книги / Марочник сталей и сплавов
..pdfлитературных источников и результатов исследований, проведен ных в ЦНИИТМаше, УЗТМ, УПИ и других организациях.
Обрабатываемость стали и сплавов резанием определена для условий получистового точения без охлаждения по чистому ме таллу резцами, оснащенными твердыми сплавами Т5К10, ВК8 (для аустенитных сталей и сплавов на нежелезной основе), и рез цами из быстрорежущей стали Р18, Р12 (для углеродистых и ле гированных сталей) при постоянных значениях глубины резания 1,5 мм, подачи 0,2 мм/об и главного угла в плане резцов ср = 60°.
Обрабатываемость стали и сплавов резанием оценена по ско
рости резания, соответствующей 60-минутной |
стойкости |
рез |
цов ив0, и выражена коэффициентами /C ÜTB. сил |
и K Û Q . ст п о |
от |
ношению к эталонной стали. В качестве эталонной стали принята углеродистая сталь 45 (ав = 637 МПа, НВ 179), скорость реза ния ив0 которой взята за единицу. Коэффициенты обрабатывае мости данной стали для условий точения твердосплавными рез цами Ко гв. сил = Що1145, где veo — скорость резания, соответ ствующая 60-минутной стойкости резцов, при точении данной стали, м/мин; 145 — значения скорости резания при 60-минутной стойкости твердосплавных резцов при точении эталонной стали 45.
Коэффициенты обрабатываемости стали |
К 0 для |
условий точе |
|||
ния резцами |
из быстрорежущей |
стали |
К 0б. ст |
= |
^во/70, где |
70 — значение |
скорости резания |
при 60-минутной |
стойкости |
быстрорежущих резцов при точении эталонной стали 45.
Для принятых условий резания абсолютное значение скорости резания Ü60 данной стали определяется умножением ее коэффи
циента /С0 тв. Сол |
или Ко б. ст на соответствующие значения |
эталонной стали |
45. |
Прокаливаемость по ГОСТ 5657—69 приведена в виде таблиц полос прокаливаемости (минимальное и максимальное значения твердости в зависимости от расстояния от охлаждаемого участка). Кроме того, приведены критические диаметры при закалке в масле
ив воде при определенном количестве мартенсита в структуре. По склонности к образованию флокенов (флокеночувствитель-
ность) деформируемые стали условно разбиты на четыре группы: нефлокеночувствительные, малофлокеночувствительные, флокеночувствительные, повышенной флокеночувствительности.
Склонность к отпускной хрупкости стали проявляется в сни жении ударной вязкости при медленном охлаждении после высо кого отпуска или при длительных выдержках: в интервале темпе ратур 450—600 °С. Стали условно разбиты на три группы:
не склонные к отпускной хрупкости, малосклонны, склонны. В марочнике приведен перечень использованной литературы, насчитывающий, без учета использованных Государственных стан дартов, 190 источников (марочники смежных отраслей, справоч
ники, монографии, статьи, обзоры и др.).
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Механические и физические свойства |
|
|||
°в — временное сопротивление |
разрыву |
(пре |
||
дел прочности при растяжении), МПа; |
||||
а0,05 — предел упругости, |
МПа; |
|
|
|
°о,2 — предел |
текучести |
условный, МПа; |
||
ô6, ô4, 010 — относительное удлинение |
после раз |
|||
рыва, %; |
|
|
|
|
ф — относительное сужение, % ; |
|
|||
KCU и KCV — ударная |
вязкость, |
определенная |
на об |
|
разце с концентраторами соответственно |
||||
вида U и V, Дж/смг; |
|
|
||
оСж0 — предел текучести при сжатии, МПа; |
||||
ася, — предел |
прочности |
при |
сжатии, |
МПа; |
е— относительная осадка при появлении первой трещины, % ;
т„ т— предел прочности при кручении, макси мальное касательное напряжение, МПа;
V — относительный сдвиг, % ;
аИЗг — предел прочности при изгибе, МПа; о_х — предел выносливости при испытании на
изгиб с симметричным циклом нагру жения, МПа;
—предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагру жения, МПа;
п— количество циклов нагружения;
