книги / Сварка в машиностроении. Т. 3
.pdfГ л а в а 2
МАТЕРИАЛЫ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ
СТАЛИ УГЛЕРОДИСТЫЕ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА
Для изготовления металлоконструкций и деталей машин общего назначения применяют углеродистую сталь обыкновенного качества: горячекатаную — сорто вую, фасонную, толстолистовую, тонколистовую, широкополосную (универсаль ную) и холоднокатаную — тонколистовую (ГОСТ 380— 71).
Взависимости от назначения сталь подразделяют на три группы: А — постав ляемую по механическим свойствам; Б — поставляемую по химическому составу;
В— поставляемую по механическим свойствам и химическому составу.
Взависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы подразде
ляют на категории: группы А — 1, 2, 3; группы Б — 1, 2; группы В — 1, 2, 3,
4, 5, 6. |
А — СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, |
Сталь изготовляют следующих марок: группы |
|
Ст4, Ст5, Стб; группы Б — БСтО, БСт1, БСт2, БСтЗ, |
БСт4, БСт5, БСтб; группы |
В — ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5.
Сталь всех групп с номерами марок 1, 2, 3 и 4 по степени раскисления изго товляют кипящей, полуспокрйной и спокойной, с номерами 5 и 6 — полуспокойной непокойной. Полуспокоиную сталь с номерами марок 3 и 5 производят с обыч ным и повышенным содержанием марганца. Стали марок СтО и БСтО по степени раскисления не разделяют.
Для обозначения степени раскисления к обозначению марки стали после номера марки добавляют индексы: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная. Нормируемые показатели для стали группы А приведены в табл. 1,
амеханические свойства стали — в табл. 2.
1.Нормируемые показатели для стали группы А
|
Марки стали |
|
|
Изгиб |
|
|
Категории |
всех степеней |
Временное |
Относитель |
Предел |
||
раскисления и |
в холод |
|||||
стали |
с повышенным |
сопротивле |
ное удлине |
ном |
текучести |
|
|
содержанием |
ние |
ние |
состоянии |
||
|
марганца |
|
|
|
|
|
1 |
СтО—Стб |
+ |
+ |
- |
- |
|
2 |
+ |
+ |
+ |
— |
||
|
||||||
3 |
Ст2—СтЗ |
+ |
+ |
|
- |
|
П р и м е ч а н и е . Знак -f- означает, что показатель нормируется, |
знак — озна |
|||||
чает, что показатель не нормируется. |
|
|
|
Нормируемыми показателями для стали группы Б является химический состав по содержанию С, Mn, Si, Ni, Сг, Си (табл, 3 и 4); допускаемые отклонения по химическому составу приведены в табл. 5,
2. Механические соойстаа стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
от, кге/мм* для |
толщин, |
в., % |
для толщин, |
Изгиб на 180° |
|||||
|
|
|
мм |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|||
Марки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(а — толщина |
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
образца; |
||
стали |
|
ев. 20 св. |
40 |
|
|
св. 20 |
|
d — диаметр |
|||
кге/мм* |
до 20 |
св. 100 ДО 20 |
св. 40 |
||||||||
|
|
до 40 до |
|
100 |
до 40 |
оправки) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для толщин |
|
|
|
|
|
|
не менее |
|
|
|
до 20 мм* |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СтО |
Не менее 31 |
— |
_ |
— |
_ |
23 |
22 |
20 |
d = |
2a |
|
Ст1кп |
31-40 |
— |
_ |
_ |
_ |
35 |
34 |
32 |
d = |
0 |
|
Ст1пс, |
32—42 |
— |
— |
— |
— |
34 |
33 |
31 |
|||
Ст1сп |
33—42 |
22 |
21 |
20 |
19 |
33 |
32 |
30 |
(без оправки) |
||
Ст2кп |
|
|
|||||||||
Ст2пс, |
34-42 |
23 |
22 |
21 |
20 |
32 |
31 |
29 |
|
|
|
Ст2сп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СтЗкп |
37-47 |
24 |
23 |
22 |
20 |
27 |
26 |
24 |
d = |
0,5а |
|
СтЗпс, |
38—49 |
25 |
24 |
23 |
21 |
26 |
25 |
23 |
|
|
|
СтЗсп |
38—50 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СтЗГпс |
24 |
23 |
21 |
26 |
25 |
23 |
|
|
|||
Ст4кп |
41-52 |
26 |
25 |
24 |
23 |
25 |
24 |
22 |
d = 2 а |
||
Ст4пс, |
42-54 |
27 |
26 |
25 |
24 |
24 |
23 |
21 |
|
|
|
Ст4сп |
50-64 |
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стбпс, |
23 |
27 |
26 |
20 |
19 |
17 |
d = За |
||||
Стбсп |
46-60 |
29 |
28 |
27 |
26 |
20 |
19 |
17 |
|
|
|
СтбГсп |
|
|
|||||||||
Стбпс, |
Нс менее 60 |
32 |
31 |
30 |
30 |
15 |
14 |
12 |
— |
||
Стбсп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Для образца толщиной свыше 20 мм диаметр оправки увеличивается на толщину образца.
