Углеродистая сталь – марки и их отличия простыми словами. Сталь низколегированная и углеродистая сталь
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79 :: Металлические материалы: классификация и свойства
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79
Стандарт распространяется на листовую углеродистую, низколегированную и легированную сталь, толщиной от 4 до 160 мм, пригодную для сварки и предназначенную для изготовления деталей и частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.
1. Марки
1.1. Листы изготавливают из стали следующих марок:
12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К – углеродистых;
16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д, 17ГС и 17Г1С – низколегированных ГОСТ 19282-73;
12ХМ, 10Х2М и 12Х1МФ – легированных.
Химический состав углеродистых и легированных марок стали должен соответствовать требованиям по ГОСТ 5520-79.
2. Сортамент
2.1. В зависимости от марки стали толщина листов должна соответствовать таблице:
| Марка стали | Толщина, мм |
| 12К, 15К, 16К, 18К, 20К 22К 16ГС, 09Г2С, 09Г2С1Д 10Г2С1,10Г2С1Д 17ГС, 17Г1С 12Х1МФ 12ХМ 10Х2М | 4-60 25-115 4-160 4-100 4-50 4-40 4-160 8-50 |
2.2. По размерам, предельным отклонениям и другим требованиям сталь должна соответствовать ГОСТ 19903-74.
Пример условного обозначения
Листовая сталь марки 16ГС, нормальной плоскостности, нормальной точности прокатки, размером 20×2000×6000 мм, категории 3:
Лист
3.Технические требования
3.1. Листы из стали марок 12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К изготовляют 1-5, 10,11,16 категорий; из стали марок 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д – 1-17 категорий, из стали марок 17ГС и 17Г1С 1-6; 10-12 категорий; из стали марок 12ХМ, 10Х2М,12Х1МФ – 1-3 и 16 категорий. Листы категорий 16 и 17 изготовляют толщиной 12-60 мм.
3.2. Листы всех марок стали 1-ой категории могут изготовляться без термической обработки.
3.3. Листы из стали марок 12К, 16К и 18К изготовляют с нормализацией.
3.4. В зависимости от нормируемых механических свойств сталь изготовляют по категориям:
| Нормируемая характеристика | Категория | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| Химический состав Механические свойства при растяжении и изгиб в холодном состоянии Ударная вязкость при температуре +20 ºС Ударная вязкость после механического старения Ударная вязкость при: -20ºС -40ºС -50ºС -60ºС -70ºС Ударная вязкость при: +20 ºС и после механического старения -20 ºС и после механического старения -40 ºС и после механического старения -50 ºС и после механического старения -60 ºС и после механического старения -70 ºС и после механического старения Предел текучести при повышенной температуре* Предел текучести при повышенной температуре, ударная вязкость при одной из минусовых температур* и после механического старения | + - - - - - - - - - - - - - - - - | + + - - - - - - - - - - - - - - - | + + + - - - - - - - - - - - - - | + + - + - - - - - - - - - - - - - | + + - - + - - - - - - - - - - - - | + + - - - + - - - - - - - - - - | + + - - - - + - - - - - - - - - - | + - - - - - - + - - - - - - - - - | + - - - - - - - + - - - - - - - - | + - - - - - - - - + - - - - - - - | + - - - - - - - - - + - - - - - - | + - - - - - - - - - + - - - - - | + - - - - - - - - - - - + - - - - | + - - - - - - - - - - - - + - - - | + - - - - - - - - - - - - + - - | + - - - - - - - - - - - - - - + - | + - - - - - - - - - - - - - - - |
* Температура указывается в заказе.
Листы из стали марок 15К и 20К изготовляют без нормализации. Листы из стали марки 22К толщиной до 35 мм включительно изготовляют без термической обработки или термически обработанные, толщиной более 35 мм – без термической обработки.
3.5. Листы из низколегированной стали категорий 2-6, 10-12 и 16 изготовляют без термической обработки или термически обработанные, из стали категорий 7-9, 13-15 и 17- термически обработанные ( после нормализации или закалки с отпуском).
Листы из стали марки 17Г1С всех толщин , из стали марок 10Г2С1, 10Г2С1Д толщиной более 20 мм 4-15 и 17 категорий изготовляют в нормализованном или улучшенном состоянии.
