Стандарти

Конструкційна сталь

Конструкційна сталь — сталь, яка застосовується для виготовлення різних деталей, механізмів і конструкцій у машинобудуванні та будівництві та має певні механічні, фізичні та хімічні властивості. Конструкційні сталі поділяються на кілька підгруп.

Світовим лідером серед конструкційних сталей безперечно є конструкційна сталь STRENX, вироблена світовим лідером у ніші високоміцних та зносостійких сталей, Шведським сталеливарним концерном SSAB. Полегшення конструкції завжди було однією з переваг у вічній боротьбі за підвищення продуктивності обладнання. Для того, щоб полегшити деталь, зменшити товщину стінки потрібно використовувати більш міцний матеріал. Вирішення цього завдання – це високоміцна КОНСТРУКЦІЙНА СТАЛЬ STRENX Залежно від показника межі плинності, існують такі марки сталі

• STRENX 600

• STRENX 650

• STRENX 700

• STRENX 900

• STRENX 960

• STRENX 1100

Наприклад, сталь STRENX 700 має мінімальну межу плинності 650-700 МПа, залежно від товщини листів. Сталь STRENX 700 пропонується у товстолистовому вигляді від 4,0 до 160 мм, а також у вигляді гарячекатаних листів від 2,0 до 12,0 мм та холоднокатаних листів від 0,7 до 2,1мм. Ширина аркушів STRENX 700 складає до 3350 мм.

Сталь STRENX – це оптимальний вибір для конструкцій з підвищеними вимогами до формуваності та ударної в'язкості, що несуть конструкції для шельфового видобутку та суднобудування, що використовуються в екстремальному оточенні та умовах низьких температур.

Використання сталі STRENX при виробництві важкої техніки збільшить вантажопідйомність автопричепів, скоротить споживання палива та рівень шкідливих викидів вантажного транспорту, підвищить ефективність підйомних кранів та продуктивність сільськогосподарської техніки.

Якість конструкційних вуглецевих сталей

Якість конструкційних вуглецевих сталей визначається наявністю в сталі шкідливих домішок фосфору (P) та сірки (S). Фосфор - надає сталі холоднокламкість (крихкість). Сірка - найшкідливіша домішка - надає стали червоноломкості. Вміст шкідливих домішок у сталі:

• Звичайної якості - P і S - до 0.05% (маркування Ст).

• Якісна — P та S — до 0.035 % (маркування Сталь).

• Високоякісна — P та S — до 0.025 % (маркування А наприкінці марки)

• Особова високоякісна — Р і S — до 0.015 % (маркування Ш наприкінці марки).

Стали конструкційні вуглецеві звичайної якості

Широко застосовуються у будівництві та машинобудуванні як найдешевші, технологічніші, що володіють необхідними властивостями при виготовленні конструкцій масового призначення. В основному ці сталі використовують у гарячокатаному стані без додаткової термічної обробки з феритно-перлітною структурою. Залежно від подальшого призначення конструкційні вуглецеві сталі звичайної якості поділяють на три групи: А, Б, Ст.

Сталі групи А

Постачаються з певними регламентованими механічними властивостями. Їхній хімічний склад не регламентується. Ці сталі застосовуються в конструкціях, вузли яких не піддаються гарячій обробці — куванню, гарячому штампуванню, термічній обробці тощо. У зв'язку з цим механічні властивості гарячекатаної сталі зберігаються.

Сталі групи Б

Постачаються з певним регламентованим хімічним складом без гарантії механічних властивостей. Ці сталі застосовуються у виробах, що піддаються гарячій обробці, технологія якої залежить від їхнього хімічного складу, а кінцеві механічні властивості визначаються самою обробкою.

Сталі групи В

Постачаються з механічними властивостями, що регламентуються, і хімічним складом. Ці сталі застосовуються виготовлення зварних конструкцій. Їх зварюваність визначається хімічним складом, а механічні властивості поза зоною зварювання визначені у стані постачання. Такі сталі використовують для більш відповідальних деталей.

За ступенем розкислення

Ступінь розкислення визначається вмістом кремнію (Si) у цій сталі. За ступенем розкислення вуглецеві сталі звичайної якості поділяються на:

• спокійні (СП) — не менше 0,12% (Si)

• напівспокійні (ПС) — 0.07-0.12 % (Si)

• киплячі (КП) — не більше 0.07 % (Si)

Маркування

Основні марки конструкційних вуглецевих сталей звичайної якості: Ст1кп2; БСт2пс; ВСт3Гпс; Ст4-2; … ВСт6сп3.

• Літера перед маркою показує групу сталі. Сталь групи А – буквою не позначається.

• Ст — показує, що сталь звичайної якості.

• Перша цифра — номер за ГОСТом (від 0 до 6).

• Літера Г після першої цифри - підвищений вміст марганцю (Mn)-(служить для підвищення прожарювання сталі).

• сп; пс; кп - ступінь розкислення сталі (Для сталі групи А відсутність позначення має на увазі "сп").

• Друга цифра – номер категорії сталі (від 1 до 6 – основні механічні властивості). Сталь 1 категорії цифрою не позначається.

• Тирі між цифрами вказує, що замовник не висунув вимог до ступеня розкислення сталі.

Застосування

• Ст1; Ст2 - дріт, цвяхи, заклепки.

• Ст3; Ст4 - кріпильні деталі, фасонний прокат.

• Ст5; Ст6 - слабонавантажені вали, осі.

Стали вуглецеві якісні

Якісними вуглецевими сталями є сталі марок: Сталь08; Сталь10; Сталь15 …; Сталь78; Сталь80; Сталь85, Також цього класу ставляться з підвищеним вмістом марганцю (Mn — 0.7-1.0 %): Сталь 15Г; 20Г … 65Г, що мають підвищену прожарювання.

Маркування

Сталь - слово "Сталь" вказує, що дана вуглецева сталь якісна. (В даний час слово "Сталь" не пишеться, вказується лише індекс та наступні літери)

Цифра — вказує на вміст у вуглецю (С) у сотих частках відсотка.

Застосування

Низковуглецеві сталі марок Сталь08, Сталь08КП, Сталь08ПС відносяться до м'яких сталей, що використовуються найчастіше у відпаленому стані для виготовлення деталей методом холодного штампування - глибокої витяжки. сталі марок Сталь10, Сталь15, Сталь20, Сталь25 зазвичай використовують як цементовані, а високовуглецеві Сталь60 … Сталь85 - для виготовлення пружин, ресор, високоміцного дроту та інших виробів з високою пружністю та зносостійкістю. Сталь30 … Сталь50 та аналогічні сталі з підвищеним вмістом марганцю Сталь30Г, Сталь40Г, Сталь50Г застосовують для виготовлення найрізноманітніших деталей машин.

Сталі підвищеної оброблюваності (автоматні)

До сталей з підвищеною оброблюваністю або автоматним сталям відносять сталі з високим вмістом сірки та фосфору, а також сталі, спеціально леговані селеном (Se), телуром (Ті) або свинцем (Pb). Зазначені елементи сприяють підвищенню швидкості різання, зменшують зусилля різання та зношування інструменту, покращують чистоту та розмірну точність обробленої поверхні, полегшують відведення стружки із зони різання і т. д. Ці сталі використовують у масовому виробництві для виготовлення деталей на верстатах-автоматах. Сталі з підвищеним вмістом сірки і фосфору мають знижені механічні властивості і їх використовують для виготовлення малонавантажених деталей (наприклад, металовиробів). У міру розвитку технологій лазерного різання були розроблені спеціальні конструкційні сталі для лазерного різання. Їхньою відмінною особливістю є більш передбачувана поведінка листа після різання (знижений рівень внутрішньої напруги в металі)

Маркування

На початку позначення марки автоматної сталі завжди стоїть літера А12.

Леговані конструкційні сталі

Леговані конструкційні сталі застосовуються для найбільш відповідальних і важконавантажених деталей машин. Практично завжди ці деталі піддаються остаточній термічній обробці - загартування з подальшою високою відпусткою в районі 550-680 ° C (покращення), що забезпечує найбільш високу конструктивну міцність. Легуючі елементи - хімічні елементи, які вносять до складу конструкційних сталей для надання їм потрібних властивостей. Провідна роль легуючих елементів у конструкційних сталях полягає і в суттєвому підвищенні їх прожарювання. Основними легуючими елементами цієї групи сталей є хром (Cr), марганець (Mn), нікель (Ni), молібден (Mo), ванадій (V) та бор (В). Вміст вуглецю (С) у легованих конструкційних сталях – в межах 0.25-0.50 %.

Маркування

Дві цифри на початку маркування вказують на конструкційні сталі (одна цифра — на інструментальні). Це вміст сталі вуглецю в сотих частках відсотка.

Буква без цифри — певний легуючий елемент із вмістом у сталі менше 1 %. , С-кремній, Х-хром, П-фосфор, Ч-рідкоземельні метали, В-вольфрам, Т-титан, Ю-алюміній, Б-ніобій)

Літера та цифра після неї — певний легуючий елемент із вмістом у відсотках (цифра).

Літера А наприкінці маркування — вказує на високоякісну сталь.

Сталі групи А

Наприклад 38Х2Н5МА – це середньолегована високоякісна хромонікелева конструкційна сталь. Хімічний склад: вуглець - близько 0,38%; хром - близько 2%; нікель - близько 5%; молібден – близько 1%.

Стали конструкційні теплостійкі

До теплостійких конструкційних належать сталі, що використовуються в енергетичному машинобудуванні для виготовлення котлів, судин, паронагрівачів, паропроводів, а також в інших галузях промисловості для роботи за підвищених температур. Робочі температури теплостійких сталей досягають 600-650 ° C, причому деталі з них повинні працювати без заміни тривалий час (до 10000-20000 год.). При тисках 6 МПа та температурах до 400 °C використовуються вуглецеві котельні сталі (12К, 15К, 18К, 20К). Для деталей енергоблоків, що працюють при тиску до 25.5 МПа та температурою до 585 °C, застосовуються сталі, леговані хромом, молібденом, ванадієм. Вміст вуглецю 0.08-0.27%. Термообробка цих сталей полягає в загартуванні або нормалізації з обов'язковою високою відпусткою.

Стали конструкційні підшипникові

Особливістю експлуатації підшипників є високі локальні навантаження. У зв'язку з цим до чистоти стали пред'являються надзвичайно високі вимоги, особливо з неметалевих включень карбідної неоднорідності. Забезпечення високої статичної вантажопідйомності досягається застосуванням як матеріал для підшипників заевтектоїдних легованих хромом сталей, оброблених на високу твердість.

Маркування

ШХ9, ШХ15.

• Вміст вуглецю — близько 1%;

• Зміст хрому в десятих відсотках (наприклад: ШХ15 — хром — близько 1.5 %)

Стали конструкційні ресорно-пружинні

14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.

Загальна вимога до ресорно-пружинних сталей — забезпечення високого опору малим пластичним деформаціям (межа пружності) та релаксаційної стійкості (опір релаксації напруг). Ці характеристики забезпечують точність і надійність роботи пружин і сталість у часі таких експлуатаційних властивостей, як момент, що крутить, силові параметри. Пружинні сталі у вигляді дроту та стрічки зміцнюють холодною пластичною деформацією та загартуванням на мартенсит з подальшою відпусткою. Готові пружини стабілізують відпустку.