Сталь ш2 хим состав
Heat-resistant steel. Specifications
Дата введения 1976-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 августа 1974 г. N 1966 дата введения установлена 01.01.76
Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 10500-63 в части теплоустойчивой стали и ГОСТ 5632-72 в части марок 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ
ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в октябре 1980 г., декабре 1985 г. (ИУС 12-80, 3-86).
Настоящий стандарт распространяется на легированную теплоустойчивую сталь перлитного и мартенситного классов горячекатаную и кованую диаметром или толщиной до 200 мм, калиброванную, изготовляемую в прутках, полосах и мотках.
Сталь предназначается для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 600 °С в течение длительного времени.
В части норм химического состава стандарт распространяется на слитки, все виды проката, поковки и штамповки.
Показатели технического уровня, установленные настоящим стандартом, предусмотрены для высшей и первой категорий качества.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. По видам обработки сталь подразделяют на:
1.2. По состоянию материала сталь подразделяют:
без термической обработки;
термически обработанную - Т;
нагартованную - Н (для калиброванной стали).
1.3. В зависимости от назначения горячекатаная и кованая сталь подразделяется на подгруппы:
а - для горячей обработки давлением;
б - для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности);
в - для холодного волочения (подкат).
Назначение стали (подгруппа) должно быть указано в заказе.
2а. СОРТАМЕНТ
2.1а. Сортамент стали должен соответствовать требованиям:
ГОСТ 2590-88* - для горячекатаной круглой;
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2590-2006. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2591-88* - для горячекатаной квадратной;
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2591-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 1133-71 - для кованой круглой и квадратной;
ГОСТ 103-76* и ГОСТ 4405-75 - для горячекатаной полосовой;
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 103-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 7417-75 - для калиброванной круглой;
ГОСТ 14955-77 - для калиброванной круглой со специальной отделкой поверхности;
ГОСТ 8559-75 - для калиброванной квадратной;
ГОСТ 8560-78 - для калиброванной шестигранной.
1. Допускается изготовлять горячекатаную квадратную сталь со стороной квадрата до 100 мм по ГОСТ 2591-88 с углами, закругленными радиусом, не превышающим 0,15 стороны квадрата.
2. Допускается поставлять круглую калиброванную шлифованную сталь длиной не менее 2 м.
Примеры условных обозначений
Сталь горячекатаная квадратная, со сторонами квадрата 30 мм, обычной точности проката В по ГОСТ 2591-88 марки 20Х3МВФ, для горячей обработки, без термической обработки:
Сталь горячекатаная полосовая, толщиной 36 мм, шириной 90 мм, по ГОСТ 103-76 марки 20Х1М1Ф1БР-Ш, для холодной механической обработки, термически обработанная:
Сталь калиброванная круглая диаметром 25 мм, класса точности 4, ГОСТ 7417-75, марки 12Х1МФ, качество поверхности группы В, нагартованная:
Разд.2а. (Введен дополнительно, Изм. N 2).
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Легированную теплоустойчивую сталь изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
2.2. Марки и химический состав стали должны соответствовать указанным в табл.1.
Массовая доля серы и фосфора в стали высшей категории качества должна быть на 0,005% меньше значений, приведенных в табл.1.
Массовая доля элементов, %
1. Стали перлитного класса
2. Стали мартенситного класса
1. Химические элементы в марках стали обозначены следующими буквами: Б - ниобий, В - вольфрам, М - молибден, Н - никель, Р - бор, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром.
Наименование марок сталей состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр. Цифры, стоящие после букв, указывают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в стали в сотых долях процента.
Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквой - Ш.
2. Указанное в таблице количество бора и церия химическим анализом не определяется.
3. Примесь меди не должна превышать 0,20%, а в стали, изготовленной скрап-процессом, не более 0,30%.
4. Сталь марки 25Х1МФ может изготовляться с массовой долей молибдена в пределах 0,6-0,8%, в этом случае она обозначается маркой 25Х1М1Ф (Р2).
