2 Маркування вуглецевих сталей
Вуглецеві сталі звичайної якості за ГОСТ 380 – 94, та ДСТУ 2651 – 94 (таблиця 2.1) виготовляють таких марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1пс, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, ..., Ст6пс, Ст6сп.
Ці сталі можуть бути низько (Ст0...Ст4) і середньо вуглецевими (Ст5, Ст6). За ступенем розкислення – киплячими, спокійними і напівспокійними.
Літери Ст визначають „сталь”, цифри – умовний номер марки в залежності від хімічного складу. Чим більший номер – тим більше вміст вуглецю і вище міцність та твердість, але менша пластичність. Із сталей звичайної якості виготовляють рядовий прокат: прутки, балки, швелери, а також листи та труби. Ці сталі широко застосовують в будівництві для зварних, клепаних та болтових конструкцій.
В залежності від призначення і гарантованих характеристик за попереднім ГОСТ 380 – 80 ці сталі розподілялися на три групи:
У сталей групи А гарантовані були тільки механічні властивості, хімічний склад не гарантований. Ці сталі не призначені для термічної обробки і зварювання. Групу поставки сталі А у марці не ставили.
У сталей групи Б був гарантований хімічний склад і випускали такі
Механічні властивості вуглецевих конструкційних сталей звичайної якості (по дсту 2651-94 (гост 380-94))
Таблиця 2.1
Марка сталі |
Масова частка вуглецю, % |
Мn, % |
Si, % |
В, МПа |
0,2, МПа |
, % |
Призначення |
Ст0 |
Не более 0,23 |
– |
– |
|
|
|
Ненавантажені деталі металоконструкцій, арматура, прокладки, шайби, огородження, кожухи. |
Ст1кп |
0,06 – 0,12 |
0,25 – 0,5 |
Не более 0,05 |
|
|
|
|
Ст1пс |
0,06 – 0,12 |
0,25 – 0,5 |
0,05 – 0,15 |
|
|
|
|
Ст1сп |
0,06 – 0,12 |
0,25 – 0,5 |
0,15 – 0,30 |
320-400 |
|
33 |
|
Ст2кп |
0,09 – 0,15 |
0,25 – 0,5 |
Не более 0,05 |
|
|
|
|
Ст2пс |
0,09 – 0,15 |
0,25 – 0,5 |
0,05 – 0,15 |
|
|
|
|
Ст2сп |
0,09 – 0,15 |
0,25 – 0,5 |
0,15 – 0,30 |
340-420 |
220 |
31 |
|
Ст3кп |
0,14 – 0,22 |
0,30 – 0,60 |
Не более 0,05 |
380-400 |
240 |
28 |
Деталі металоконструкцій, що не піддаються термообробці, втулки, вкладиші, болти, гайки, хомути і деталі після цементування, від яких потрібно висока твердість поверхні і невисока серцевини (вали, зубчасті колеса, черв'яки й ін.) |
С т3пс |
0,14 – 0,22 |
0,40 – 0,65 |
0,05 – 0,15 |
400-430 |
250 |
27 |
|
Ст3сп |
0,14 – 0,22 |
0,40 – 0,65 |
0,15 – 0,30 |
480-500 |
250 |
25 |
|
Ст3Гпс |
0,14 – 0,22 |
0,80 – 1,10 |
Не более 0,15 |
|
|
|
|
Ст3Гсп |
0,14 – 0,20 |
0,80 – 1,10 |
0,15 – 0,30 |
|
|
|
|
Ст4кп |
0,18 – 0,27 |
0,40 – 0,70 |
Не более 0,05 |
420-440 |
260 |
25 |
|
Ст4пс |
0,18 – 0,27 |
0,40 – 0,70 |
0,05 – 0,15 |
460-480 |
270 |
23 |
|
Ст4сп |
0,18 – 0,27 |
0,40 – 0,70 |
0,15 – 0,30 |
530-560 |
270 |
21 |
|
Ст5пс |
0,28 – 0,37 |
0,50 – 0,80 |
0,05 – 0,15 |
540-570 |
290 |
20 |
Металеві конструкції, важелі, осі, стрижні, штоки кільця й ін. |
Ст5сп |
0,28 – 0,37 |
0,50 – 0,80 |
0,15 – 0,30 |
580-620 |
290 |
19 |
|
Ст5Гпс |
0,22 – 0,30 |
0,80 – 1,20 |
Не более 0,15 |
|
|
|
|
Ст6пс |
0,38 – 0,49 |
0,50 – 0,80 |
0,05 – 0,15 |
640-670 |
320 |
15 |
Застосовуються, як правило, після поліпшення, нормалізації. |
Ст6сп |
0,38 – 0,49 |
0,50 – 0,80 |
0,15 – 0,30 |
680-720 |
320 |
14 |
Деталі, що вимагають підвищеної точності: вали, осі, колінчаті вали, гальмові стрічки й ін. |
марки: БСт0, БСт1, БСт2, ..., БСт6 ці сталі підлягають термічній обробці.
Сталь групи В поставляли за хімічним складом і механічними властивостями по нормам для сталей груп А і Б, і випускали таких марок: ВСт1, ВСт2, ВСт3, ..., ВСт6. Вони призначені для зварних конструкцій.
В залежності від нормативних показників сталь груп А, Б і В ділиться на категорії, які позначаються цифрами у кінці марки сталі.
Сталь групи А – 1, 2, 3.
Сталь групи Б – 1, 2.
