Головна |
Якісну конструкційну вуглецеву сталь за видами обробки ділять на гарячекатану і ковану, калібровану, зі спеціальною обробкою поверхні.
Станом матеріалу сталь виготовляють: без термічної обробки; термічно оброблену - ТО; нагартованую - НГ (для каліброваного стали і круглої сталі зі спеціальною обробкою поверхні).
Спокійна сталь, як правило, раскисляют марганцем, кремнієм і алюмінієм; кипляча - тільки марганцем; полуспокойная - марганцем і алюмінієм. У зв'язку з цим стали розрізняються за хімічним складом: кипляча сталь майже не містить кремнію (Si <0,05%), спокійнамістить нормальна кількість кремнію (Si = 0,12 - 0,30%), а в напівспокійну Si = 0, 05 - 0,10%. Кипляча сталь, як менш розкислення, містить більше кисню. Полуспокойная сталь займає проміжне положення за якістю, часто застосовується замість киплячій і спокійною.
ГОСТ 1050-88 встановлює загальні технічні умови для гарячекатаного і кованого сортового прокату зі сталі марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп) і 60 діаметром або товщиною до 250 мм, для прокату каліброваного і зі спеціальною обробкою поверхні всіх марок.
Марки зарубіжних аналогів вуглецевої якісної конструкційної сталі і механічні властивості деяких зарубіжних аналогів наведені в табл. П5 і П6.
Системи маркування конструкційної легованої сталі в національних стандартах різних країн при всьому різноманітті варіантів мають одну загальну особливість: в більшості випадків в позначення марки стали, засноване на обліку хімічного складу, вводять в буквеному так і числом позначення хімічних елементів і їх кількостей.
3. Маркування конструкційних легованих сталей
в національних стандартах різних країн
Системи маркування конструкційної легованої сталі в національних стандартах різних країн при всьому різноманітті варіантів мають одну загальну особливість: в більшості випадків в позначення марки стали, засноване на обліку хімічного складу, вводять в буквеному так і числом позначення хімічних елементів і їх кількостей.
Існують три способи позначення хімічних елементів:
1. загальноприйнятими хімічними символами,
2. літерами національного алфавіту,
3. буквами англійського алфавіту в поєднанні символами хімічних елементів.
Наприклад, символи хімічних елементів прийняті в Євронорми і Німеччини, національний (російський) алфавіт застосовується в Росії, букви англійського алфавіту в поєднанні з загальноприйнятими символами хімічних елементів - в стандартах Франції (табл. П7).
Таблиця П7
Позначення хімічних елементів в марках сталей, прийняті в Росії і Франції
Найменування елемента | позначення елемента | |
Росія | Франція | |
азот | А | Az |
алюміній | Ю | A |
берилій | Л | - |
Бор | Р | B |
ванадій | Ф | V |
вольфрам | В | W |
кобальт | К | K |
кремній | С | S |
Марганець | Г | M |
мідь | Д | U |
молібден | М | D |
нікель | Н | N |
ніобій | Б | Nb |
рідкоземельні метали | Ч | - |
селен | Е | - |
Титан | Т | T |
фосфор | П | P |
хром | Х | C |
цирконій | Ц | Zr |
У Росії конструкційні леговані сталі поставляють по ГОСТ 4543-71. Як правило, хімічні елементи вказують в позначенні марки за першою літерою російського назви або довільно.
Позначення марки полягає в основному з трьох компонентів: перші дві цифри вказують середній вміст вуглецю, помножене на 100, цифри після букв - середній вміст легуючого елемента (при вмісті елементу менше 1% цифра не ставиться).
Позначення сложнолегірованних марок сталей часто можуть бути умовними (короткими), що представляють собою, наприклад, скорочення або абревіатури заводу виробника, рівень розробки стали і порядковий номер, присвоєний марці на заводі при її випуску. Наприклад, досвідчені марки стали, виплавлені на металургійному заводі АТ "Електросталь", позначають ЕІ або ЕП (Е - електросталь, І - дослідницька, П - пробна) і надають їм порядковий номер: ЕІ179, ЕП398. При введенні в стандарти марки цих сталей позначають цифрами та літерами, визначальними їх хімічний склад, натомість скороченого позначення.
У Німеччині стали поставляють по DIN 17210, 17211 та ін. В позначеннях марок низьколегованих сталей спочатку вказують у вигляді числа вміст вуглецю, помножене на 100, потім - основні легуючі елементи (їх хімічні символи), далі - числа, що відповідають змісту елементів, помноженому на коефіцієнт, зазначений в табл. П8.
Таблиця П8
Перекладні коефіцієнти для визначення середнього вмісту
легуючих елементів по Євронорми
легуючі елементи | коефіцієнт |
Cr, Co, Mn, Ni, Si, W | |
Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr | |
N, P, S | |
B |
У позначенні марок високолегованих сталей (з вмістом хоча б одного легирующего компонента більше 5%) перед цифрами, відповідними змістом вуглецю, вводиться буква "Х". У цьому випадку зміст легуючих елементів записують без урахування коефіцієнта.
Наприклад, Х12Cr - Ni177 - високолегована хромонікелева сталь, що містить в середньому 0,12% С, 17% Cr, 7% Ni;
Х5Cr - Ni - Mo1810 - високолегована хромонікельмолібденових сталь, що містить в середньому 0,05% С, 18% Cr, 10% Ni,> 1% Mo. Приклади аналогів російським марками сталі наведені в табл. П9.
У США стали поставляють по стандартам ASTM A29 / A29M, A304, A322 і ін. Маркують чотиризначним числом, до якого іноді додають прописні букви. Перші дві цифри характеризують сталь за основним легуючі елементи (нікелева, нікель-хромистая, і т.д.), наступні дві цифри позначають середній вміст вуглецю, помножене на 100. Перше двозначним числом, що починається з цифр:
2 - характеризує никельсодержащая сталь (23хх - сталь з Ni ? 3,5%; 25хх - сталь з Ni ? 5%),
3 - нікельхромістую сталь (31хх - Ni ? 1,25% і Cr ? 0,6%; 32хх- Ni ? 1,75% і Cr ? 1,0%; 33хх - Ni ? 3,5% і Cr менш або дорівнює 1,5%).
4 - молібденосодержащую сталь (40хх, 44хх, 45ХХ - молибденовая з Мо = 0,35 ... 0,65%; 46ХХ - нікельмолібденових з Ni = 1,8% і Мо = 0,25%; 47хх - нікельхроммолібденовая з Ni = 1,0%, Cr = 0,45% і Мо = 0,25%; і т.д.).
5 - хромистую,
6 - Хромованадіева,
7 - хромалюмінійванадіевую,
8 - нікельхроммолібденовую,
9 - кременисту сталь.
Таблиця П9
Приклади маркування аналогів конструкційних легованих
сталей в Росії і Німеччині
сталь | Росія | Німеччина |
хромиста | 20Х 35Х | 20Cr4 34Cr4 |
Хромомолібденова | 30ХМ 35ХМ | 25CrMo4 34CrMo4 |
марганцовистого | 40Г 30Г2 | 40Mn4 28Mn6 |
хромомарганцевих | 18ХГ | 20MnCr5 |
хромонікельмолібденових | 38Х2Н2МА (38ХНМА) | 36CrNiMo4 |
Хромоалюмініевая з молібденом | 38Х2МЮА (38ХМЮА) | 41CrAlMo7 |
Букви в позначенні марки можуть стояти на початку, кінці і середині (між парами цифр). Спочатку (перед цифрами) можуть бути великі літери, що характеризують спосіб виробництва сталі (наприклад, Е - виплавлені в електропечах), в кінці (після цифр часто стоїть буква Н, що позначає прокаліваемость стали, в середині (між парами цифр), буква В вказує на вміст бору: сталь 5120 - хромистая сталь із середнім вмістом вуглецю 0,20%; 5120Н - та ж сталь, але з підвищеною прокаливаемостью; 15В21Н - марганцовистого сталь із середнім вмістом вуглецю 0,21%, що містить бор, з підвищеною прокаливаемостью.
Приклади аналогів конструкційних легованих сталей Росії і США приведені в табл. П10.
У Франції стали поставляють по стандартам NF: NF-A35-551, NF-A35-552 і ін.
Таблиця П10
Приклади маркування аналогів конструкційних легованих
сталей в Росії і США
сталь | Росія | США |
хромиста | 20Х 35Х | 5120, 5120Н 5135, 5135Н |
Хромомолібденова | 30ХМ 35ХМ | 4130, 4130Н 4135, 4135Н |
нікельмолібденових | 12Н2М (15Нм) 20Н2М (20нм) | 4615 4620, 4620Н |
хромонікелева | 12Х2Н4А | Е3310 |
хромонікельмолібденових | 20ХН2М (20ХМ) 40ХН2МА (40ХНМА) | 4320, 4320Н 4340 |
Леговані стали загального призначення, що містять обмежену кількість легуючих елементів і використовуються в основному без термічної обробки (або після відпалу або нормалізації) позначають зазвичай великою літерою "А", далі вказують мінімальну тимчасовий опір розриву (межа міцності) в МПа і потім великими літерами - основні легуючі елементи. У разі необхідності за цими літерами вказують вміст легуючих елементів у відсотках, помножене на відповідне число (коефіцієнт в табл. П8). Після букви А може стояти буква S, що означає гарну зварюваність.
Приклад: А550М - марганцовистого сталь з мінімально гарантованим тимчасовим опором розриву 550 МПа з Mn ? 1%.
Позначення марки низьколегованої сталі (вміст будь-якого легуючого елемента менше 5%), що піддається термічній обробці, починається з вказівки вмісту вуглецю у відсотках, помноженого на 100. Потім вводять великі літери, що характеризують основні хімічні елементи і після них - цифри, що вказують на зміст цих елементів.
Приклад: сталь 42CD4 - низьколегована сталь з С = 0,42%, Cr ? 1%, Мо <1%.
Позначення марки високолегованої сталі (вміст хоча б одного з легуючих елементів перевищує 5%), що піддається термічній обробці, починається з букви Z, цифри характеризують вміст легуючих елементів. Якщо зміст легуючого елемента не перевищує 10%, перед цифрою ставлять нуль.
приклади:
сталь Z5CN 18-08 - високолегована хромонікелева сталь з С = 0,05%, Cr = 18% і Ni = 8%;
сталь Z5CNТ 18-08 - високолегована хромонікелева сталь С = 0,08%, Cr = 18% і Ni = 8% і Ti <1%.
Приклади маркування аналогів конструкційних легованих сталей в Росії і Франції наведені в табл. П11.
Таблиця П11
Приклади маркування аналогів конструкційних
легованих сталей в Росії і Франції
сталь | Росія | Франція |
хромованадіева | 50ХФА | 50CV4 |
хромонікелева | 12ХН3А | 14NC11 |
Хромомолібденова | 38ХМ | 42CD4 |
Хромоалюмініевая з молібденом | 38ХМЮА | 40CAD6-12 |
В Японії стали поставляють по стандарту JIS: G4051, G4052, G4102, G4103, G4104, G4105, G4106, G4202 і ін. Позначення марки починається з букви S, після якої вказують легуючі елементи і потім - цифри.
Легуючі елементи можуть позначатися або загальноприйнятими символами хімічних елементів, або одночасно символами і буквами.
Однозначні і двозначні цифри, а також перша цифра в тризначному числі в кінці марки поліпшуються сталей характеризують порядковий номер сталі у групі, а дві останні цифри в тризначному числі - вміст вуглецю, помноженому на 100. Буква Н після цифр вказує на особливості прокаливаемости стали цієї марки .
У сталях спеціального призначення (наприклад, для труб) тризначне число позначає мінімальний тимчасовий опір розриву (межа міцності) в МПа.
приклади:
сталь SCr420 - улучшаемая хромистая сталь (4-я група) з С = 0,20%;
SCr20Н - то ж, але з особливостями прокаливаемости;
SMnC420 - улучшаемая хромомарганцевих сталь (4-я група) з С = 0,20%;
SNC631 - улучшаемая хромонікелева сталь (6-я група) з С = 0,31%;
STCxxx - сталь для труб, що застосовуються в хімічній промисловості (Т - труби, С - хром, ххх - значення мінімального тимчасового опору розриву (межі міцності) в МПа).
Деякі прийняті в Японії позначення окремих груп легованих конструкційних сталей:
SUPx - сталь для пружин;
SNCx - нікельхромістая улучшаемая конструкційна сталь;
SNCMx - нікельхромомолібденовая улучшаемая конструкційна сталь;
SACM - хромоалюмініевая з молібденом азотіруемая сталь;
SCrx - хромистая улучшаемая Конструціоні сталь.
Приклади маркування з молібденом цих сталей в Росії і Японії приведені в табл. П12.
Таблиця П12
Приклади маркування аналогів конструкційних
легованих сталей в Росії і Японії
сталь | Росія | Японія |
хромиста | 30Х 40Х | SCr430, SCr430H SCr440, SCr44H |
марганцовистого | 30Г2 40Г2 | SMn433, SMn433H SMn438, SMn438H |
Хромомолібденова | 15ХМ 35ХМ | SCM415, SCM415H SCM435, SCM435H |
хромонікелева | 20ХН2МА (20ХНМ) 40ХН2МА (40ХНМА) | SNCM420, SNCM420H SNCM439 |
Хромоалюмініевая з молібденом | 38Х2МЮА (38ХМЮА) | SACM645 |
Зарубіжні аналоги конструкційних легованих сталей 15Х, 15ХА, 20Х наведені в табл. П13, П14 і П15.
Призначення сталей 15Х, 15ХА, 20Х - для цементуемих деталей, що працюють на тертя, з підвищеною в порівнянні з вуглецевою сталлю міцністю серцевини (поршневі пальці і кільця, розподільні і черв'ячні вали, штовхачі клапанів, копіри, деталі моторів перетином до 30 мм, що піддаються цементації і ціанування.
Сталь 20Х може застосовуватися так само, як поліпшується сталь і нітроцементуемие з термоціклірованіе.
У Росії прокат з конструкційних легованих сталей 15Х, 15ХА, 20Х маркується по ГОСТ 4543-71.
Приклад умовного позначення:
Прокат гарячекатаний, квадратний, зі стороною квадрата 36 мм, звичайної точності прокатки В по ГОСТ 2591-71, марки 20Х, групи якості поверхні 2, термічно оброблений Т:
Таблиця П13
Хімічний склад зарубіжних аналогів стали 15Х
Країна | стандарт | Марка сталі | Зміст елементів,%, не більше | |||||||
C Si Mn P S Cr Ni Cu | ||||||||||
США | ASTM A29 / A29M | 0,13-0,18 | 0,15-0,35 | 0,7-0,9 | 0,035 | 0,04 | 0,7-0,9 | 0,25 | 0,35 | |
Німеччина | DIN 17210 | 15Cr3 | 0,14- 0,20 | 0,40 | 0,40-07 | 0,035 | 0,035 | 0,6-0,9 | - | - |
Япо-ня | JIS G4104 | SCr415 | 0,13 0,18 | 0,15-0,35 | 0,60-08 | 0,03 | 0,03 | 0,9-1,2 | - | - |
Таблиця П14
Хімічний склад зарубіжних аналогів
цементованої хромової сталі 20Х
Країна | стандарт | Марка сталі | Зміст елементів,%, не болееC Si Mn P S Cr Ni Cu | |||||||
США | ASTM 304 | 5120H | 0,17-0,23 | 0,15-0,35 | 0,6-1,0 | 0,035 | 0,045 | 0,6-1,0 | 0,25 | 0,35 |
Німеччина | DIN 17210 | 20CrS4 | 0,17 0,23 | 0,40 | 0,6-09 | 0,035 | 0,02 | 0,9-1,2 | - | - |
Япо-ня | JIS G4104 | SCr420 | 0,18 0,23 | 0,15-0,35 | 0,60-0,85 | 0,03 | 0,03 | 0,9-1,2 | - | - |
Таблиця П15
Хімічний склад зарубіжних аналогів покращуваною хромової сталі 20Х
Країна | стандарт | Марка сталі | Зміст елементів,%, не болееC Si Mn Р S Cr Ni Cu | |||||||
США | AISI | 0,15-0,20 | 0,15-0,30 | 0,7-0,9 | 0,035 | 0,04 | 0,7-0,9 | - | ||
США | ASTM A29 / A29M | 0,17-0,22 | 0,15-0,35 | 0,7-0,9 | 0,035 | 0,04 | 0,7-0,9 | - | - | |
США | ASTM A304 | 5120H | 0,17-0,23 | 0,15-0,35 | 0,60-1,00 | 0,035 | 0,04 | 0,6-1,0 | 0,25 | 0,35 |
Стекловолокніти | Пластмаси зі шаруватими наповнювачами | Деревно-шаруваті пластики | Листові ненаповнені пластмаси | Вініпласти | Газонаповнені пластики (пінопласти) | Антифрикційні й фрикційні пластики | Деякі гетероцепні полімери | Основні властивості гетероланцюгових полімерів | Полімерні плівкові матеріали |