5. Допускается наличие вольфрама до 0,2%, ванадия до 0,05%, титана до 0,03% (за исключением стали марки 20Х1М1Ф1БР) в сталях перлитного класса, не легированных этими элементами, если иное количество этих элементов не оговорено в документации, утвержденной в установленном порядке. В стали марки 20Х1М1Ф1БР титан химическим анализом не определяется.
6. Допускается наличие вольфрама до 0,3%, ванадия до 0,05%, молибдена до 0,2% и титана до 0,03% в сталях мартенситного класса, не легированных этими элементами, если иное количество этих элементов не оговорено в документации, утвержденной в установленном порядке.
7. Массовая доля серы в стали, выплавленной методом электрошлакового переплава, должна быть не более 0,015%.
2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
2.3. В готовом прокате и изделиях при соблюдении норм механических свойств и других требований настоящего стандарта допускаются отклонения по химическому составу, не превышающие норм, указанных в табл.2.
Сталь ШХ15 подшипниковая
Согласно ГОСТ 801-78 расшифровка стали марки ШХ15 следующая:
- Буквой «Ш» в начале маркировки стали указывает, что сталь подшипниковая.
- Буква «Х» указывает, что сталь легирована хромом.
- Двухзначное число 15 указывает примерную массовую долю хрома в процентах, для стали ШХ15 примерная массовая доля хрома составляет 1,5%.
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный по ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 103-76.
- Проволока ГОСТ 4727-83.
Химический состав, % (ГОСТ 801-78)
| C | Mn | Si | Cr | S | P | Ni | Cu |
| не более | |||||||
| 0,95-1,05 | 0,20-0,40 | 0,17-0,37 | 1,30-1,65 | 0,020 | 0,027 | 0,30 | 0,25 |
Характеристики и применение
Сталь ШХ15 применяется для изготовления деталей , от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность, например:
- шарики диаметром до 150 мм,
- ролики диаметром до 23 мм,
- кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм,
- втулки плунжеров,
- плунжеры,
- нагнетательные клапаны,
- корпуса распылителей,
- ролики толкателей
Сталь для производства подшипников качения поставляют:
- для горячей штамповки деталей — неотожженной,
- для холодной механической обработки — отожженной.
Применение стали ШХ15 для изготовления деталей подшипников
| Марка | ГОСТ или ТУ | Профиль и вид поставки | Применение |
| ШХ15 | ГОСТ 801-60 | Горячекатаная и холоднотянутая сортовая сталь | Кольца, тела качения |
| ГОСТ 800-55 | Трубы | Кольца | |
| ГОСТ 4727-67 | Прутки | Кольца, тела качения | |
| ЧМТУ 1-992-70 | Прутки | Кольца, тела качения |
Температура критических точек, °С
Влияние азотирования на износостойкость стали ШХ15
| Марка стали | Твердость поверхности HV | Путь трения, км | Износ образца, мг | |
| неподвижного | вращающегося | |||
| ШХ15 | 780 | 12,5 | 16 | 7,4 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Вращающийся образец из стали ШХ15, которая в состоянии закалки и низкотемпературного отпуска имеет твердость HV780.