Сталь групи В – 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Сталі всіх груп постачання з номерами марок 1, 2, 3, 4 за ступенем розкислення виготовляються киплячими, спокійними і напівспокійними, а сталі з номерами марок 5, 6 – спокійними і напівспокійними. У сталі марки Ст0 ступінь розкислення не регламентована, вона призначена для невідповідальних конструкцій.
Приклад маркування сталей вуглецевих звичайної якості за ГОСТ 380 – 80:
Сталь БСт4кп2:
Б – група поставки сталі з гарантованим хімічним складом,
Ст4 – номер марки сталі,
кп – ступінь розкислення (кипляча – найменш розкислена),
2 – категорія.
За новими ГОСТ 380 – 94 і ДСТУ 2651 – 94 група поставки не вказується, а хімічний склад повинен відповідати нормам, указаним в стандарті.
Сталь вуглецева конструкційна якісна випускається за ГОСТ 1050 – 94. Якісні сталі менш забруднені неметалевими включеннями, мають менший вміст розчинених газів. Вони більш пластичні і в’язкі відносно сталей звичайної якості, особливо при низьких температурах.
Якісна вуглецева сталь поставляється в різному стані: без термічної обробки, після нормалізації, нагартована; ділиться на гарячекатану і ковану, калібровану, сталь круглу з особливою обробкою поверхні (сріблянку). Ці сталі призначені для виготовлення виробів, що піддають термічній обробці, тому
М еханічні властивості вуглецевих конструкційних сталей (по ГОСТ 1050-94)
Таблиця 2.2
Марка стали |
Масова частка вуглецю, % |
Властивості після нормалізації |
Призначення |
||||
В, МПа |
0,2, МПа |
, % |
, % |
НВ |
|||
08 |
0,05 – 0,12 |
340-420 |
210 |
34 |
60 |
131 |
Деталі з високою пластичністю, цементовані і ціанірувані: втулки, валики, упори, зубчасті колеса, фрикційні диски. |
10 |
0,07 – 0,14 |
360-450 |
220 |
32 |
55 |
137 |
|
15 |
0,12 – 0,19 |
400-490 |
240 |
29 |
55 |
143 |
Деталі з високою пластичністю, цементовані і ціанірувані, не потребуючої високої міцності серцевини: втулки, валики, упори, зубчасті колеса, сполучні муфти, шпинделі, осі. |
20 |
0,17 – 0,24 |
440-540 |
260 |
26 |
55 |
156 |
|
25 |
0,22 – 0,30 |
480-580 |
280 |
24 |
50 |
170 |
|
30 |
0,27 – 0,35 |
520-620 |
300 |
22 |
50 |
179 |
Те ж, що й у попередньому випадку, і деталі дрібні типу кріпильних, які можуть гартуватися |
35 |
0,32 – 0,40 |
560-660 |
320 |
21 |
45 |
187 |
|
40 |
0,37 – 0,45 |
600-720 |
340 |
19 |
45 |
217 |
Деталі, що вимагають більш високої міцності при середній в'язкості: осі, колінчаті вали, кронштейни, зубчасті колеса, болти, гайки, шайби, шпонки – після поліпшення. |
45 |
0,42 – 0,50 |
640-760 |
360 |
17 |
40 |
229 |
Деталі зносостійкі, працюючі без ударних навантажень – після загартування + відпал |
50 |
0,47 – 0,55 |
680-800 |
380 |
15 |
40 |
241 |
|
55 |
0,52 – 0,60 |
710-830 |
400 |
13 |
35 |
255 |
|
60 |
0,57 – 0,65 |
730-850 |
420 |
12 |
35 |
255 |
Ресори, пружини, деталі, що піддаються абразивному зношуванню. |
65 |
0,62 – 0,70 |
760-880 |
430 |
11 |
35 |
255 |
|
70 |
0,67 – 0,75 |
780-900 |
440 |
10 |
30 |
269 |
|
75 |
0,72 – 0,80 |
1100 |
900 |
8 |
30 |
285 |
|
80 |
0,77 – 0,85 |
1100 |
950 |
8 |
30 |
285 |
|
85 |
0,82 – 0,90 |
1150 |
1000 |
7 |
30 |
302 |
|
60Г |
0,57 – 0,65 |
800-920 |
440 |
11 |
35 |
269 |
|
65Г |
0,62 – 0,70 |
840-940 |
460 |
10 |
35 |
269 |
|
70Г |
0,67 – 0,75 |
840-690 |
480 |
9 |
30 |
269 |
стандарт регламентує їх хімічний склад.
Сталь маркується двозначним числом, яке вказує на середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка: 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30 ... 55, 58 (55пп), 60 ... 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г.
Механічні властивості деяких вуглецевих конструкційних сталей приведені у таблиці 2.2.
Сталі вуглецеві інструментальні вміщують вуглецю від 0,7% до 1,3%, вони виготовляються якісними і високоякісними, за ступенем розкислення – тільки спокійними, за структурою в основному - заевтектоїдні і евтектоїдні.
Маркуються вони за ГОСТ 1435 – 90: якісні – У7, У8, У9, У10, У11,У12, У13; високоякісні – У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А.
Літера У означає, що це вуглецева інструментальна сталь, цифра вказує на середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка. Високоякісні сталі в кінці марки мають літеру А. Застосовують ці сталі залежно від умов роботи інструменту. Так, для різального інструменту, що працює без ударів (напилки, мітчики), застосовують сталі більш тверді, тобто з більшим вмістом вуглецю У10, У11, У12. Інструмент, який піддають ударним навантаженням (зубила, молотки), повинен мати деяку в’язкість, тому для його виготовлення застосовують менш тверді сталі з меншим вмістом вуглецю – У7, У8.