Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Упругопластические решения и предельное состояние

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
9.86 Mб
Скачать

7. Конструкционные стали

 

 

 

 

 

131

 

 

 

 

 

 

 

М АЛОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

Вия

 

° 0,2

°в

НВ

 

5,

V

полуфабриката

 

 

МПа

 

%

 

 

 

 

 

 

Прутки

Горячекатаные,

 

 

1210

 

 

 

или нормализованные,

240

430

 

18

50

1700

 

 

или отожженные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прутки

Наклепанные

-

550

<217

 

7

40

калиброванные

 

Поковки

Без термической обра­

 

 

1210

 

 

 

ботки, нормализован­

240

430

 

18

50

1700

 

 

ные или отожженные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Состояние

 

 

 

Температура, *С

 

 

 

 

 

 

 

 

материала

 

20

100

200

300

400

450

 

 

 

<*0.2

325

334

329

202

168

165

 

МПа

502

508

573

550

476

404

Горячекатаный

а в

 

27,8

18,5

12,5

 

24,8

24,1

 

5,о

22

 

Of

 

 

 

 

 

 

 

70

58,4

56,7

44,2

57,1

65,7

 

 

V

6 6,8

Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства. Хорошо сваривается дуго­ вой и контактной сваркой, газовой и атомно-водородной — удов­ летворительно. Обрабатываемость резанием удовлетворительная.

П р и м е н е н и е . Болты, гайки, винты, несиловые механически обрабатываемые детали.

132

СРБДНЕУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Вид

Состояние материала

 

«в

нв

 

 

полуфабриката

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

Прутки

Нормализованные

320

600

1700—

или отожженные

2230

 

 

 

Прутки

Наклепанные

 

650

2410

калиброванные

Отожженные

550

2070

Поковки

Нормализованные или

320

600

1700—

отожженные

2290

 

 

 

Трубы

Горячекатаные, без тер­

-

600

<2550

толстостенные

мической обработки

 

 

 

Проволока

Слабо наклепанная

 

600—

 

для холодной

-

-

750

высадки болтов

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

45

«5

V

 

%

13

40

6

30

13

40

13

40

1240

35

Т ех но л ог и че ск ие свойства. Сваривается удовлетвори­ тельно дуговой и атомно-водородной сваркой и неудовлетвори­ тельно — газовой сваркой. Обрабатываемость резанием хорошая.

П р и м е н е н и е . Механически обрабатываемые малонагруженные детали, как правило, не подвергающиеся закалке (болты, шпильки, заглушки, гайки и др.).

1. Конструкционные стали

 

 

133

 

 

 

ВЫ СОКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

 

У8А

 

 

 

У9А

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

У8А

 

 

Вид полуфабриката

Состояние материала

 

НВ

МПа

 

 

Лента холоднокатаная

Наклепанная

750-1200

 

После низкого отжига

>650

-

 

 

У9А

 

 

Лента холоднокатаная

Наклепанная

750-1200

 

После низкого отжига

750

-

 

 

 

1П'

3750-4850

Лента пружинная

 

1300-1600

 

В состоянии постапки

2 П

4660-6000

термообработанная

 

1610-1900

 

 

 

 

 

 

ЗП > 1900

>60000

До п о л н и т е л ь н ы е данн ые : Е= 2 - 105МПа; 810(У8А) =

=20 %; 610(У9А) = 10%.

Пр и м е н е н и е . Плоские пружины.

1П, 2П, ЗП — группы прочности.

134 Приложение

ЦЕМЕНТУЕМАЯ СТАЛЬ

 

j

12ХНЗА

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

Вид

Состояние материала

 

 

в„ •

полуфабриката

МПа

%

 

Дж/м2

 

 

 

 

 

Прутки

После двойной закалки

950

11

55

11

900 :

12

55

12

 

 

Поковки

После двойной закалки

950

12

55

12

 

 

 

i

 

Т е х н о л о г и ч е с к и е сво йс тв а . Высокая прочность и из­ носостойкость. Повышенная вязкость и пластичность. Сварива­ емость удовлетворительная.

П р и м ен е ни е . Шестерни распределительные и другие ва­ лики, поршневые кольца, оси, валики, регулировочные винты и другие детали с цементируемой поверхностью.