Твердость стали ШХ15 после высокочастотной закалки
| Твердость после закалки и отпуска HRCэ | Достижимая глубина |
| 63-67 | 8 |
Температура нагрева стали ШХ15 для высокочастотной закалки
| Марка стали | Предварительная термическая обработка | Температура нагрева, °C | |||
| в печи, в масле | при высокочастотном поверхностном нагреве (охлаждение водянным душем) и суммарном времени аустенизации, с | ||||
| 10 | 3 | 1 | |||
| ШХ15 | Отжиг | 830-850 | 890-930 | 920-960 | 940-980 |
| Улучшение | 830-850 | 850-870 | 880-920 | 900-940 | |
Механические свойства
| Термообработка | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость, не более |
| не менее | |||||||
| Отжиг при 800 °С, охл. с печью до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч на воздухе | — | 370-410 | 590-730 | 15-25 | 35-55 | 44 | НВ 179-207 |
| Закалка с 810°С в воде до 200 °С, затем в масле; отпуск при 150 °С, охл. на воздухе | 30-60 | 1670 | 2160 | — | — | 5 | HRCэ 62-65 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость | |
| HRCэ | HB | ||||||
| Закалка с 840 °С в масле | |||||||
| 200 | 1960-2200 | 2160-2550 | — | — | — | 61-63 | — |
| 300 | 1670-1760 | 2300-2450 | — | — | — | 56-58 | — |
| 400 | 1270-1370 | 1810-1910 | — | — | — | 50-52 | — |
| 450 | 1180-1270 | 1620-1710 | — | — | — | 46-48 | — |
| Закалка с 860 °С в масле | |||||||
| 400 | — | 1570 | — | — | 15 | — | 480 |
| 500 | 1030 | 1278 | 8 | 34 | 20 | — | 400 |
| 550 | 900 | 1080 | 8 | 36 | 24 | — | 360 |
| 600 | 780 | 930 | 10 | 40 | 34 | — | 325 |
| 650 | 690 | 780 | 16 | 48 | 54 | — | 280 |
Механические свойства в зависимости от температуры испытаний
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 |
| Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний | |||||
| 800 | — | 130 | 35 | 43 | — |
| 900 | — | 88 | 43 | 50 | — |
| 1000 | — | 59 | 42 | 50 | — |
| 1100 | — | 39 | 40 | 50 | — |
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с | |||||
| 1000 | 32 | 42 | 61 | 100 | — |
| 1050 | 28 | 48 | 62 | 100 | — |
| 1100 | 20 | 29 | 72 | 100 | — |
| 1150 | 17 | 25 | 61 | 100 | — |
| 1200 | 18 | 22 | 76 | 100 | — |
| Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 150 °С, 1,5 ч | |||||
| 25 | — | 2550 | — | — | 88 |
| -25 | — | 2650 | — | — | 69 |
| -40 | — | 2600 | — | — | 64 |
Предел выносливости при n=10 6
| Термообработка | Твердость НВ | σ-1, МПа |
| Отжиг | 192 | 333 |
| Закалка с 830 °С; отпуск при 150 °С, охл. в масле | 616 | 804 |
Теплостойкость
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, сечения 251-350 мм — в яме.
Свариваемость — способ сварки КТС.
Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 0,90 и Кv б.ст = 0,36 в горячекатаном состоянии при НВ 202 и σв=740 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Флокеночувствительность — чувствительна.
Шлифуемость — хорошая.
Нормы карбидной неоднородности в подшипниковой стали ШХ15
| Сталь, состояние поставки | Размер профиля, мм | Баллы карбидной неоднородности (не более) | |
| карбидной полосчатости | карбидной ликвации | ||
| ШХ15, холоднотянутая | Все размеры | 2,0 | 1,0 |
| ШХ15, горячекатаная отожженная | Все размеры | 3,0 | 2,0 |
| ШХ15, горячекатаная неотожженная | Все размеры | 4,0 | 3,0 |
| ШХ15, проволока | 5,4 >12 | 2,0 | 0,5 1,0 |
Термообработка
Нагрев под закалку деталей подшипников из стали ШХ15 производят в электропечах сопротивления и соляных ваннах. Учитывая прокаливаемость стали (рис. ниже), устанавливают температуру нагрева 830-860°С для деталей из стали ШХ15 с сечением до 10 мм и свыше 10 мм 840-870°С.
Величина действительного аустенитного зерна стали ШХ15 после закалки характеризуется кривыми на рис. ниже. Время нагрева зависит от вида оборудования, среды нагрева и толщины сечения.
Охлаждение колец производят в индустриальных маслах с температурой 30-60°С.
Перед отпуском детали должны быть охлаждены до температуры не выше 25°С. Отпуск деталей из стали ШХ15 производят при температуре 150-165°С.
Общую длительность отпуска устанавливают из расчета выдержки при температуре не менее 2 ч для деталей с сечением толщины стенки до 20 мм и 3 ч при сечении толщины стенки 20-50 мм. Содержание остаточного аустенита в сталях ШХ15 должно быть не более величин, указанных в таблице ниже.