о% ч — предел ползучести для данного про цента (%) остаточной деформации за определенное время испытаний (ч) при температуре (t), МПа;
ét — предел длительной прочности, МПа;
HRÇj — твердость по Роквеллу, шкала С; HRB — твердость по Роквеллу, шкала В;
НВ — твердость по Бринеллю; HV — твердость по Виккерсу;
HSD — твердость по Шору;
Ко тв. спл и Ко. б.ст — коэффициенты обрабатываемости для ус
|
ловий точения |
резцами |
соответственно |
|||
|
твердосплавными и |
из |
быстрорежущей |
|||
|
стали; |
|
|
|
|
|
|
Е — модуль упругости нормальный, ГПа; |
|||||
|
G — модуль |
упругости |
при |
сдвиге |
круче |
|
|
нием, ГПа; |
|
|
|
|
|
|
рп — плотность, кг/м3; |
|
|
|
||
|
%— коэффициент теплопроводности, |
|
||||
|
Вт/(м-°С); |
|
|
|
|
|
|
р — удельное |
электросопротивление, |
Ом-м; |
|||
|
а — коэффициент линейного |
расширения, |
||||
|
10"в1/°С; |
|
|
|
|
|
|
с — удельная |
теплоемкость, |
Дж/(кг-°С); |
|||
|
Химические элементы |
|
|
|
||
С — углерод; |
Ni — никель; |
|
Ti — титан; |
|
||
Si — кремний; |
Mo — молибден; |
|
А1 — алюминий; |
|||
Мп — марганец; |
W — вольфрам; |
|
Си — медь; |
|
||
S — сера; |
V — ванадий; |
|
As — мышьяк; |
|||
Р — фосфор; |
Со — кобальт; |
|
Zr — цирконий; |
|||
Сг — хром; |
N — азот; |
|
В — бор; |
|
||
Fe — железо; |
Nb — ниобий; |
|
Ва — барий |
|
||
Се — церий |
|
|
|
|
|
|
Обозначения марок сталей |
и сплавов |
|
В обозначении марки первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами обозначают: С — кремний, Г — марганец, Н — никель, М — мо либден, П — фосфор, X — хром, К — кобальт, Т — титан, Ю —
алюминий, |
Д — медь, В — вольфрам, Ф — ванадий, Р — бор, |
А — азот, |
Н — ниобий, Ц — цирконий. |
Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержа ние легирующего элемента в целых единицах. Отсутствие цифры означает, что содержание этого элемента до 1,5 % (по верхнему пределу).
П р и н я т ы е с о к р а щ е н и я
хто — химико-термическая обработка; твч — нагрев токами высокой частоты; мкк — межкристаллитная коррозия;
втмо — высокотемпературная механическая обработка; нтмо — низкотемпературная механическая обработка;
Р Д С - ручная дуговая сварка; А Д С - автоматическая дуговая сварка; эшс —электрошлаковая сваркз; кто—контактная сварка;
АрДС - аргонодуговая сварка; кп —категория прочности;
П р - продольное направление вырезки образцов; п —поперечное направление вырезки образцов;
т —тангенциальное направление вырезки образцов;
ц- образцы вырезаны из центральной зоны;
к- образцы вырезаны из приповерхностной зоны.
Р А З Д Е Л I
СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ
СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Сталь СтО
Заменитель —
Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 380—71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591—71, ГОСТ 19771—74, ГОСТ 19772—74, ГОСТ 8278—75, ГОСТ 8281—80, ГОСТ 8283-77, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8910—86, ГОСТ 8239—72, ГОСТ 8240—72. Лист толстый ГОСТ 19903—74. Лист тонкий ГОСТ 19903-74. Лента ГОСТ 503-81, ГОСТ 6009-74. Полоса ГОСТ 103—76, ГОСТ 82—70. Проволока ГОСТ 3282—74, ГОСТ 17305—71.
Назначение — для второстепенных элементов конструкций и неответствен ных деталей: настилы, арматура, подкладка, шайбы, перила, кожухи, обшивки и другие.
Химический состав, % (ГОСТ 380—71)
с |
|
р |
|
|
|
|
S |
|
|
Не более |
|
|
|
|
|
|
|
0,23 |
0,07 |
|
|
|
|
0,06 |
|
|
|
Механические свойства |
|
|
|
||||
гост |
Состояние поставки |
|
Сечение, мм |
МПа |
н " ’ |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
не |
менее |
380—71 |
Прокат горячекатаный |
До |
20 |
до 40 |
|
300 |
23 |
|
|
|
Св. |
20 |
|
|
22 |
||
|
|
Св. |
40 |
|
|
|
|
20 |
16523—70 |
Листы горячекатаные |
До |
2,0 |
|
вкл. |
вкл. |
300 |
со |
(Образцы |
Листы холоднокатаные |
Св. |
2,0 |
|
до 3,9 |
|
(13) |
|
поперечные) |
До |
2,0 |
|
вкл. |
вкл. |
|
(14) |
|
|
|
Св. |
2,0 |
до 3,9 |
|
(16) |
Температура ковки, СС: начала 1300, конца 700.