/. Конструкционные стали

135

УЛУЧШ АЕМАЯ СТАЛЬ

 

ЗОХГСА

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

Вид

Состояние материала

нв

 

полуфабриката

МПа

 

 

%

 

 

Листы тонкие

Отпущенные,

550-750

-

16

(до 4 мм)

отожженные

Листы толстые

Отожженные,

 

 

 

нормализованные

500-750

-

15

(свыше 4 мм)

 

или после отпуска

 

 

 

Прутки

Отожженные

-

1520-2230

-

горячекатаные

Прутки

Закаленные

1100

3020-3630

10

горячекатаные

и отпущенные

Ц = 5,657?

 

 

Профили

Отожженные

-

1520-2230

-

Профили

Закаленные

1600-1800

4440

5

Отпущенные

1100-1300

3020-3690

7

 

Трубы

Отожженные

500

-

18

тонкостенные

Трубы

Нормализованные

700-950

-

11

тонкостенные

 

 

 

 

Трубы

Закаленные

1100

2850-3630

10

толстостенные

и отпущенные

I, =5,65-/f

 

 

Поковки

Закаленные

1100

3020-3630

10

и отпущенные

Ij =5,657?

 

 

 

 

 

 

 

Проволока

 

 

 

8

лля холодной

Слабо наклепанная

500-750

-

Ls =5,65Vf

высадки

 

 

 

 

 

 

 

136

 

 

 

 

 

Приложение

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

 

(образец — пруток закаленный и отпущенный)

 

Температура

а од

 

£

«5

V

в „ 1 0 -=

испытания, °С

 

МПа

 

 

%

Дж/М1

 

 

 

 

20

950

1100

2 0 0 0 0

13,5

55

5,5

250

860

1050

-

13

50

13

300

840

1000

17000

И

50

13

350

830

1000

-

16

57

12

400

800

920

16500

16

69

10

500

650

700

1600

21

84

8

Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства. Пластичность в отожжен­ ном состоянии удовлетворительная; допустимы гибка, выколот­ ка, штамповка. Обрабатываемость резанием в отожженном со­ стоянии хорошая. Свариваемость дуговой сваркой хорошая, ос­ тальными видами сварки — удовлетворительная. Есть склонность

кобразованию трещин при газовой сварке.

Пр и м е н е н и е . Ответственные детали, как сварные, так и механически обработанные.

/. Конструкционные стали

 

 

 

 

 

 

137

ВЫ СОКОПРОЧНАЯ СТАЛЬ

 

 

 

зохГСНА

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ свойсТВА

 

 

Вид

Состояние материала

«в

«5

V

«Н-М-*

полуфабриката

МПа

 

%

 

 

 

 

Дж/м1

 

 

 

 

Прутки

Закаленные

 

1600

9

45

 

и листы

и отпущенные

 

6

Профили

Закаленные

 

1600

9

45

 

горячекатаные

и отпущенные

 

6

Трубы

Закаленные

 

1600

9

40

 

и отпущенные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

 

 

Растяжение

 

 

Ввд

Состояние

а в

 

«s

V

а,, -ИГ*

полуфабриката

материала

 

 

 

МПа

 

%

Дж/м1

 

Закаленные

1750

2900

10

45

7

Прутки

и отпущенные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметром

После

 

 

 

 

 

20 мм

 

 

 

 

 

изотермической

1500

2550

13

55

10

 

 

закалки

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Режим

Температура испытания,

°в

55

V

a „ 10-s

термической

•с

 

 

 

%

 

обработки

 

МПа

 

Дж/м1

 

 

 

Закалка

2 0

 

1700

10

48

7

 

 

 

 

 

 

в масле,

250

 

1700

10

49

6,5

отпуск

 

 

 

 

 

 

 

при 310*С

300

 

1600

14

52

5

 

 

Т е х н о л о г и ч е с к и е свой ств а . Сваривается дуговой и атомно-водородной сваркой. Применять газовую сварку нельзя. Резервуары высокого давления, лонжероны опоры варить нельзя. Обработка резанием отожженной стали удовлетворительная.

П р и м е н е н и е . Для ответственных деталей.