Содержание остаточного аустенита в стали ШХ15 в зависимости от режимов термообработки
Процесс нитроцементации колец подшипников проводят в шахтных печах при температуре 860°С, продолжительность выдержки 2-4 ч, глубина нитроцементации при этом от 0,3 до 1,6 мм.
Микроструктура нитроцементованного слоя состоит из скрытокристаллического азотистого мартенсита с равномерно распределенными карбидами.
После нитроцементации значительно увеличивается объем стали ШХ15 по сравнению с объемом закаленной стали. Для компенсации этого увеличения предусматривается изменение припусков на шлифовку. Так, для колец подшипников диаметром от 50 до 200 мм по наружному диаметру уменьшают припуск на 0,1-0,15 мм, а по внутреннему диаметру увеличивают припуск также на 0,1-0,15 мм. Для колец диаметром менее 50 мм и шариков припуск не изменяется.
Сталь 40ХН2МА конструкционная легированная
Согласно ГОСТ 4543-2016 наименование марок стали состоит из цифр и буквенного обозначения химических элементов:
- Цифра 40 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода (С) в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 0,40%.
- Буква Х указывает, что сталь легирована хромом, отсутствие цифры после буквы указывает, что содержание хрома в стали до 1,5%.
- Буква Н указывает, что сталь легирована никелем, цифра 2 после буквы указывает, что содержание никеля в стали до 2%.
- Буква М указывает, что сталь легирована молибденом, отсутствие цифры после буквы указывает, что содержание молибдена в стали до 1,5%.
- Буква А в конце маркировки указывает, что сталь является высококачественной, т.е. сталь с повышенными требованиями к химическому составу и макроструктуре металлопродукции из нее по сравнению с качественной сталью.
- сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
- Валки ОСТ 24.013.04-83, ОСТ 24.013.20-85.
- Полоса ГОСТ 103-76.
Сталь 40ХН2МА (старое обозначение 40ХНМА) является хромо-никель-молибденовой конструкционной легированной сталью. Сталь выплавляется в открытых электропечах и методом электрошлакового переплава. Обладает малой чувствительностью к отпускной хрупкости.
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1180-800°C.
Данную сталь применяют для изготовления следующих деталей:
- коленчатые валы,
- клапаны,
- шатуны,
- крышки шатунов,
- ответственные болты,
- шестерни,
- кулачковые муфты,
- диски и другие тяжелонагруженные детали.
- Валки для холодной прокатки металлов.
В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности сталь 40ХН2МА применяется для изготовления следующих деталей:
- замков и переводников для бурильных труб и электробуров
- осей блоков и кронблоков
- стволов и траверс пластинчатых крюков
- переводников вертлюг
- шайб шарошечных коронок колонковых долот
- шатунных болтов и т.д.
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
| C | Mn | Si | Cr | Ni | Мо | P | S | Cu |
| не более | ||||||||
| 0,37-0,44 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,60-0,90 | 1,25-1,65 | 0,15-0,25 | 0,025 | 0,025 | 0,30 |
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Массовая доля элементов, % | |||||||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | В |
| 0,37-0,44 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,60-0,90 | 1,25-1,65 | 0,15-0,25 | — | — | — | — |
- Суммарная массовая доля молибдена и вольфрама, пересчитанного на молибден, из расчета: три весовые части вольфрама заменяют одну весовую часть молибдена, должна соответствовать указанному в настоящей таблице.
- Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано в 7.1.2.3 (ГОСТ 4543-2016).