3.6. Листы из стали марок 12ХМ, 10Х2М, 12Х1МФ изготовляют термически обработанными.
3.7. Механические свойства и испытания листов на изгиб должны соответствовать:
из углеродистой и легированной стали – нормам, указанным в нижеследующих таблицах:
| Марки стали | Толщина, мм | | Временное сопротивление σВ, Н/мм2 | Относительное удлинение δ5, % | Ударная вязкость КС | |
| кгс·м/см2, не менее | После механического старения, кгс·м/см2, не менее | |||||
| 18К | До 20 От 21 до 40 От 41 до 60 | 275 265 255 | 431-519 431-519 431-519 | 20 20 20 | 6 6 6 | 3 3 3 |
| 20К | До 20 От 21 до 40 От 41 до 60 | 245 235 225 | 402-509 402-509 402-509 | 25 24 23 | 6 5,5 5 | 3 2,5 2,5 |
| 22К | До 60 | 265 | 431-590 | 22 | 6 | 3 |
| 12Х1МФ | 4-40 | 294 | 440-588 | 21 | 8 | - |
| 12ХМ | 4-50 От 50 до 100 От 100 до 160 | 245 235 225 | Не менее 440 Не менее 431 Не менее 421 | 22 20 18 | 6 5 4 | - - - |
| 10Х2М | 8-50 | 294 | 392-588 | 20 | 10 | - |
| Марка стали | Толщина листа, мм | Испытание на изгиб в холодном состоянии на 180º (d-диаметр оправки, а- толщиной образца) |
| 12К | До 30 Св. 30 | d =0,5а d =0,5а |
| 15К | До 30 Св. 30 | d =0,5а d =1,0а |
| 16К | До 30 Св. 30 | d =2а d =2а |
| 18К | До 30 Св. 30 | d =2,5а d =2,5а |
| 20К | До 30 Св. 30 | d =1,5а d =2,5а |
| 22К | До 60 Св. 60 | d =2а - |
| 12Х1МФ | 4-40 | d =2а |
| 12ХМ | 4-50 50-100 100-160 | d =2а d =2,5а d =3а |
из низколегированной стали – нормам, приведенным в ГОСТ 19282-73.
3.8. Предел текучести при повышенных температурах:
| Марка стали | Предел текучести, МПа, при температуре ºС, не менее | ||||||
| 200 | 250 | 300 | 320 | 350 | 400 | 450 | |
| 12К 15К 16К 18К 20К 22К 09Г2С 16ГС 10Г2С1 09Г2СД 10Г2С1Д 10Х2М 12Х1МФ 12ХМ 17ГС и 17Г1С | 176 176 206 225 216 - - - - - - - - - 265 | 167 167 186 206 196 206 225 225 255 225 255 225 245 225 245 | 137 137 157 176 176 186 196 196 225 196 225 216 235 216 225 | - - - - - 176 - - - - - - - - - | 118 118 137 157 157 - 176 176 206 176 206 206 225 206 206 | 98 98 118 137 137 - 157 157 176 157 176 196 216 196 176 | 78 78 98 118 118 - - - - - - 186 206 186 176 |
3.9. Листы могут поставляться по группам качества относительного сужения в направлении толщины листа – Z1, Z2, Z3.
По толщине листы подразделяются на группы толщиной до 20 мм и свыше 20 мм.
Относительное сужение при разрыве в направлении толщины
| Группа качества | Толщина листа, мм, не более | Относительное сужение, Z | |
| Среднее значение трех отдельных образцов, % | Относительное значение | ||
| Не менее | |||
| Z1 Z2 Z3 | 40 | 15 25 35 | 10 15 25 |
markmet.ru
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь – сплав железа и углерода – занимает порядка 80% от всего объема металлоизделий. Материал отличается удовлетворительными механическими свойствами, относительно небольшими затратами на производство. Плотность стали (от 7,7 до 7,9)*103 кг/м3.
Сплав хорошо подвергается обработке давлением и резанием. Следует отметить, что материал превосходит в этих свойствах легированный сплав. Вместе с этим, углеродистая сталь менее технологична при термической обработке. В связи с высокой критической скоростью закалки, сплав охлаждается в воде. Это, в свою очередь, приводит к значительным короблениям и деформациям изделий. Чтобы углеродистая сталь обладала одинаковой с легированным сплавом прочностью, ее необходимо отпускать при температуре более низкой. В связи с этим, сохраняются более высокие напряжения, что снижает конструкционную прочность материала.