138 Приложение

ВЫСОКОПРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ

ВЛ 1

 

СТАЛЬ

 

 

 

 

30Х20ГСН2ВМ

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

т, *с

 

 

85

V

а1Г 1 0 " 5

 

 

МПа

 

%

Дж/м*

 

 

 

 

 

20

1350

1600

9

46

<

 

200

1350

1600

9

40

6

 

300

1350

1600

12

50

5,5

 

350

1300

1550

12

.50

5

 

400

1250

1500

11

50

4,5

 

450

1150

1300

10

55

3,5

 

500

1050

1150

9

55

4

 

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕПЛОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ

 

 

 

ВЛ1 и ЗОХГСНА

 

 

Марка

 

Предел прочности в МПа при температурах, аС

 

 

 

 

 

 

 

стали

2 0 0

300

350

400

450

500

 

ВЛ1

1700

1700

1600

1550

1350

1200

ЗОХГСНА

1700

1600

1400

1250

850

700

Т е х н о л о г и ч е с к и е с во й ст в а . СтальВЛ1 по сравнению со сталью ЗОХГСНА обладает следующими преимуществами.

1.Способность закаливаться на воздухе.

2.Повышенная теплостойкость при температурах до 400 °С.

3.Режимы сварки стали, присадочный материал и методы расчета аналогичны стали ЗОХГСНА.

4.Методы конструирования изделий из стали ВЛ1 и техноло­ гия обработки (кроме термической обработки) аналогичны стали ЗОХГСНА.

1. Конструкционные стали

 

 

 

139

 

 

 

 

 

УЛУЧШ АЕМАЯ СТАЛ Ь ДЛ Я ФАСОННЫ Х

 

35ХГСЛ

ОТЛИВОК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

Ввд

Состояние

°од

а в

«5

V

полуфабриката

материала

МПа

 

 

%

 

 

 

 

 

Закаленный

850

1000

8

20

Тонкостенное

и отпущенный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

литье в песчаные

Отпущенный

600

800

12

30

холодные формы

 

 

 

 

 

 

Отожженный

-

650

12

-

Литье общего

Закаленный

600

800

10

20

назначения

и отпущенный

 

 

 

 

Точное литье

Закаленный

850

1000

9

15

и отпущенный

по выплавляемым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моделям

Отпущенный

600

800

10

20

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ

 

ТЕМПЕРАТУРАХ

 

 

 

Состояние

Температура

«м

°В

5S

V

материала

испытания, °С

МПа

 

 

%

 

 

 

 

 

20

920

1050

10

25

Закаленный

300

900

1020

10

25

и отпущенный

 

 

 

 

 

 

400

870

1010

9

30

После

2 0

1200

1400

6

20

300

 

1400

7

 

изотермической

1200

20

закалки в селитре

400

 

 

7

25

 

1000

1200

Д о п о л н и т е л ь н ы е данные: ан (20QC) = 3• 105 Дж/м2.

Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства . Сталь хорошо сварива­ ется дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием хорошая.

П р и м е н е н и е . Вилки, качалки, кронштейны, муфты, уши крестовины и прочие детали.

140 Приложение

СТАЛЬДЛЯ ТОНКОСТЕННЫХ

 

 

 

27ХГСНЛ

ВЫСОКОПРОЧНЫХ отливок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

Вид

Состояние

а о.2

s5

V

в„Ю ->

полуфабриката

материала

МПа

%

 

Дж/м2

 

 

 

 

Закаленный

1200

1500

5

18

2

 

и отпущенный

 

 

 

 

 

 

 

После

 

 

 

 

 

Тонкостенное

изотермической

1000

1300

6

2 0

2

закалки

литье

 

 

 

 

 

в селитре

 

 

 

 

 

в песчаные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

холодные

Закаленный

750

900

 

30

4

формы

10

и отпущенный

 

 

 

 

 

 

 

Нормали­

 

 

 

 

 

 

зованный или

 

700

12

 

 

 

отожженный

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Состояние

Температура испытания,

 

«5

V

материала

“С

МПа

 

%

 

 

 

 

20

1300

1600

8

35

Закаленный

200

1320

1620

8

30

и оглушенный

 

 

 

 

 

при 200 °С

300

1350

1650

8

25

 

400

1100

1300

10

25

Т е х н о л о г и ч е с к и е с во й ст в а . Сталь хорошо сварива­ ется. Отдельные дефекты завариваются дуговой сваркой, с пос­ ледующей термической обработкой заваренных деталей. Обраба­ тываемость резанием в отожженном состоянии хорошая. Для де­ талей, подверженных короблению, рекомендуется изотермическая закалка.

П р и м е н е н и е . Для высоконагруженных деталей и узлов.