Применение стали 40ХН2МА 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 |
| 40ХН2МА ГОСТ 4543 | Сортовой прокат ГОСТ 4543. Поковки ГОСТ 8479 | От -50 до 450 | Для несварных узлов арматуры высокого давления. Предел применения по отрицательной температуре может быть расширен до минус 60°С при обеспечении ударной вязкости при рабочей температуре: KCU-60≥300 кДж/м 2 (3,0 кгс*м/см 2 ) или KCU-60≥250 кДж/м 2 (2,5 кгс*м/см 2 ) |
Применение стали для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды, °С | Дополнительные указания по применению |
| 40ХН2МА ГОСТ 4543 | Сортовой прокат ГОСТ 4543, ГОСТ 1051 | От -40 до 450 | Применяется для высоконагруженных деталей после улучшающей термообработки (закалка и высокий отпуск). Предел применения может быть расширен до минус 60°C при обеспечении ударной вязкости при рабочей температуре: KCU≥300 кДж/м 2 (3,0 кгс*м/см 2 ) или KCV≥250 кДж/м 2 (2,5 кгс*м/см 2 ) |
Рекомендации по применению стали 40Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | Закалка + отпуск при температуре, °С | Примерный уровень прочности, Н/мм (кгс/мм 2 ) | Температура применения не ниже, °С | Использование в толщине не более, мм |
| 40ХН2МА | 580-600 | 1100(110) | -80 | 70 |
Режимы термической обработки изделий из стали 40ХН2МА [1]
Предварительная термическая обработка: нормализация при 900±20°C и высокий отпуск при 670±15°C (HB dотп≥3,7 мм).
Окончательная термическая обработка: закалка с 850±10°C в масле, отпуск при 600-650°C, охлаждение в масле или воде (HB dотп = 3,65-3,35 мм) или отпуск при 500-600°C, охлаждение в масле или воде (HB dотп = 3,45-3,2 мм)
Прокаливаемость d до 50 мм.
Режимы азотирования стали 40Х2Н2МА [1]
| Способ азотирования | Режим предварительной термической обработки | НВ (dотп) мм | Режим азотирования | Глубина слоя, мм | HV азотированной поверхности кгc/мм 2 | ||
| температура °С | время, час | степень диссоциации аммиака, % | |||||
| Газовое | Закалка с 850±10°С в масле, отпуск при 570-670°С, охлаждение в воде или масле | 3,55-3,30 | 520 | 50-60 | 20-40 | 0,5-0,6 | ≥500 |
| 510 + 550 | 25 | ||||||
Зависимость твердости закаленной стали 40Х2Н2МА от температуры отпуска [2]
| Температура отпуска, °C | Твердость НВ, не более | Примечание |
| 200 | 525 | Закалка с 850°C в масле |
| 300 | 475 | |
| 400 | 420 | |
| 500 | 350 | |
| 600 | 275 |
Твердость HB (ГОСТ 4543-2016)
Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 4543-2016)
| Режим термической обработки | Механические свойства, не менее | Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | ||||||||
| Закалка | Отпуск | Предел текучести σт, Н/мм 2 | Временное сопротивление σв, Н/мм 2 | Относительное | Ударная вязкость KCU, Дж/см 2 | |||||
| Температура, °С | Среда охлаждения | Температура, °С | Среда охлаждения | удлинение δт,% | сужение ψ, % | |||||
| 1-й закалки или нормализации | 2-й закалки | |||||||||
| 850 | — | Масло | 620 | Вода или масло | 1)930 | 1080 | 12 | 50 | 78 | 25 |
| 2)835 | 980 | 12 | 55 | 98 | 25 | |||||
ПРИМЕЧАНИЕ. Механические свойства металлопродукции, определяемые при температуре 20°С(-10/+15) на продольных термически обработанных образцах или образцах, изготовленных из термически обработанных заготовок.
| toтп, °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 | Твердость НВ |
| 200 | 1600 | 1750 | 10 | 50 | 59 | 525 |
| 300 | 1470 | 1600 | 10 | 50 | 49 | 475 |
| 400 | 1240 | 1370 | 12 | 52 | 59 | 420 |
| 500 | 1080 | 1180 | 15 | 59 | 88 | 350 |
| 600 | 860 | 960 | 20 | 62 | 147 | 275 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С в масле.
