Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сварка в машиностроении. Т. 3

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
30.82 Mб
Скачать

Г 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— 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

 

 

 

 

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