- •Глава I основы металлургического производства чугуна и стали и металловедения
- •1. Производство чугуна и стали
- •Производство чугуна
- •2. Элементы металловедения
- •3. Диаграмма состояния железо-углерод
- •4. Диаграмма состояния железо-графит
- •5. Основные положения термической обработки
- •6.Виды термической обработки стали
- •8. Поверхностная закалка стали
- •9. Химико-термическая обработка стали
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 основные требования к стали для строительных конструкций и деталей монтажно-строительных машин
- •10. Классификация стали
- •Группы и классы прочности строительной стали
- •Классы прочности стали для газонефтепроводов
- •11. Основные требования к стали
- •И ударную вязкость kcu феррита (б)
- •Размеры ударных образцов различных типов
- •12. Дополнительные требования к стали
- •Глава 3
- •13. Углеродистые стали
- •Химический состав углеродистой стали обыкновенного качества, % не более
- •Механические свойства при растяжении и условия испытания на изгиб углеродистой стали обыкновенного качества в горячекатаном состоянии
- •Гарантируемые характеристики свойств стали углеродистой обыкновенного качества в зависимости от категорий
- •Минимальные механические свойства стали, поставляемой по категории 5
- •Химический состав (в %) стали углеродистой качественной конструкционной
Гарантируемые характеристики свойств стали углеродистой обыкновенного качества в зависимости от категорий
Категория |
Химический состав |
Механические свойства при растяжении и изгибе до параллельности сторон |
Гарантируемые характеристики |
Марка стали |
|||||
Ударная вязкость |
|||||||||
KCU |
KCV |
||||||||
при температуре, °С |
после механического старения |
при температуре, °С |
|||||||
+20 |
-20 |
-40 |
|
0 |
+20 |
||||
1 |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
СтО, Ст2кп, Ст2сп, Ст2пс, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3пс, Ст5сп, Ст3Гпс |
2 |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3пс, Ст5сп, Ст5Гпс |
3 |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4пс, Ст4сп |
4 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп |
5 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп |
6 |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп |
Примечание: Знак "+" означает, что характеристика нормируется; "-" означает, что характеристика не нормируется
Таблица 7.
Механические свойства стали категории 2 углеродистой качественной конструкционной
Марки стали |
Термическая обработка заготовок |
Предел текучести σт, МПа, не менее |
Временно сопротивление разрыву σвΜ Па, не менее |
Относительное удлинение δ5, %, не менее |
Относительное сужение ψ, %, не менее |
Ударная вязкость KCU, Дж/см2. не менее |
08 |
Нормализация |
200 |
330 |
33 |
60 |
_ |
10 |
|
210 |
340 |
31 |
55 |
– |
15 |
“ |
230 |
380 |
27 |
55 |
– |
20 |
“ |
250 |
420 |
25 |
55 |
– |
25 |
“ |
280 |
460 |
23 |
50 |
90 |
30 |
“ |
300 |
500 |
21 |
50 |
80 |
35 |
“ |
320 |
540 |
20 |
45 |
70 |
40 |
“ |
340 |
580 |
19 |
45 |
60 |
45 |
“ |
360 |
610 |
16 |
40 |
50 |
50 |
“ |
380 |
640 |
14 |
40 |
40 |
55 |
“ |
390 |
660 |
13 |
35 |
– |
58(55пп) |
“ |
320 |
610 |
12 |
28 |
– |
60 |
” |
410 |
690 |
12 |
35 |
– |
65 |
“ |
420 |
710 |
10 |
30 |
– |
70 |
“ |
430 |
730 |
9 |
30 |
– |
75 |
Закалка + отпуск |
900 |
1100 |
7 |
30 |
– |
80 |
Тоже |
950 |
1100 |
6 |
30 |
– |
85 |
“ |
1000 |
1150 |
6 |
30 |
– |
60Г |
Нормализация |
420 |
710 |
11 |
35 |
– |
65Г |
“ |
440 |
750 |
9 |
– |
– |
70Г |
“ |
460 |
800 |
8 |
– |
– |
Сталь углеродистую качественную конструкционную поставляют главным образом для деталей машин в виде сортовой горячекатаной и кованой стали размером (диаметром или толщиной) до 250 мм, а также в виде листового и полосового проката. Изготавливают следующих марок: спокойная - 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп - пониженной прокаливаемости), 60 диаметром или толщиной до 250 мм и 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 70Г диаметром или толщиной до 60 мм (в марке индекс "сп" не ставят); кипящая и полуспокойная 05кп, 08кп,08пс, 10пс, 10кп, 11кп,15кп, 15пс, 18кп, 20кп,20пс.
Поставляют также калиброванную сталь углеродистую качественную конструкционную и серебрянку (со специальной обработкой поверхности – холоднокатаная шлифованная сталь) всех марок – от 08 до 60. Двузначные цифры в марках стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква "Г" – повышенное содержание марганца в среднем 1%.,
В зависимости от назначения горячекатаная и кованая сталь подразделяется на подгруппы: а – для горячей обработки давлением; б – для холодной механической обработки (токарная обработка, фрезеровка, строжка и др.); в - для холодного волочения (подкат).
По состоянию металла сталь поставляют без термической обработки (горячекатаная), в виде термически обработанной – Т и нагартованной – Η (для калиброванной стали и серебрянки).
В зависимости от гарантируемых механических свойств сталь подразделяется на пять категорий: 1 – поставляется без испытания механических свойств на растяжение и ударную вязкость для горячекатаной, кованой, калиброванной, серебрянки; 2-е испытанием механических свойств (табл. 7) на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок размером 25 мм для тех же всех видов стали; 3 – с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок размером не более ΓΟΟ мм для горячекатаной, кованой, калиброванной стали; 4 – с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок размером не более 100 мм для тех же видов стали; 5 – с испытанием механических свойств на растяжение (табл. 8) на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высокоотпущенной) для калиброванной стали.
Кроме того, сталь всех категорий поставляют с гарантированным химическим составом (табл. 9). К марке стали добавляют индексы, обозначающие подгруппу (а, б, в), состояние металла (Т или Н), категорию (1, 2, 3 и т.д.)· Например, сталь марки 20-2-а поставляют спокойной по подгруппе ,,а" в горячекатаном состоянии по категории 2- Она имеет химический состав: 0,17-0,24 %С; 0,17-0,37 % ≤ Si; 0,35-0,45 % Mn;Cr ≤ 0,25%; S ≤ 0,40 %; Ρ ≤ 0,035 % и механические свойства: σв ≥ 420 МПа, σт ≥ 250 МПа, δ5 ≥ 25 %, ψ ≥ 55 %.
Сталь марок 10, 15, 20 и 25 применяют для бесшовных горячекатаных труб диаметром менее 500 мм, используемых на строительстве газонефтепроводов. Но основное использование сталь углеродистая качественная конструкционная имеет для изготовления различных деталей машин. Для деталей строительно-монтажных машин наибольшее применение нашли среднеуглеродистые стали, упрочняемые термической обработкой (закалка в сочетании с высоким отпуском, термомеханическая обработка, закалка током высокой частоты ТВЧ, изотермическая закалка). Наряду с ними используют также низкоуглеродистые стали, упрочняемые химико-термической обработкой (цементацией, азотированием и т. д.) с последующей закалкой и низким отпуском.
Таблица8.