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 |
| Закалка с 850 «С в масле; отпуск при 580 ’С | |||||
| 20 | 950 | 1070 | 16 | 58 | 78 |
| 250 | 830 | 1010 | 13 | 47 | 109 |
| 400 | 770 | 950 | 17 | 63 | 84 |
| 500 | 680 | 700 | 18 | 80 | 54 |
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин; скорость деформации 0,001 1/с | |||||
| 700 | — | 185 | 17 | 32 | — |
| 800 | — | 89 | 66 | 90 | — |
| 900 | — | 50 | 69 | 90 | — |
| 1000 | — | 35 | 75 | 90 | — |
| 1100 | — | 24 | 72 | 90 | — |
| 1200 | — | 14 | 62 | 90 | — |
Предел выносливости
| Сечение, мм | Термообработка | σ-1, МПа | τ0,2, МПа |
| 100 | Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 580 °С; σв = 880 МПа | 447 | 274 |
| 400 | Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 610 °С; σв = 790 МПа; σ0,2 = 880 МПа, σв = 1080 МПа | 392 | 235 |
| 519 (n = 10 6 ) |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | КСU, Дж/см2, при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -60 | |
| Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 580 °С | 103 | 93 | 59 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 | Твердость НRCэ |
| Пруток. Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 620 °С | |||||||
| 40 | Ц | 880 | 1030 | 14 | 57 | 118 | 33 |
| 60 | Ц | 830 | 980 | 16 | 60 | 127 | 32 |
| 80 | 1/2R | 730 | 880 | 17 | 61 | 127 | 29 |
| 100 | 1/2R | 670 | 850 | 19 | 61 | 127 | 26 |
| 120 | 1/3R | 630 | 830 | 20 | 62 | 127 | 25 |
| Пруток. Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 540-660 °С | |||||||
| До 16 | Ц | 1000 | 1200-1400 | 9 | — | 90 | — |
| 16-40 | Ц | 900 | 1100-1300 | 10 | — | 50 | — |
| 40-100 | Ц | 800 | 1000-1200 | 11 | — | 60 | — |
| 100-160 | Ц | 700 | 900-1100 | 12 | — | 60 | — |
| 160-250 | Ц | 650 | 850-1000 | 12 | — | 60 | — |
Прокаливаемость
Критический диаметр d
| Количество мартенсита, % | Критическая твердость, HRCэ | d, мм, при закалке | |
| в воде | в масле | ||
| 50 | 44-47 | 153 | 114 |
| 90 | 49-53 | 137-150 | 100-114 |
Коррозионная стойкость
ПРИМЕЧАНИЕ, σ 455 1/10000 = 686 МПа; σ 455 1/1000 = 137 МПа; σ 590 1/10000 = 13 МПа; σ 590 1/1000 = 29 МПа.
Марки сталей
Любой мастер, работающий с металлическими изделиями, знает, что такое «марка стали». Ее расшифровка позволяет получить представление о химическом составе и физических параметрах, что является основополагающими сведениями для создания каких-либо предметов из металла. Многие считают, что маркировка стали, металлопроката — это сложный процесс, требующий наличия специальных знаний. Однако несмотря на мнимую сложность, разобраться в ней достаточно просто. Для этого потребуется знать лишь принцип ее составления и как она классифицируется, о чем наша компания и расскажет.
Сплав маркируется буквами и цифрами, благодаря чему удается максимально точно установить наличие химических элементов и их объем. На основании этих данных, а также знаний о том, как разные химикаты взаимодействуют с металлической основой, можно с максимальной точностью понять, какие технические свойства относятся к определённой стальной марке.
Разновидности сталей и особенности нанесения маркировки
Сталь — это железо-углеродный сплав, количество которого не превышает 2,14%. Углеродная составляющая необходима для достижения твердости, но крайне важно следить за его концентрацией. Если он превысит показатель в 2,2%, то металл станет очень хрупким, из-за чем с ним будет практически невозможно работать.
При добавлении любых легирующих элементов можно добиться необходимых характеристик. Именно при помощи комбинации вида и объём добавок получаются марки, которые имеют лучшие механические свойства, устойчивость к воздействию коррозии. Безусловно, улучшить показатели качества можно и посредством тепловой обработки, однако использование легирующих добавок значительно ускоряет этот процесс.
Базовыми классификационными признаками являются следующие показатели.