3. Химический состав стали по плавочному анализу ковшовой пробы, %
Марки стали |
С |
Мп |
Si |
БСтО |
Не более 0,23 |
0,26-0.50 |
Не более 0,05 |
БСт1кп |
0.06-0.12 |
||
БСт1пс |
0.06-0.12 |
0,25—0,50 |
0,05-0,17 |
БСт1сп |
0.06-0.12 |
0.25-0.50 |
0,12-0,30 |
БСт2кп |
0.09-0.15 |
0,25-0.50 |
Не более 0,07 |
БСт2пс |
0.09-0.15 |
0.25—0.50 |
0,05-0,17 |
БСт2сп |
0.09-0.16 |
0.25-0.50 |
0,12-0.30 |
Б.СтЗкп |
0,14—0,22 |
0,30-0.60 |
Не более 0,07 |
БСтЗпс |
0,14-0,22 |
0,40—0,65 |
0,05-0.17 |
БСтЗсп |
0,14-0.22 |
0,40-0,65 |
0,12-0.30 |
БСтЗГпс |
0,14-0,22 |
0,80-1,10 |
Не более 0.15 |
БСт4кп |
0,18-0.27 |
0,40-0,70 |
Не более 0,07 |
БСт4пс |
0,18—0,27 |
0,40-0,70 |
0,05—0,17 |
БСт4сп |
0,18-0,27 |
0.40—0,70 |
0,12—0,30 |
БСт5пс |
0,28—0,37 |
0.50—0,80 |
0,05-0,17 |
БСт5сп |
0,28-0,37 |
0,50-0,80 |
0,15-0.35 |
БСтбГсп |
0,22-0,30 |
0.80-1,20 |
Не более 0,15 |
БСт^пс |
0,33—0,49 |
0.50—0,80 |
0.05-0.17 |
БСтбсп |
0,38—0,49 |
0.50—0.80 |
0.15-0,35 |
ft
П р и |
м е ч а н и е . |
Все приведенные в таблице стали, кооме стали БСтО, содер- |
жат 0.04Р; |
0.05S; О.ЗООг; |
0.30NI; О.ЗОСи; 0,1А1. Сталь БСтО содержит 0.07Р; 0.06S. |
4. Нормируемые показатели для стали группы Б
Категория стали |
Марки стали всех степеней раскисле ния и с повышенным содержанием мар ганца |
Содержание угле рода, марганца, фос |
фора, серы, мышья ка, азота, кремния |
Содержание хрома, никеля, меди |
|
1 |
БСтО—БСтб |
+ |
_ |
||
2 |
БСт!—БСтб |
+ |
+ |
||
П р и м е ч а н и е . 1. |
|
Для |
стали |
||
БСтО |
нормируется |
только |
содержание |
||
углерода, фосфора |
и серы. |
|
что |
показа |
|
|
2. Знак -f- означает, |
|
тель нормируется, знак — означает, что показатель не нормируется.
5.Допускаемые отклонения по химическому составу в готовом прокате
Допускаемые отклонения
Элементы |
для стали, % |
|
|
полуспокой- |
|
|
кипящей |
|
|
ной и спо |
|
|
|
койной |
Углерод |
±0,03 |
+0.03 |
Марганец |
+0.06 |
-0,02 |
+0,05 |
||
Кремний |
-0,04 |
-0,03 |
— |
+0,03 |
|
Фосфор |
+0,006 |
-0,02 |
+0,005 |
||
Сера |
+0,006 |
+0.005 |
П р и м е ч а н и е . В сталях марок БСтЗ всех степеней раскисления и БСтЗГпс, поставляемых по требованиям заказчика с гарантией свариваемости, плюсовые отклонения по углероду не допускаются.
6. Нормируемые показатели для стали группы В
|
Марки стали |
|
|
Кате |
всех степеней |
Хими |
|
раскисления и |
ав |
||
гория |
с повышенным |
ческий |
|
стали |
содержанием |
состав |
|
|
марганца |
|
|
1 |
ВСт1—ВСт5 |
Ф |
+ |
2 |
ВСт2—ВСтб |
+ |
|
3 |
ВСтЗ—ВСт4 |
+ |
+ |
4 |
ВСтЗ |
+ |
|
5 |
+ |
|
|
6 |
|
+ |
|
|
|
Изгиб |
|
°н |
|
|
|
при темпера |
после |
||
°т |
«5 |
в холод |
|||
ном со |
туре, °С |
механи |
|||
|
|
стоянии |
|
|
ческого |
|
|
i |
+20 |
-20 |
старе |
|
|
ния |
|||
|
|
1 |
|
|
|
1 |
Ï |
+ |
|
- |
- |
+ |
+ |
|
|||
+ |
|
|
|||
+ |
Ф |
ф |
|
Ф |
|
+ |
- |
Ï |
|||
+ |
+ |
+ |
|
П р и м е ч а н и е . 1. Сталь категорий 3, 4, 5 и 6 поставляется спокойной и полуспокойной. По соглашению сторон допускается поставлять кипящие стали марок ВСтЗ и ВСт4 категории 3; при этом нормы ударной вязкости при +20 °С принимают в соответствии с нормами для спокойной и полуспокойной стали марок ВСтЗ и ВСт4.
2. Знак + |
означает, что показатель |
нормируется, |
знак — означает, что показа |
|||
тель не нормируется. |
|
|
|
|
|
|
Нормируемые показатели для стали группы В приведены в табл. 6. |
группы |
|||||
Сталь маркируют несмываемой краской; при |
этом независимо |
от |
||||
и степени раскисления используют следующие цвета: |
|
|
|
|||
Марка стали |
Цвет маркировки |
Марка стали |
Цвет |
маркиропки |
||
СТО |
Красный и зеленый |
Ст4 |
|
Черный |
|
|
Ст1 |
Белый и черный |
Ст5 |
|
Зеленый |
|
|
Ст2 |
Желтый |
Стб . . |
|
Синий |
и синий |
|
СтЗ |
Красный |
СтЗГпс |
|
Красный |
||
|
|
СтбГпс |
|
Зеленый |
и белый |
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Назначение и общая характеристика сталей |
|
|
||||
Марка стали |
|
|
|
|
Назначение |
||
|
14ГС, |
Для изготовления электросварных труб магистральных нефтегазо |
|||||
|
10Г2С1Д |
проводов диаметром до 1600 мм из листов шириной до 2500 мм; длиной |
|||||
|
|
до 12 000 мм. Благодаря наличию меди сталь обладает повышенной кор |
|||||
|
09Г2 |
розионной стойкостью |
конструкций, |
изготовляемых из листа, в том |
|||
|
Для деталей |
сварных |
|||||
|
14Г2 |
числе для вагонов |
|
листовых |
сварных конструкций больших |
||
|
Для крупных |
(корпусных) |
|||||
|
09Г2С, |
доменных печей, пылеуловителей, воздухонагревателей, колонн цеха |
|||||
|
Для |
паровых |
котлов, |
аппаратов и сосудов, работающих под давле |
|||
|
10Г2С1, |
нием |
и при температуре |
от 70 до 450 °С, а также для других ответ |
|||
|
16ГС |
ственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном |
|||||
|
|
машиностроении, судостроении |
и котлотурбостроении. Эти стали хорошо |
||||
|
1СГНМ |
свариваются |
|
|
|
|
|
|
Для барабанов котлов сверхвысоких параметров |
||||||
8. |
Химический состав, |
% |
|
|
|
|
Марка стали |
|
С |
S1 |
Мп |
|
Сг |
09Г2 |
< |
0,12 |
0.17-0,37 |
1,40—1,80 |
< |
0,30 |
14Г2 |
0,12-0,18 |
0,17-0,37 |
1,20—1,60 |
< |
0,30 |
|
10Г2С1Д |
< |
0,12 |
0,80-1,10 |
1.30—1,65 |
< |
0,30 |
14ХГС |
0,11-0,16 |
0,40—0,70 |
0,90-1,30 |
0,50—0,80 |
||
09Г2С |
< |
0,12 |
0,50—0,80 |
1.30— |
1,70< |
0,30 |
10Г2С1 |
< |
0,12 |
0,80—1,10 |
1.30—1,65 |
< |
0.30 |
16ГС |
0,12-0,18 |
0,40-0,70 |
0,90—1,20 |
<0,30 |
|
N1 |
V/V/V/V/V/V/V/ |
^.та |
.сое?.^тото. о*оо'о оо* |
|
|
о |
Си
<0,30
<0,30
0,15—0,30
<0,30
<0,30
<0.30
<0,30
0. Механические свойства горячекатаной стали без термической обработки
|
Толщина |
|
|
Механические свойства |
|
|
|
|||
Марка |
ав |
1 °т |
|
flH, кгс*м/см2 |
при |
Г °С |
||||
проката, |
à,. % |
|||||||||
стали |
|
мм |
|
|
кге/мм* |
о |
—40 |
| |
—70 |
|
|
|
|
|
|
Не менее |
i |
||||
|
|
|
|
|
|
_ |
_ |
|
_ |
|
09Г2 |
|
4 |
|
45 |
31 |
21 |
|
|||
14Г2 |
|
4 |
|
47 |
34 |
21 |
_ |
_ |
|
— |
|
|
5 -9 |
|
47 |
34 |
21 |
— |
3,5 |
|
— |
|
|
10-20 |
|
46 |
33 |
21 |
_ |
3 |
|
_ |
10Г2С1, |
|
21—32 |
|
46 |
33 |
21 |
_ |
3 |
|
_ |
|
4 |
|
50 |
36 |
21 |
6.5 |
— |
|
_ |
|
10Г2С1Д |
|
5 -9 |
|
50 |
35 |
21 |
4 |
|
3 |
|
|
|
10-20 |
|
49 |
34 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
|
21-32 |
|
48 |
33 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
|
33—60 |
|
46 |
33 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
|
61-80 |
|
44 |
30 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
14ХГС |
|
81—100 |
44 |
30 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
|
4 |
|
50 |
35 |
22 |
_ |
_ |
|
— |
|
|
|
5—9 |
|
50 |
35 |
22 |
— |
4 |
|
— |
09Г2С, |
|
10 |
|
50 |
35 |
22 |
_ |
3,5 |
|
_ |
|
4 |
|
50 |
35 |
21 |
_ |
_ |
|
_ |
|
09Г2СД |
|
5—9 |
|
50 |
35 |
21 |
6,5 |
4 |
|
3.5 |
|
|
10—20 |
|
48 |
33 |
21 |
6 |
3.5 |
|
3 |
|
|
21-32 |
|
47 |
31 |
21 |
6 |
3.5 |
|
3 |
|
|
33—60 |
|
46 |
29 |
21 |
6 |
3.5 |
|
3 |
|
|
61—80 |
|
45 |
28 |
21 |
6 |
3.5 |
|
3 |
16ГС |
Св. |
80 до |
160 |
44 |
27 |
21 |
6 |
3,5 |
|
3 |
|
4 |
|
50 |
33 |
21 |
_ |
_ |
|
_ |
|
|
|
5 -9 |
|
50 |
33 |
21 |
6 |
4 |
|
3 |
|
|
10—20 |
|
49 |
32 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
|
21—32 |
|
48 |
30 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
Св. |
33—60 |
160 |
47 |
29 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
|
60 до |
46 |
28 |
21 |
6 |
3 |
|
2.5 |
НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ (ГОСТ 19282-73)
Вместо среднеуглеродистых сталей при изготовлении сварных конструкций в машиностроении целесообразно использовать^^из^легиррвзнцые стали, что обеспечивает снижение, массы , конструкций и позволяет повысить надежность сварных деталей и изделий. Низколегированные конструкционные стали отли чаются-иовышеннои-прочностью при комнатной' температуре, отсутствием склон ности к старению, их можно применять при повышенных (до 500 °С) температурах.
Стали для листовых конструкций, барабанов котлов, корпусов сосудов и трубопроводов. К этим сталям относятся низколегированные стали марок 09Г2, 14Г2, 10Г2С1Д, 14ХГС, 09Г2С, 10Г2С1, 16ГС, применяемые для машинострои тельных и строительных конструкций, работающих при повышенных и отрица тельных температурах [4].
Назначение и общая характеристика этих сталей приведены в табл. 7, хими ческий состав — в табл. 8, механические свойства — в табл. 9 и 10.
10. Механические свойства стали после
закалки и отпуска |
|
|
|
|
|
|
(при |
Т = — 70° С, ан = 3 кгс •м/см2; |
|||||
угол загиба в холодном состоянии 180°) |
||||||
|
про |
|
°т |
б», s |
|
|
Марка |
кгс/мм2 |
% |
2 |
о |
||
Толщина ката,мм |
|
. О |
||||
стали |
|
|
|
о |
с |
|
|
|
|
|
|
U |
| |
|
|
|
|
|
8 |
1 |
|
|
|
Не межîe |
|
. |
8 |
|
|
|
|
s о. |
||
09Г2 |
10-20 |
52 |
40 |
19 |
|
5 |
14Г2 |
10-32 |
54 |
40 |
13 |
|
4 |
16ГС |
10-32 |
52 |
40 |
18 |
|
4 |
09Г2С |
10-32 |
50 |
37 |
19 |
|
5 |
09Г2СД |
33-60 |
46 |
32 |
21 |
|
5 |
10Г2С1 |
10-40 |
54 |
40 |
19 |
|
5 |
15ХСНД |
10-32 |
60 |
50 |
17 |
|
4 |
11. Назначение н общая характеристика
Марка |
|
|
Назнач |
|
|
|
|||
стали |
|
|
|
|
|
||||
09Г2 |
Для деталей вагонов (хреб |
||||||||
|
товые |
балки, |
|
швеллеры, |
|||||
|
стойки |
для |
ферм, |
верхняя |
|||||
10ХСНД |
обвязка вагонов и т. д.) |
||||||||
Для |
изготовления |
спе |
|||||||
|
циальных |
фасонных |
профи |
||||||
|
лей |
судостроения |
(полосо- |
||||||
|
бульбовая |
несимметричная и |
|||||||
|
симметричная |
|
зетовая |
сталь |
|||||
|
и др.). Для сварных кон |
||||||||
|
струкций и аппаратов |
хими |
|||||||
15ХСНД |
ческой промышленности |
||||||||
В вагоностроении для изго |
|||||||||
|
товления швеллеров от № 8В |
||||||||
|
до 30 — 32, бандажных колец |
||||||||
|
и др. В судостроении для |
||||||||
|
изготовления |
|
полособульбо- |
||||||
|
вых |
и |
зетовых |
профилей. |
|||||
|
В строительстве |
для |
изгото |
||||||
|
вления шпунтовых свай ко- |
||||||||
|
рытного, зетового и плоского |
||||||||
|
профиля..Обладает повышен |
||||||||
|
ной |
устшГ^ПГОСТБю--против |
|||||||
15ГФ |
^тшр'р'оэнн |
|
|
|
|
|
|
||
'"Д ля листовых сварных кон |
|||||||||
|
струкций |
вагоностроения. |
|||||||
|
Сталь |
хорошо |
сваривается. |
||||||
|
По |
ударной |
вязкости |
при |
|||||
|
-1-20 н |
—40 °С |
сварные |
швы |
|||||
|
не |
уступают |
основному ма |
||||||
|
териалу. Склонность к обра |
||||||||
|
зованию горячих и холодных |
||||||||
|
трещин |
при |
сварке |
у стали |
|||||
|
отсутствует. |
Штампуемость |
|||||||
|
удовлетворительная [12] |
Стали для судостроения, аппаратов, химической промышленности и вагоно
строения. Общая характеристика сталей приведена в |
табл. |
11, а химический |
|
состав и механические свойства — в табл. 12 и 13. |
|
|
|
Стали для армирования железобетонных конструкций. К ним относятся стали |
|||
18Г2С, |
25Г2С, 35ГС, 20ХГ2Ц, 80С, 15ХСНД, 23Х2Г2Т, 10ГТ (ГОСТ 5781— 75). |
||
В табл. |
14— 17 приведены основные характеристики |
этих |
сталей. |
Арматурную сталь в зависимости от механических свойств подразделяют на пять классов: A-I, А-И, A-III, A-1V, A-V#
12. Химический состав, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
Марка |
с |
Si |
Мп |
Сг |
1 |
Ni |
| |
Си |
стали |
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Не более |
|
|
10ХСНД |
< 0,12 |
0,80-1,10 |
0,50—0,80 |
0,60-0,90 |
|
0,50—0,80 |
|
0,40-0,65 |
15ХСНД |
0,12—0,18 |
0,40-0,70 |
0,40—0,70 |
0,60-0.90 |
|
0,30-0,60 |
|
0,20—0,40 |
15ГФ |
0,12—0,18 |
0.17-0.37 |
0,90—1,20 |
0,30 |
|
0,30 |
|
0,30; |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05-0.1 V |
13.Механические свойства горячекатаной низколегированной стали
|
Тол |
°в |
°т |
|
|
° Н ’ |
Марка |
Ô5 , |
кгс*м/см* |
||||
щина |
|
|
% |
при Т, °С |
||
стали |
про |
кге/мм* |
-40 |-70 |
|||
|
ката, |
|||||
|
|
|
|
Не менее |
|
|
09Г2 |
4—20 |
45 |
31 |
21 |
3.0 |
— |
|
21-32 |
45 |
30 |
21 |
4,0 |
|
10ХСНД |
4-10 |
54 |
40 |
19 |
5,0 |
_ |
|
11-15 |
54 |
40 |
19 |
4,0 |
3.0 |
|
33—40 |
42 |
40 |
19 |
5,0 |
3.0 |
|
33—40 |
51 |
37 |
15 |
_ |
_ |
|
4—10 |
52 |
38 |
21 |
4,0 |
— |
15ГФ |
11-20 |
52 |
36 |
21 |
3,0 |
_ |
|
21-32 |
48 |
34 |
21 |
3,0 |
— |
15ХСНД |
4—32 |
50 |
35 |
21 |
3,0 |
3,0 |
П р и м е ч а н и е ' . |
Угол загиба для |
всех марок стали в холодном состоя* нии 180°.
16. Химический состав стали, %
14. Назначение и общая характеристика
Марка |
|
Назначение |
|
|
|
стали |
|
|
|
||
18Г2С |
Для |
изготовления |
горяче |
||
|
катаной арматуры |
периоди |
|||
|
ческого профиля класса А-И, |
||||
|
диаметром от 10 до 90 мм |
||||
|
для армирования |
обычных |
|||
|
и предварительно напряжен |
||||
|
ных |
железобетонных |
кон |
||
25Г2С |
струкций (ГОСТ 5781—75) |
||||
Для |
изготовления |
арма |
|||
|
туры |
периодического |
про |
||
|
филя класса А-Ill диаметром |
||||
|
от 6 до 40 мм, то же, для |
||||
|
армирования |
обычных и |
|||
|
предварительно |
напряжен |
|||
|
ных |
железобетонных |
кон |
||
20ХГ2Ц |
струкций |
|
|
арма |
|
Для |
изготовления |
||||
|
туры |
периодического |
про |
||
|
филя класса A-IV диаметром |
||||
15ХСНД |
от 10 до 32 мм |
|
|
|
|
Для |
изготовления шпунто |
||||
|
вых свай корытного профиля |
||||
|
ШК-1, ШК-2, зетового ШД-3 |
||||
|
и ШД-5 и плоского |
ШП-1 и |
|||
|
ШП-2 |
|
|
|
|
Марка |
с |
Мп |
Si |
|
Сг |
Т1 |
Zr |
Ni |
1 s |
Р |
Си |
стали |
|
|
Не более |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10ГТ |
< 0,13 |
1.0- |
0,45- |
^ |
0,3 |
0,015— |
- |
- |
0,040 |
0,030 |
0,30 |
18Г2С |
0.14— |
1,40 |
0,65 |
^ |
0,3 |
0,03 |
— |
0,30 |
0,045 |
0,040 |
0,30 |
1,20- |
0.60- |
— |
|||||||||
35ГС |
0,23 |
1,60 |
0,90 |
^ |
0,3 |
— |
— |
0.30 |
0,045 |
0,040 |
0,30 |
0.30- |
0,80- |
0.60- |
|||||||||
25Г2С |
0,37 |
1,20 |
0,90 |
^ |
0,3 |
— |
|
0,30 |
0,045 |
0,040 |
0,30 |
0,20- |
1,2- |
0,60- |
|
||||||||
20ХГ2Ц |
0,29 |
1,60 |
0,90 |
|
|
— |
0,05- |
0,30 |
0,045 |
0,040 |
0,30 |
0.19- |
1.50— |
0,40- 0,90-1,20 |
|||||||||
80С |
0,26 |
1,90 |
0,70 |
Не более |
0,015- |
0,14 |
0,30 |
0.045 |
0,040 |
0,30 |
|
0.74- |
0,50- |
0,60- |
|
||||||||
23Х2Г2Т |
0,82 |
0.90 |
1,10 |
0,30 |
0.03 |
|
0,30 |
0,040 |
0,035 |
0.30 |
|
0.19— |
1.40— |
0,40- 1,35-1,70 |
0,02— |
|
|||||||
|
0.25 |
1.70 |
0,70 |
|
|
0.08 |
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . В стали 23Х2Г2Т должно быть 0,013—0,05% AI.
16. Механические свойства |
|
|
17. Механические свойства термически |
|
|||||||
горячекатаной низколегированной |
упрочненной арматурной стали по |
|
|||||||||
стали |
|
|
|
|
|
классам (ГОСТ 10884-71) |
состоянии 45°) |
||||
|
|
|
|
|
|
(угол загиба в холодном |
|||||
|
Тол |
°в |
ат |
Й5. |
Угол |
Класс |
|
°в |
°т |
|
|
Марка |
|
|
|
|
|||||||
щина |
кге/мм2 |
% |
загиба, |
термиче |
Диаметр |
|
|
ô „ |
|||
стали |
про |
|
гра |
ской |
кге/мм2 |
||||||
|
ката, |
Не менее |
|
дусы |
упрочнен |
стержня, |
% |
||||
|
мм |
|
|
ной |
мм |
не менее |
|
||||
|
|
|
|
|
|
стали |
|
|
|||
18Г2С |
6-9 |
60 |
40 |
14 |
90 |
AT-1V |
10-18 |
90 |
60 |
8 |
|
|
40-90 |
60 |
30 |
14 |
90 |
||||||
35ГС |
6-40 |
60 |
40 |
14 |
90 |
|
20—40 |
|
|
7 |
|
AT-V |
10-14 |
100 |
80 |
7 |
|||||||
25Г2С |
6—40 |
60 |
40 |
14 |
90 |
||||||
|
16-40 |
|
|
6 |
|||||||
20ХГ2Ц |
10-32 |
90 |
60 |
6 |
45 |
AT-V1 |
10-14 |
120 |
100 |
6 |
|
80С |
10—18 |
90 |
60 |
6 |
45 |
|
16-32 |
140 |
|
5 |
|
AT-VII |
10-32 |
120 |
5 |
||||||||
Стержни арматурной стали класса A-I по ГОСТ 5781— 75 поставляют круг |
|||||||||||
лыми гладкими, стержни классов A-H, |
A-III, А-IV и A-V — периодического |
||||||||||
профиля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стали для сельхозмашин и автомобилей (ГОСТ 19281—73 и 19282—73). |
|||||||||||
Химический состав |
стали |
12ГС (%): |
0,09—0,15 С; |
0,5—0,8 Si; |
0,8— 1,2 Мп; |
||||||
^ 0 ,3 Сг; =^0,3 Ni; ^ 0 ,3 Си. Механические свойства этой стали: ав = |
47 кге/мм2; |
||||||||||
ат = 32 кге/мм2; |
ôfi = |
26%. |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь 15ГДЮТ повышенной прочности. Листовая сталь 15ГДЮТ [10] пред назначена для стальных сварных конструкций машиностроения, автомобилестрое ния (для лонжеронов) и строительства (табл. 18 и 19), обладает повышенной проч ностью (ат > 40 кге/мм2). Применяют ее только в термически обработанном состоянии (нормализация с 900 °С или улучшение: закалка с 900 °С в воде и отпуск при 650 °С).
18. Механические свойства*1 листовой стали 15ГДЮТ
Тол |
°т |
ав |
Q |
ôjo |
Ф |
щина |
ч° 00 |
||||
листа, |
|
кге/ммI2 |
|
|
|
мм |
|
|
|
% |
|
12 |
41,7 |
53,8 |
0,77 |
21,9 |
54,7 |
24 |
40,2 |
53,9 |
0,74 |
20,3 |
69,9 |
36 |
39,6 |
53,3 |
0,74 |
21,0 |
62.1 |
Ф1 Для образцов, вырезанных поперек проката, после закалки с 900 СС в воде и отпуска прн 650°С
19. Ударная вязкость стали 15ГДЮТ при пониженных температурах и после старения
Тол |
fljj*1, кгс-м/см2 при |
ан после |
|||
щина |
температуре, |
°С |
старения, |
||
листа, |
|
|
|
|
|
мм |
+20 |
—20 |
—40 -60 |
кгс*м/см2 |
|
12 |
15,0 |
12.5 |
8,8 |
7,3 |
8,7 |
24 |
19,8 |
15,2 |
11,9 |
10,0 |
12.0 |
36 |
21,4 |
15,9 |
12,6 |
9,3 |
13.3 |
•1 1Для образцов, вырезанных по-
перек проката.
УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ
К этой группе относятся стали 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 и 60 диаметром или толщиной до 250 мм и стали 65, 70, 75, 80, 85, 60Г и 70Г диа
метром или толщиной |
до 60 мм (ГОСТ 1050—74), а также стали 25Г, ЗОГ, 35Г, |
40Г, 45Г, 50Г, 35Г2, |
40Г2, 45Г2, 50Г2, ЗОХ, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х, ЗЗХС, |
38ХС, 20ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 35ХГСА, ЗОХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 40ХФА, 40ХН, 45ХН, 50ХН, ЗОХНЗА (ГОСТ 4543—71). В табл. 20—26 при ведены основные характеристики ста лей этой группы.
Стали 25—60, 25Г—50Г (ГОСТ 1050—74). Стали предназначены для изготовления различных деталей ма шин и механизмов. Применяют их в термически обработанном (улучшен ном) состоянии.
20. Химический состав, %
(при содержании 0,17—0.37 Si)
Марка |
С |
Мп |
стали |
||
25 |
0,22—0,30 |
|
30 |
0,27-0,35 |
|
35 |
0,32—0,40 |
|
40 |
0,37-0,45 |
ОДО—0,80 |
45 |
0,42-0,50 |
|
50 |
0,47-0,55 |
|
55 |
0.52—0,60 |
|
60 |
0.57-0.65 |
|
25Г |
0,22-0.30 |
|
ЗОГ |
0,27-0.35 |
|
35Г |
0,32—0,40 |
0,70—1,00 |
40Г |
0,37—0.45 |
|
45Г |
0,42-0.50 |
|
50Г |
0,48-0.56 |
|
22.Химический состав сталей **, % (ГОСТ 4543-71) (0,8-1,1 Мп)
Маркл |
С |
S1 |
Сг |
стали |
|||
20ХГСА |
0,17—0,23 |
0,90-1.20 0,80-1,10 |
|
ЗОХГСА |
0,28-0,34 |
0,90-1.20 |
0,80-1.10 |
35ХГСА |
0,32-0.39 |
1,10-1,40 1,10-1,40 |
|
ЗОХГС |
0.28—0.35 |
0,90-1,20 |
0.8 -1,10 |
« < |
0,20% Си; |
< |
0,25% N1; |
<0,025% Р; ^ 0,025% S.
24.Химический состав, %
21. Механические свойства листов толщиной до 60 мм
(ГОСТ 1050-74)
Марка |
°т 1 |
|
Ô6 |
1 ♦ |
|
* Н ' |
кге/мм2 |
|
% |
кгс*м/сма |
|||
стали |
|
|||||
|
|
Не менее |
|
|
||
0.8 |
20 |
33 |
33 |
60 |
|
— |
10 |
21 |
34 |
31 |
55 |
|
— |
15 |
23 |
38 |
27 |
55 |
|
— |
20 |
25 |
42 |
25 |
55 |
|
— |
25 |
28 |
46 |
23 |
50 |
|
9 |
30 |
30 |
50 |
21 |
50 |
|
8 |
35 |
32 |
54 |
20 |
45 |
|
7 |
40 |
34 |
58 |
19 |
45 |
|
6 |
45 |
36 |
61 |
16 |
40 |
|
5 |
50 |
38 |
64 |
14 |
40 |
|
4 |
55 |
39 |
66 |
13 |
35 |
|
- |
58 |
32 |
61 |
12 |
28 |
|
— |
(55 пп) |
41 |
69 |
12 |
35 |
|
|
60 |
|
— |
||||
П р и м е ч а н и е . |
Для |
заготовок |
||||
из сталей всех марок в качестве тер |
||||||
мической обработки |
используют |
нор |
||||
мализацию |
|
|
|
|
|
|
23. Механические свойства ^талей |
|
|||||
|
|
°в |
Ъъ |
|
—а |
послеНВ отжига(не более) |
|
|
Не менее |
|
|||
Марка |
|
|
|
|
s |
|
стали |
кге/мм* |
|
% |
Z |
|
|
20ХГСА |
65 |
80 |
12 |
45 |
7 |
207 |
ЗОХГСА |
S5 |
110 |
10 |
45 |
5 |
229 |
ЗОХГС |
85 |
110 |
10 |
45 |
4,5 |
229 |
35XГСА |
85 |
НО |
10 |
45 |
5 |
241 |
Марка |
С |
S1 |
Мп |
Сг |
Остальные |
стали |
элементы |
||||
ЗОХМА |
0,26-0.33 |
0,17—0,37 |
0,40—0,70 |
0,80-1,10 |
0,15—0,25 Mo |
86ХМ |
0,32—0,40 |
0,17-0,37 |
0,40—0,70 |
0,80—1,10 |
0,15—0,25 Mo |
40ХФА |
0.37—0.44 |
0,17-0.37 |
0.50—0,80 |
0.80—1,10 |
0,10—0,20 V |
36. Термическая обработка и механические свойства сталей
|
Температура, °С |
°т |
°в |
Ô5 |
|
|
Марка |
|
отпуска |
кгс/мма |
|
% |
|
стали |
закалки |
|
||||
|
с охлажде |
|
|
|
|
|
|
в масле |
нием в воде |
|
Не менее |
|
|
|
|
или масле |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ЗОХМА |
880** |
640 |
75 |
95 |
12 |
50 |
ЗБХМ |
850 |
560 |
85 |
100 |
12 |
45 |
40ХФА |
880 |
650 |
75 |
90 |
10 |
50 |
**Охлаждение в масле и теплой воде.
20.Технологические свойства сталей
НВ
°в’ после кгс«м/см* отжига
(не более)
9 229
8241
9241
|
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка |
ковки, ЬС |
Свариваемость |
|
|
Примечание |
|
||||
С Т О Л и |
начала |
конца |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЗОХМ, |
1150 |
850 |
|
|
— |
|
|
1. РДС — ручная |
дуговая |
|
ЗОХМА |
|
|
|
|
|
|
|
сварка; |
АДС — автоматическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дуговая сварка; АрДС — аргоно- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
дуговая сварка; ЭШС — электро- |
||
35ХМ |
1200 |
850 |
При |
РДС, |
АДС |
под |
шлаковая сварка. |
стойкость |
||
2. Коррозионная |
||||||||||
|
|
|
флюсом и |
газовой |
защи |
сталей ЗОХМ, ЗОХМА, ЗБХМ и |
||||
|
|
|
той, ЭШС, АрДС необхо |
40ХФА |
низкая. Эти стали фло- |
|||||
|
|
|
димы |
подогрев |
и после |
кеночувствительны. |
Стали |
|||
|
|
|
дующая |
термическая |
ЗОХМА, |
35ХМ не склонны к от |
||||
40ХФА |
1200 |
800 |
обработка |
— |
|
|
пускной |
хрупкости, |
сталь |
|
|
|
|
|
40ХФА склонна. |
|
ХРОМОКРЕМ НЕМАРГАНЦОВЫЕ СТАЛИ
Улучшаемые хромокремнемарганцовые стали 20ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА средней прочности обладают повышенной прочностью при умеренной вязкости и применяют их для ответственных сварных конструкций. Данные конструкцион ные низколегированные стали относятся к перлитному классу. В зависимости от видов термической обработки имеют соответствующие микроструктуры: при отжиге — феррито-перлитную, при закалке — мартенситную или троосто-мар- тенситную, при отпуске закаленной стали (улучшении) — троостомартенситную, трооститную, троосто-сорбитную или сорбитную.
Для изготовления сварных деталей из указанных сталей после сварки при меняют термическую обработку (закалка и отпуск).
ХРОМОМОЛИБДЕНОВЫЕ СТАЛИ
Хромомолибденовые стали ЗОХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 40ХФА, 38ХМ, 38ХС имеют высокие механические свойства (прочность, пластичность, вязкость). Стали ЗОХМ и ЗОХМА благодаря хорошей свариваемости применяют для сварных кон струкций в улучшенном (иногда после нормализации и отпуска) состоянии для изготовления крепежных узлов и деталей, работающих при температурах до 4Г>0— 460 °С (детали турбин, паропроводов и т. д.),
Стали 35ХМ, 40ХФА и 38ХМ применяют для ответственных деталей турбин и турбокомпрессоров, работающих при температурах АО 480 °С (валы, зубчатые колеса, роторы, траверсы и т, д.),
27. Химический состав некоторых высокопрочных сталей, % |
|
|
|
||||
Марка стали |
С |
Si |
Мп |
Сг |
N1 |
Mo |
V |
HS-220*1 |
0,30 |
0,55 |
0,70 |
1.20 |
2,05 |
0,45 |
_ |
AISI-4340*1 |
0,38—0,43 |
0,20—0,35 |
0,60 |
0.70 |
1,65 |
0,20 |
|
Х-200*1 |
0,43 |
0,85 |
0,80 |
0,80 |
2,00 |
0,30 |
0,05 |
2.00 |
— |
0,50 |
0,05 |
||||
ЗОСМ*1 |
0,40 |
0,65 |
0,70 |
1,65 |
0,30 |
_ |
0,05 |
НИ*1 |
0,47 |
0,90 |
0,95 |
2,00 |
0,45 |
_ |
_ |
0,30 |
0,20 |
2.75 |
_ |
1,25 |
_ |
_ |
|
ЗОХГСА |
0,40 |
0,40 |
5,50 |
0,10 |
1,75 |
_ |
0.30 |
0,28 |
0,90 |
0,80 |
_ |
_ |
0,50 |
||
30ХГСН2А |
0,36 |
1,20 |
1,10 |
1,40 |
_ |
_ |
|
0,27 |
0,90 |
1,00 |
0,80 |
_ |
— |
— |
|
30Х2ГСНМ |
0,34 |
1,20 |
1,30 |
1,20 |
_ |
_ |
_ |
0,30 |
0,89 |
1,2 |
1,87 |
0,72 |
0,49 |
0,05 |
|
42Х2ГСНМ |
0,39 |
0,89 |
1,2 |
1,87 |
0,72 |
0,49 |
0,05 |
50Х2ГСНМ |
0,45-0,53 |
0,89 |
1,2 |
1,87 |
0,72 |
0,49 |
0,05 |
*1 Марки сталей, применяемых за рубежом [1]. Высокопрочная1 сталь 30ХГСН2А является низколегированной сталью перлитного класса. Предназначена для ответствен-
ных сборных деталей со следующими ограничениями по наибольшей толщине: цилиндр или квадрат —до 80 мм, профиль — до 60 мм. листы и трубы с двусторонним охлаждением — до 40 мм, трубы с односторонним охлаждением — до 20 мм. Низколегированные стали 30X2 ГСНМ и 42Х2ГСНМ мартенситного класса способны закаливаться на воздухе
и сохранять |
предел прочности на высоком уровне при работе до 300 ГС. Их применяют |
|||||
для изготовления обечаек емкостей ответственного назначения, |
работающих кратко |
|||||
временно под давлением при температуре |
до 300 °С и подвергающихся |
термической |
||||
обработке (закалке с отпуском) после сварки [7, 12]. |
|
|
|
|
||
28. Механические свойства высокопрочных сталей |
|
|
|
|
||
Марка |
|
|
Темпера |
°т |
ств |
|
Режим термической обработки |
тура |
|
|
à. % |
||
стали |
отпуска, |
кге/мм2 |
||||
|
|
|
*С |
|
||
AISI |
Нагрев до815°С, закалка в масле и |
200 |
184,2 |
194 |
11,0 |
|
|
отпуск |
|
315 |
160,7 |
174,4 |
12.0 |
HS-220 |
Закалка после нагрева до 900 &С, вы |
426 |
135,2 |
149 |
14,0 |
|
330 |
134 |
164 |
|
|||
|
держка в течение 1 ч, повторная за |
|
|
|
|
|
|
калка после нагрева до 870 °С, выдержка |
|
|
|
|
|
Х-200 |
и отпуск |
|
|
|
|
|
Нагрев до 955 °С, выдержка |
в тече |
200 |
147 |
215,6 |
9,6 |
|
|
ние 15 мин, охлаждение на воздухе. |
370 |
166,6 |
196 |
7.0 |
|
300М |
отпуск в течение 30 мин |
|
540 |
137,2 |
167,6 |
8.5 |
Нагрев до 930 °С, закалка на воздухе, |
260 |
1660 |
202 |
8 |
||
|
повторная закалка в масле после на |
425 |
1470 |
1784 |
8,5 |
|
НИ |
грева до 870сС, отпуск |
|
|
|
|
|
Нагрев в соляной ванне до |
840‘ С, |
315 |
1555 |
2015 |
7 |
|
|
выдержка 30 мин, нагрев до |
1010 °С, |
|
|
|
|
|
выдержка 15 мин, охлаждение |
на воз |
|
|
|
|
ЗОХГСА |
духе, двойной отпуск |
|
|
|
|
|
Нагрев до 870—890 ЬС, закалка в масле |
200 |
130 |
165 |
9 |
||
30ХГСН2А |
и отпуск |
|
|
|
|
|
Нагрев до 890—900 С, закалка в масле |
260 |
140 |
165 |
9 |
||
|
и отпуск |
|
|
|
|
|
|
Нагрев до 890—900 °С, изотермическая |
200 |
— |
147 |
13 |
|
|
закалка н отпуск |
|
|
|
|
|