Свариваемость — сваривается без ограничений; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС.
Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при Нв 103_107
и <7В = 460 МПа |
/Су б. ст = 1 |
и /Су тв. спл === 2,1. |
|
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна. |
|||
Флокеночувствительность — не чувствительна. |
|
||
|
Коррозионная стойкость |
[43] |
|
Среда |
Температура испы тания, |
Скорость коррозии, |
|
|
°С |
мм/год |
|
|
|
||
Морская вода |
|
20 |
0,105 |
Сталь ВСт2кп
Заменитель — Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590—71,
ГОСТ 2591—71, ГОСТ 8239—72, ГОСТ 19772—74, ГОСТ 19771—74, ГОСТ 8278—75, ГОСТ 8281—80, ГОСТ 8283—77, ГОСТ 380—71, ГОСТ 8509—86, ГОСТ 8510—86, ГОСТ 8240—72, ГОСТ 535—79, ГОСТ 2879—69. Лист толстый ГОСТ 19903—74. Лист тонкий ГОСТ 19903—74, ГОСТ 16523—70. Лента ГОСТ 503—81. Полоса ГОСТ 103—76, ГОСТ 82—70. Проволока ГОСТ 3282—74, ГОСТ 17305—71. Трубы: ГОСТ 10705—80, ГОСТ 10706—76, ГОСТ 3262—75.
Назначение — неответственные детали повышенной пластичности, малонагруженные элементы сварных конструкций, работающие при постоянных нагруз ках и положительных температурах.
Температура критических точек, °С [104]
Ас, |
|
Ас3 (Аст ) |
А г8 ( Агст ) |
|
Аг, |
|
||
|
|
|
|
|
||||
735 |
|
854 |
|
|
835 |
|
682 |
|
|
Химический состав, % (ГОСТ 380—71) |
|
|
|||||
с |
Мп |
S1 |
р~ |
S |
Сг |
N1 |
Си |
As |
|
|
|
не |
более |
|
|
|
|
0 , 0 9 - 0 , 1 5 |
0 ,2 5 — 0 ,5 0 |
0 ,0 7 |
0 ,0 4 |
0 ,0 5 |
0 ,3 0 |
0 ,3 0 |
0 ,3 0 |
0 ,0 8 |
|
|
Механические свойства |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
а 0,5 |
<*в |
в ,, |
ГОСТ |
Состояние поставки |
|
Сечение, |
мм |
|
МПа |
(V |
|
|
|
|
|
|
|
|
не менее |
|
380—71 |
Прокат |
горяче |
До |
20 |
40 |
215 |
320—410 |
33 |
|
катаный |
|
Св. |
20 до |
205 |
|
32 |
|
|
|
|
Св. |
40 до |
100 |
195 |
|
30 |
|
|
|
Св. |
100 |
|
185 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
°0.4 |
<*в |
6 ». |
гост |
|
|
|
|
|
|
|
(64). |
С остояние поставки |
|
Сечение, мм |
|
МПа |
% |
|||
|
|
|
|
|
|
|
не менее |
|
16523—70 |
Листы |
горячека |
До |
2,0 вкл. |
|
|
320—410 |
(21) |
(Образцы |
таные |
холодно |
Св. 2,0 до 3,9 вкл. |
|
|
(23) |
||
поперечные) Листы |
Св. |
2,0 вкл. |
|
" |
|
(24) |
||
|
катаные |
Св. 2,0 до 3,9 вкл. |
|
(26) |
||||
|
|
|
||||||
|
|
Ударная вязкость KCU, Дж/см? [81] |
|
|
||||
|
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
|
+ 20 |
0 |
— 20 |
—40 |
|
Состояние поставки |
|
||
|
|
|
|
|
||||
24—64 |
13—16 |
8 |
8 |
Пруток |
горячекатаный диаметром до |
|||
|
|
|
|
150 мм |
|
|
|
|
При ов = |
323-г-412 |
МПа предел выносливости |
|
= 176-?-196 МПа |
[162]. |
Технологические свойства (81]
Температура ковки, иС: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе. Свариваемость — сваривается без ограничений; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины более 36 мм рекомен
дуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 137
Артв. спл = 2,0 и Коб. ст ^ 1 Флокеночуветвительность — не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Сталь |
ВСт2пс |
Заменитель — сталь ВСт2сп. |
в том числе фасонный: ГОСТ 2590—71, |
Вид поставки — сортовой прокат, |
|
ГОСТ 2591—71, ГОСТ 19772—74, |
ГОСТ 19771—74, ГОСТ 8278—83, |
ГОСТ 8281—80, ГОСТ 8283—77, ГОСТ 380—71, ГОСТ 8509—86, ГОСТ 8510—86, ГОСТ 8240—72, ГОСТ 8239—72, ГОСТ 535—79, ГОСТ 2879—69. Лист тонкий ГОСТ 19903—74. Лента ГОСТ 503—81, ГОСТ 6009—74. Полоса ГОСТ 103—76, ГОСТ 82—70, ГОСТ 535—79. Проволока ГОСТ 3282—74. Трубы ГОСТ 10705—80, ГОСТ 10706—76. Лист толстый ГОСТ 19903—74.
Назначение — неответственные детали, требующие повышенной пластич ности или глубокой вытяжки, малонагруженные элементы сварных конструкций,
работающие при постоянных нагрузках |
и положительных |
температурах. |
|
|
Температура критических точек, °С [104] |
||
Ас, |
Аоа (Аст ) |
Агв (Агст) |
Аг, |
735 |
854 |
835 |
682 |
|
|
Р |
S |
Сг |
Ni |
Си |
As |
G |
Мп |
С| |
|
|
|
|
|
о! |
|
не более |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
0,09—0,15 |
0,25—0,50 |
0,05—0,17 0,04 |
0,05 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,08 |
Механические свойства
|
|
|
°о,г |
°8 |
б*» |
ГОСТ |
Состояние поставки |
Сечение, мм |
МПа |
|
‘V 1 |
|
|
|
не |
менее |
|
380—71 |
Прокат горяче |
До |
20 |
до |
40 |
225 |
|
катаный |
Св. |
20 |
215 |
||
|
|
Св. |
40 |
до |
100 |
205 |
|
|
Св. |
100 |
|
|
195 |
0соСО 1 |
СО О |
32
31
29
29
16523—70 |
Листы |
горячека |
До |
2,0 |
вкл. |
вкл. |
330—430 |
(Образцы |
таные |
холодно |
Св. |
2,0 |
до 3,9 |
(23) |
|
поперечные) |
Листы |
До |
2,0 |
вкл. |
вкл. |
(24) |
|
|
катаные |
Св. |
2,0 |
до 3,9 |
(26) |
|
|
Ударная |
вязкость |
KCU, Дж/смЗ [81 ] |
|
|
|
Температура, СС |
|
|
|
|
|
+ 20 |
0 |
—20 |
—40 |
|
Состояние поставки |
|
|
|
|
||||
24—64 |
13—16 |
8 |
8 |
Пруток |
горячекатаный |
диаметром до |
|
|
|
|
150 мм |
|
|
Механические свойства |
проката при повышенных температурах (84) |
|||||
Температура |
°0,2 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
KCU, Дж/сма |
|||
испытания, |
°С |
МПа |
|
% |
||
|
|
|
|
|||
20 |
|
230 |
395 |
33 |
69 |
104 |
100 |
|
210 |
370 |
|
|
126 |
300 |
|
145 |
___ |
|
|
120 |
400 |
|
125 |
350 |
____ |
71 |
89 |
500 |
|
105 |
210 |
. . . |
75 |
86 |
600 |
|
55 |
140 |
42 |
87 |
80 |
Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе. Свариваемость — сваривается без ограничения; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС, КТС. Для толщины более 36 мм рекомен
дуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 137
К о ТВ. СПЛ ^ И K v б . СТ = 1 *6»
Флокеночувствительность — не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Сталь ВСт2сп
Заменитель — сталь ВСт2пс.
Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590—71, ГОСТ 2591—71, ГОСТ 2879—69, ГОСТ 19772—74, ГОСТ 535—79, ГОСТ 8278—83, ГОСТ 8281—80, ГОСТ 8283—77, ГОСТ 380—71, ГОСТ 8509—86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240—72, ГОСТ 8239—72. Лист толстый ГОСТ 19903—74. Лист тонкий ГОСТ 19903—74. Лента ГОСТ 503—81, ГОСТ 6009—74. Полоса ГОСТ 103—76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 535-79. Проволока ГОСТ 3282—74, ГОСТ 17305-71. Трубы ГОСТ 10705—80, ГОСТ 10706—76, ГОСТ 3262—75.
Назначение — неответственные детали, требующие повышенной пластич ности или глубокой вытяжки, малонагруженные элементы сварных конструкций, работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.
Температура критических точек, °С [104]
|
Ас, |
Ас8 (Аст ) |
Аг3 (Агст ) |
|
Аг, |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
735 |
854 |
|
|
835 |
|
682 |
|
|
|
Химический состав, % |
(ГОСТ 380—71) |
|
|
|||||
|
|
С1 |
Р |
S |
Сг |
Ni |
Си |
As |
|
С |
Мп |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ы |
|
|
|
не более |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,09—0,15 |
0,25—0,50 0,12—0,30 |
0,04 |
0,05 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,08 |
||
|
|
Механические свойства |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ао,, |
|
«и. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ |
Состояние поставки |
Сечение, мм |
|
МПа |
% |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
не менее |
|
8 8 0 -7 1 |
Прокат |
горяче До |
20 |
до |
40 |
|
225 330—430 |
32 |
|
|
катаный |
Св. |
20 |
|
215 |
|
31 |
||
|
|
Св. |
40 |
до |
100 |
|
205 |
|
29 |
|
|
Св, |
100 |
|
|
|
195 |
|
29 |
|
|
|
|
°0,2 |
|
б» |
гост |
|
|
|
|
|
<Ô4>. |
Состояние поставки |
Сечение, |
мм |
МПа |
% |
||
|
|
|
|
|
не менее |
|
16523—70 |
Листы |
горячека |
До 2,0 вкл. |
|
330—430 |
(21) |
(Образцы |
таные |
холодно |
Св. 2,0 до 3,9 вкл. |
|
(23) |
|
поперечные) |
Листы |
До 2,0 вкл. |
|
|
(24) |
|
|
катаные |
|
Св. 2,0 до 3,9 вкл. |
|
(26) |
|
8731—74 - Трубы |
горячеде- |
— |
215 |
340 |
24 |
|
|
формированные, |
|
|
|
|
|
|
термообработан |
|
|
|
|
|
|
ные |
|
|
|
|
|
10706—76 |
Трубы |
электро- |
— |
225 |
330 |
22 |
|
сварные |
прямо |
|
|
|
|
|
шовные |
|
|
|
|
|
Твердость после различных видов термообработки [104]
|
Режимы термообработки |
|
HRC3 |
нв |
|||||
Нормализация 900—950 °С, воздух |
|
|
|
— |
156 |
||||
Цементация |
900—950 SC, |
воздух. |
Закалка |
800— |
|
57 |
— |
||
820 °С, вода. Отпуск |
180—200 °С, |
воздух |
|
поверхности |
|
||||
Цианирование 840—860 °С, воздух. Закалка |
840— |
57—63 |
— |
||||||
860 СС, вода. Отпуск |
180—200 °С, воздух |
|
поверхности |
|
|||||
|
|
|
Ударная вязкость KCU, |
Дж/см2 |
[81 ] |
|
|
||
|
Температура, °С |
|
|
Состояние |
поставки |
|
|||
+ 20 |
0 |
|
— 20 |
—40 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
23—63 |
13—16 |
|
8 |
8 |
Пруток горячекатаный диаметром 140— |
||||
|
|
|
|
|
150 мм |
|
|
|
|
Механические свойства проката при повышенных температурах [84] |
|||||||||
Температура |
°0,2 |
ав |
|
« |
1 |
4) |
KCU, Дж/см* |
||
испытания, |
°С |
|
|
МПа |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
|
230 |
395 |
|
33 |
|
69 |
104 |
|
100 |
|
210 |
370 |
|
_ |
|
— |
126 |
|
300 |
|
145 |
___ |
|
— |
|
— |
120 |
|
400 |
|
125 |
350 |
|
— |
|
71 |
89 |
|
500 |
|
105 |
210 |
|
___ |
|
75 |
66 |
|
600 |
|
|
55 |
140 |
|
42 |
|
87 |
80 |