Степень раскисления.Что показывает маркировка
Для того чтобы расшифровать указанную информацию, не требуется обладать профессиональными навыками и специальными знаниями. Конструкционная сталь, которая имеет обычное качество, а также не содержит легирующие элементы, получила отметку «Ст». Цифра, расположенная далее, отражает количество углерода. После них могут располагаться буквы «КП», которые оповещают о незаконченном раскислении в печи, поэтому подобный сплав считается кипящим. Если подобной аббревиатуры нет, то он считается спокойным типом.
Маркировка и классификация стали по химическому составу
Как упоминалось ранее, одно из главных разделений этого материала основано на ее химическом составе. Базовыми составляющими материала служат железобетон и углерод (его концентрация меньше 2,14%). На основании концентрации и пропорций используемых добавок на объем железа приходится минимум половина.
На основании уровня содержания углерода стальные изделия делятся.
Малоуглеродистые — углерод не более 0,25%.
Среднеуглеродистые — от 0,25 до 0,6%.
Высокоуглеродистые — от 0,6%.
Повышение углеродного компонента способствует повышению металлической твердости, но одновременно снижает его прочность. Для улучшения эксплуатации сплавов в них добавляются разные химические элементы, после чего они превращаются в легированные стали. Они бывают трёх типов.
Сталь ш2 хим состав
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
СТАЛИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ И СПЛАВЫ
КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ
High-allоу steels аnd соrrosion-рrооf, heat-resisting
and hеаt trеаtеd аllоуs. Grades
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 5632-2014 с ГОСТ 5632-72 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 1975-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
И.Н.Голиков, д-р техн. наук (директор института), А.П.Гуляев, д-р техн. наук (руководитель работы), А.С.Каплан, канд. техн. наук (руководитель работы), О.И.Путимцева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.12.72 N 2340
3. СТАНДАРТ РАЗРАБОТАН с учетом требований международных стандартов ИСО 683-13-85, ИСО 683-15-76, ИСО 683-16-76, ИСО 4955-83
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
6. ИЗДАНИЕ (ноябрь 1990 года) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5, утвержденными в августе 1975 года, августе 1979 года, июне 1981 года, октябре 1986 года, июне 1989 года (ИУС 9-75, 10-79, 9-81, 12-86, 10-89), Поправками (ИУС 5-92, 7-93, 11-2001)
ВНЕСЕНЫ поправки, опубликованные в ИУС N 3, 2007 год, ИУС N 1, 2009 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
Настоящий стандарт распространяется на деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах.
К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, массовая доля железа в которых более 45%, а суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу, при массовой доле одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу.
К сплавам на железоникелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65% при приблизительном отношении никеля к железу 1:1,5).
К сплавам на никелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (содержания никеля не менее 50%).
Стандарт разработан с учетом требований международных стандартов ИСО 683-13, ИСО 683-15, ИСО 683-16, ИСО 4955.
1.1. В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на группы:
I - коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
II - жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
III - жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.
1.2. В зависимости от структуры стали подразделяют на классы:
мартенситный - стали с основной структурой мартенсита;
мартенситно-ферритный - стали, содержащие в структуре, кроме мартенсита, не менее 10% феррита;
ферритный - стали, имеющие структуру феррита (без превращений);
аустенито-мартенситный - стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
аустенито-ферритный - стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10%);
аустенитный - стали, имеющие структуру аустенита.
Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Поэтому структурные отклонения причиной забракования стали служить не могут.
1.3. В зависимости от химического состава сплавы подразделяют на классы по основному составляющему элементу:
сплавы на железоникелевой основе;
сплавы на никелевой основе.
2. МАРКИ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
2.1. Марки и химический состав сталей и сплавов должны соответствовать указанным в табл.1. Состав сталей и сплавов при применении специальных методов выплавки и переплава должен соответствовать нормам табл.1, если иная массовая доля элементов не оговорена в стандартах или технических условиях на металлопродукцию. Наименования специальных методов выплавки и переплава приведены в примечании 7 табл.1.
Читайте также: