конструктивной прочностью благодаря добавлению легирующих элементов.
• Теплоустойчивые. Отличаются повышенной рабочей температурой и используются для изготовления котлов, паропроводов, а также в различных отраслях промышленности, где повышенная температура является постоянным фактором. Для придания теплостойкости сталь легируют добавками хрома, ванадия или молибдена.
• Подшипниковые. Наличие высоких локальных нагрузок предъявляет повышенные требования к стали. Подшипниковая сталь легируется хромом для обеспечения высокой статистической грузоподъемности.

Назначение конструкционной стали обыкновенного качества

В отличие от легированного металла, назначение конструкционной стали обыкновенного качества определяет широкую сферу их применения. Это конструкции, работающие при относительно невысоком напряжении, с заниженными требованиями к механической прочности материала. Данная сталь считается наиболее востребованным вариантом по причине оптимального соотношения стоимости и эксплуатационных характеристик. При этом достаточно большой ассортимент стали обыкновенного качества с различным содержанием углерода позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретной области применения.

Другая полезная информация

Всегда в продаже

metavto.ru

Конструкционная сталь - марка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Конструкционная сталь - марка

Cтраница 2

В машиностроении наиболее распространены ступенчатые валы диаметром 30 - 80 мм, длиной до 1000 мм, изготовленные из конструкционных сталей марок сталь 35 - сталь 45 или из легированных сталей. Часть валов современных машин проходит термическую обработку.  [16]

Штоки буровых насосов двухстороннего действия должны иметь высокую твердость поверхности для уменьшения износа и большую прочность сердцевины, поэтому их изготовляют из цементируемых легированных сталей марок 12ХН4, 20ХНЗА или 34ХН1М или из калящихся конструкционных сталей марок 40Х, 40ХН, 38ХМЮН с нагревом токами высокой частоты и закалкой поверхности на глубину 2 - 5 мм до твердости 52 - 58 HRC; твердость сердцевины штока 280 - 320 НВ.  [17]

Штоки буровых насосов двустороннего действия должны иметь высокую твердость поверхности для уменьшения износа и большую прочность сердцевины, для чего они изготовляются из цементуемых легированных сталей марки 12ХН4 или 20ХНХА, либо из калящихся конструкционных сталей марок 40Х, 40ХН, 34ХН1М и 38ХШЮН с нагревом токами высокой частоты и закалкой поверхности на глубину 2 - 5 мм до твердости 524 - 58 HRC.  [18]

Торцовые насадные фрезы ( рис. 5, б) со вставными ножами ( зубьями) из твердых сплавов предназначаются для высокопроизводительного фрезерования открытых плоскостей. Корпус фрезы изготовляют из конструкционных сталей марок 40 и 45; державки ножей - из сталей 40Х и У8; детали крепления ножей - из сталей 40Х и У7; твердый сплав ВК8 применяют для чугуна и Т15К6 - для стали.  [19]

Относительно мягкие наконечники могут изготовляться из тех же сталей, но иметь примерно на 10 единиц меньшую твердость. Так же могут быть использованы конструкционные стали марок 45 и 50 с термообработкой до HRC 42 - 48, затем бронзы, латуни и в отдельных случаях текстолит и капрон.  [20]

Материал режущих инструментов значительно дороже конструкционных сталей, и поэтому для уменьшения стоимости режущих инструментов разрабатывают такие конструкции, на которые тратилось бы минимальное количество дорогостоящего материала. Например, большинство резцов изготовляют из конструкционных сталей марок 45 и 50; в резцах фрезеруют гнезда под пластинки из высококачественных материалов. Пластинки А вставляют в гнезда державок и припаивают ( рис. 2, а) или прикрепляют механическим способом. Крупные фрезы делают со вставными ножами.  [21]

Полюсы с полюсными наконечниками выполнены из конструкционной стали марки СтЗ толщиной 1 мм.  [22]

Плоские детали сборных корпусов штампуются из листовой конструкционной стали марки 08 толщиной 1 - 2 5 мм. Цилиндрические детали обрабатываются на токарных и револьверных автоматах из стальных прутков круглого сечения. Обработка на автоматах заключается только в проточке канавок и отрезке. Изготовленные детали покрываются слоем цинка гальваническим способом.  [23]

Сборными изготовляют цилиндрические фрезы диаметром 63 мм и выше, насадные торцовые и дисковые двух-и трехсторонние фрезы диаметром 80 мм и выше, торцовые фрезы с коническим хвостовиком диаметром 40 мм и выше и все торцовые фрезерные головки. Сборные фрезы имеют корпус, изготовленный из конструкционной стали марки 40Х либо марок 40 и 45 с последующей термической обработкой до HRC 35 - 42 или даже из легированного чугуна, а ножи - из быстрорежущей стали или из углеродистой стали марки 45, оснащенной пластинками из твердых сплавов либо минералокерамики, или с механическим креплением твердосплавной либо минералокерамической пластинки.  [24]

Сборными изготовляют цилиндрические фрезы диаметром 63 мм и более, насадные торцовые и дисковые дву-и трехсторонние фрезы диаметром 80 мм и более, торцовые фрезы с коническим хвостовиком диаметром 40 мм и более и все торцовые фрезерные головки. Сборные фрезы имеют корпус, изготовленный из конструкционной стали марки 40Х, либо марок 40 и 45 с последующей термической обработкой до HRC 35 - 42 или из легированного чугуна, а ножи - из быстрорежущей стали или из углеродистой стали марки 45, оснащенной пластинками из твердых сплавов либо минералокерамики, или с механическим креплением твердосплавной либо минералокерамической пластинки.  [25]

Посадочные поверхности валов и цапф шлифуют для уменьшения шероховатости. Материал осей и валов назначают с учетом условий их работы, чаще всего используют конструкционные стали марок 20, 30, 40, 45, 50, а также стали Ст5, Стб. Для увеличения износостойкости цапф в подшипниках скольжения применяют стали 20, 20Х, 12ХНЗА с последующей цементацией цапф.  [26]

Концевые инструменты - сверла, зенкеры, развертки и фрезы - изготовляются цельными и сборными. В тех случаях, когда концевые инструменты цельные, рабочая часть их делается из быстрорежущей стали марки Р18 или Р9, а хвостовик из конструкционной стали марки 45 или Ст. Хвостовик соединяется с рабочей частью путем сварки. После сварки производятся отжиг заготовки и механическая обработка.  [27]

При высоких скоростях резания ( 200 - 600 м / мин) возникает явление разупрочнения, которое уменьшает глубину наклепа. При обработке легированных и высокопрочных сталей, имеющих низкие пластичные свойства, остаточные напряжения сжатия образуются при скоростях резания около 400 - 600 м / мин. При обработке конструкционных сталей марок 20 и 45 остаточные напряжения сжатия возникают при скоростях резания 500 - 800 м / мин.  [29]

Для уменьшения износа уплотняющих поверхностей тарелки клапанов и седла их термически обрабатывают либо по всему объему, либо только посадочные поверхности с нагревом токами высокой частоты или цементуют и закаливают. Закалка с нагревом производится на глубину 2 - 4 мм. Для клапанов применяют калящиеся конструкционные стали марок 40ХНМ, 40ХС, 38ХСТ и др. Низкоуглеродистые конструкционные стали марок 20Г, 18ХГТ, 20ХНЗ и другие подвергают цементации. Для изготовления седел клапанов используют стали марок 40ХНЗ, 40Х и стали марок 25ХНМА, 20ХНЗ после закалки и цементации.  [30]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Марка - конструкционная легированная сталь

Марка - конструкционная легированная сталь

Cтраница 1

Марки конструкционных легированных сталей состоят из букв и цифр. Буквы обозначают легирующие элементы, входящие в состав стали, а цифры указывают количество углерода и легирующих элементов.  [1]

Марки конструкционных легированных сталей состоят из букв и цифр.  [2]

Марки конструкционных легированных сталей состоят из букв и цифр. Буквы обозначают легирующие элементы, входящие в состав стали, а цифры указывают количество углерода и легирующих элементов.  [3]

Марки конструкционных легированных сталей обозначаются так ( ГОСТ 4543 - 57): впереди стоят две цифры, потом идут буквы. Цифры впереди показывают содержание в стали углерода R сотых долях процента.  [4]

Марки конструкционных легированных сталей обозначаются двузначным числом, указывающим содержание углерода в сотых долях процента, и одной или несколькими прописными буквами русского алфавита, указывающими, какими элементами легирована данная сталь.  [5]

Цифра в марках конструкционных легированных сталей, стоящая в начале, означает содержание в стали углерода в сотых долях процента; буква - легирующий элемент: Д - медь, Г - марганец, М - молибден, Н - никель, С - кремний, Т - титан, X - хром, Ф - ванадий, Ю - алюминий, Ц - цирконий; цифра, идущая за обозначением легирующего элемента, указывает примерное содержание его в процентах. Если содержание углерода не более одного процента, то цифра отсутствует.  [6]

Число в начале марки конструкционной легированной стали показывает содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20ХНЗА в среднем содержит 0 20 % С, 1 % Сг и 3 % Ni. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Особовысококачествен-ные стали ( например, после электрошлакового переплава) имеют в конце марки букву Ш, например ЗОХГС-Ш.  [7]

Всего имеется 102 стандартных марки конструкционных легированных сталей.  [8]

Согласно ГОСТ 4543 - 71 в обозначении марок конструкционной легированной стали первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы за цифрами означают: Р - бор, Ю - алюминий, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, X - хром, Г - марганец, Н - никель, М - молибден, В - вольфрам. Цифры после буквы указывают примерное процентное содержание легирующего элемента в целых единицах; отсутствие цифр означает, что в стали содержится до 1 5 % этого легирующего элемента. В конце наименования марки высококачественной стали ставится буква А.  [9]

На рис. 121 - 125 приведены термокинетические диаграммы превращений переохлажденного аустенита для нескольких марок конструкционных легированных сталей.  [11]

В табл. 31 ( ГОСТ 4543 - 61) приводится химический состав лишь некоторых марок конструкционной легированной стали, наиболее широко применяемых в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности.  [13]

В табл. 25 ( ГОСТ 4543 - 57) приводится химический состав лишь некоторых марок конструкционной легированной стали, наиболее широко применяемых в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности.  [14]

Показанная в таблице картина изменения свойств стали, в связи с ее термической обработкой, в общих чертах остается неизменной и в случае испытаний иных марок конструкционной легированной стали. Поэтому конструкционные легированные стали, как правило, не применяют в отожженном или нормализованном состоянии, а чаще всего подвергают их закалке с высоким или иногда с низким отпуском.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

• 
  Как завязать трос буксировочный стальной
• 
  Науглероживание стали
• 
  Легированные стали маркировка
• 
  Температура плавления нержавеющей стали таблица
• 
  Свойства нержавеющей стали
• 
  Закалка нержавеющей стали
• 
  Нержавеющая сталь полоса
• 
  Какие стали относятся к аустенитным сталям
• 
  Полоса сталь нержавеющая
• 
  Углеродистая сталь состав
• 
  Швеллер стальной гост