Углеродистая сталь бывает двух видов: качественная и обыкновенного качества.
Второй вид представлен прокатными изделиями: швеллерами, трубами, уголками, листами, балками, прутками и прочим. В углеродистой стали обычного качества допустимо содержание неметаллических включений, вредных примесей. Разрешена и некоторая степень газонасыщенности материала.
В соответствии с комплексом свойств и назначением углеродистые сплавы подразделяются на группы А, Б и В.
Первая группа (А) применяется при изготовлении деталей без использования горячей обработки. Таким образом, материал сохраняет механические свойства.
Стали из группы Б используют при производстве деталей с применением горячей обработки (например, прокатки, ковки, сварки). В этом случае механические свойства и исходная структура изменяются. Для этих деталей важной является информация о химическом составе. В зависимости от сведений будет определяться и режим горячей обработки.
Стали из группы В используются для изготовления сварных конструкций, ответственных деталей.
Следует отметить, что способ обработки металлического материала влияет на теплопроводность стали. Так, любое воздействие на изделие давлением повышает свойство проводить тепло к менее нагретой его части от более нагретого участка.
Углеродистые стали указанных трех групп обыкновенного качества предназначены для производства разных металлоконструкций, слабонагруженных приборов и деталей машин. Данный тип материала применим в тех случаях, когда работоспособность изделий обеспечивается за счет жесткости. Углеродистые стали с обыкновенным качеством достаточно широко используются в строительной сфере при сооружении железобетонных конструкций. Отдельные сплавы групп В и Б хорошо подвергаются холодной обработке и свариванию. В связи с чем эти стали широко применяют при изготовлении рам, сварных ферм, строительных металлоконструкций, а также крепежных элементов, часть из которых подвергается впоследствии цементированию.
Стали подразделяют также на высоко-, средне- и низкоуглеродистые.
Последние характеризуются высокой пластичностью и малой прочностью в холодном состоянии. Как правило, эти низкоуглеродистые стали изготавливают в виде тонкого листа. Углерод и кремний содержатся в них в малом количестве, вследствие чего эти сплавы отличаются мягкостью.
Стали среднеуглеродистые (номеров 4 и 3), отличаются большой прочностью. Эти сплавы применяют при производстве шестерен, валов, шкивов и прочих деталей сельскохозяйственной и грузовой техники, а также железнодорожных колес, рельсов и других изделий.
Стали высокоуглеродистые (номеров 6 и 5) и с высоким содержанием марганца используют в большинстве случаев при изготовлении высокопрочной проволоки, рессор, пружин и прочих деталей, от которых требуется высокая упругость и износостойкость.
fb.ru
Низколегированная углеродистая сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Низколегированная углеродистая сталь
Cтраница 2
Горизонтальный аппарат емкостью 10 м3, внутренним диаметром 1600 мм и длиной 5 94 м выполнен из низколегированной и углеродистой стали. [16]
Горизонтальный аппарат емкостью 5 м3, внутренним диаметром 1200 цм и длиной 5 94 м выполнен из низколегированной и углеродистой стали. [17]
На базе покрытий основного типа ( Б) обычно составляют композиции покрытий электродов для сварки ответственных конструкций из низколегированных и углеродистых сталей, среднелегированных сталей и всех электродов для сварки высоколегированных сталей. [19]
В настоящее время у нас и за рубежом проводятся широкие работы по замене химически стойких дефицитных конструкционных сталей низколегированными углеродистыми сталями с надежным защитным покрытием. Одним из вариантов защиты в отдельных, хорошо проверенных случаях, могут быть использованы лакокрасочные покрытия. [20]
Температура нагрева должна быть для труб их хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей 710 - 740 С, для прочих труб из низколегированных и углеродистых сталей перлитного класса 650 - 680 С. [22]
Все материалы, годные для фтора, могут использоваться с дифторидом кислорода и, кроме того, удовлетворительно стойкими могут считаться низколегированные и углеродистые стали, алюминиевые сплавы и бронзы. Наилучшими прокладочными материалами являются тефлон или винипласт. Хранение дифторида кислорода при нормальном давлении возможно, но в сосудах с тройными стенками, как для фтора. Один из промежутков между стенками заливается либо жидким азотом, либо жидким кислородом, во втором промежутке создается вакуум. В хранилище обеспечивается отбор и нейтрализация паров моноокиси фтора. [23]
Недостатками процесса азотирования являются, во-первых, чрезмерная длительность процесса, продолжающегося до 50 и даже до 100 ч, и, во-вторых, необходимость применения особых легированных сталей, себестоимость которых в 2 - 3 раза превышает себестоимость низколегированных и углеродистых сталей. Все это уменьшает возможность широкого применения процесса азотирования и значительно повышает себестоимость азотированных деталей. [24]
Расчетная схема мембран приведена на рис. 1.33. Мембрана с прорезями не имеет непосредственного контакта с технологической средой, поэтому к коррозионной стойкости материала особых требований не предъявляют: допускается применение материалов, не указанных в таблице приложения 10, в частности, низколегированных и углеродистых сталей. [26]
Так, при уменьшении шероховатости нарезанной или шлифованной резьбы болтов с 7 до 10-го класса допустимая предельная амплитуда цикла напряжений увеличивается на 20 - 50 %, причем в большей степени у болтов из высокопрочных легированных термически обработанных сталей и в меньшей - у болтов из низколегированных и углеродистых сталей, что объясняется большей чувствительностью легированных сталей к концентрации напряжений. [27]
Так, при уменьшении шероховатости впадины нарезанной или шлифованной резьбы болтов с Ra 1 0 мкм до Ка 0 1 мкм допустимая предельная амплитуда цикла напряжений увеличивается на 20 - 50 %, причем в большей степени у болтов из высокопрочных легированных термически обработанных сталей и в меньшей - у болтов из низколегированных и углеродистых сталей, что объясняется большей чувствительностью легированных сталей к концентрации напряжений. [28]
Так, при уменьшении параметра шероховатости поверхности впадины нарезанной или шлифованной резьбы болтов от Ra - 1 0 мкм до Ra 0 1 мкм допускаемая предельная амплитуда цикла напряжений увеличивается на 20 - 50 %, причем в большей степени для болтов из высокопрочных легированных термически обработанных сталей и в меньшей - для болтов из низколегированных и углеродистых сталей, что объясняется большей чувствительностью легированных сталей к концентрации напряжений. [29]
Так, при уменьшении параметра шероховатости поверхности впадины нарезанной или шлифованной резьбы болтов от Ra 1 0 мкм до Ra - 0 1 мкм допускаемая предельная амплитуда цикла напряжений увеличивается на 20 - 50 %, причем в большей степени для болтов из высокопрочных легированных термически обработанных сталей и в меньшей - для болтов из низколегированных и углеродистых сталей, что объясняется большей чувствительностью легированных сталей к концентрации напряжений. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Углеродистая сталь – марки и правила их чтения для начинающих + Видео
Чтобы определить состав, свойства и характеристики углеродистых сталей, необходимо разбираться в их маркировке. Разберем все на конкретных примерах, чтобы справиться с поставленной задачей смог даже неопытный работник.
1 Что характерно для углеродистой стали и почему?
В этой статье речь пойдет о сплаве железа и углерода (С). Конечно, не обходится и без других примесей, но углеродистая сталь содержит до 2% С, а процентное содержание иных добавок незначительно. Такой материал нашел свое широкое применение во многих промышленных цехах. Из него изготавливают инструменты, оборудование, детали котлов, различные элементы. Этот дешевый сплав пользуется невероятной популярностью в строительной индустрии, особенно при изготовлении несущих конструкций. Среднеуглеродистые сплавы часто используются в машиностроении.
Огромный спрос обоснован не только приемлемой стоимостью материала, но и его свойствами. Он достаточно пластичен, легко подвергается обработке и превосходно сваривается. Также углеродистые сплавы не боятся динамических нагрузок. Но во многом характеристики металла зависят от его химического состава. С увеличением процентного содержания С изменяется структура сплава и его свойства. С возрастанием количества углерода до 1% увеличивается предел прочности и твердость, зато такое изменение негативно сказывается на пластичности и пределе текучести.
Углеродистый сплав
Рекомендуем ознакомиться
Дальнейшее увеличение С только ухудшит прочностные характеристики, именно поэтому в высокоуглеродистых сталях содержание этого элемента обычно не превышает 1,3%.
Ради справедливости стоит отметить и недостатки, которыми обладают такие марки сталей. К ним относятся низкие электротехнические свойства, недостаточная коррозионная устойчивость, которая еще более ухудшается с повышением температуры. Поэтому изделия следует покрывать защитным слоем. Также при нагреве снижаются прочностные характеристики сплавов, а перегрев приводит к короблению и образованию трещин. Негативно сказывается и высокий коэффициент теплового расширения.
Скажем еще пару слов о примесях, их влияние может принести как пользу, так и вред. К первым относятся марганец и кремний, которые способствуют раскислению. А такие добавки как сера и фосфор отрицательно скажутся на характеристиках. Первая способствует красноломкости, т. е. материал плохо поддается обработке в нагретом состоянии. А вот фосфор вызывает хладноломкость – металл боится холодной обработки.
2 Классификация углеродистых сталей
Если углеродистая сталь содержит менее 0,8% С, то она будет иметь доэвтектоидную структуру. При увеличении этого элемента до 0,8% и более, структура материала изменяется на эвтектоидную и заэвтектоидную соответственно. В первом случае структура ферритно-перлитная, в эвтектоидных уже преобладает перлит, а при дальнейшем увеличении С в составе материала появляется вторичный цементит.
Также сплавы делятся согласно степени раскисления на спокойные, кипящие и полуспокойные. Если металл был полностью раскислен в печи и, соответственно, не содержит закиси железа, то такой сплав называется спокойным. К его достоинствам следует отнести отсутствие газов, а главный недостаток – относительно дорогая выплавка. В основном такой материал пользуется спросом для изготовления ответственных конструкций. Более дешевое производство у кипящей углеродистой стали, но в этом случае она будет содержать растворенные газы. Они негативно скажутся на свариваемости материала. Например, азот может спровоцировать появление трещин при проведении сварочных работ. Кипящие сплавы содержат некоторое количество закиси железа, вызванное неполным раскислением в печи.
Существуют еще полуспокойные марки сталей. Они выступают по степени раскисления чем-то средним между кипящими и спокойными. Металл затвердевает в изложнице без кипения, однако процесс сопровождается выделением газов. Но стоит отметить, что количество газовых пузырей значительно меньше, чем в случае с кипящими сталями, а в процессе прокатки они завариваются полностью. Этот сплав чаще всего используется как конструкционный материал.
Марки углеродистой стали
Делятся сплавы также в зависимости от способа создания и имеющихся на выходе качеств. Углеродистая сталь обыкновенного качества в основном выплавляется в мартеновских печах, а затем разливается в большие слитки. Такой металл имеет довольно большое содержание неметаллических включений. В прокатанном виде наблюдается полосатость вдоль направления течения.
Качественный сплав также производится с помощью мартеновских печей, но в этом случае к технологии предъявляются более строгие требования, за счет чего количество неметаллических включений значительно снижается. Высококачественные сплавы изготавливаются в электропечах. Такая технология гарантирует повышенную чистоту материала, а значит, и превосходные механические свойства.
Знакомое даже непрофессионалу разделение – по назначению, сплавы делятся на инструментальные и конструкционные. Первые используются для изготовления различных инструментов. Содержание углерода в них колеблется в пределах от 0,65 до 1, 32%. Конструкционные марки нашли свое применение при изготовлении различных деталей и узлов. Например, для производства элементов, работающих в условиях поверхностного износа и испытывающие динамические нагрузки, лучше всего зарекомендовали себя цементуемые марки сталей. Они делятся на 3 группы: сплавы с неупрочняемой, слабоупрочняемой и сильноупрочняемой сердцевиной. Все цементуемые сплавы подвергаются цементации.
По химическому составу такие сплавы делятся на мало-, средне- и высокоуглеродистые стали. Содержание С в последнем случае превышает 0,7%, а в первом менее 0,3%. Если в составе присутствует С в пределах от 0,3 до 0,7%, то это среднеуглеродистые стали.
3 Читаем маркировку без затруднений
Если вам предстоит работать с таким материалом, то важно не тушеваться при виде маркировки. Сплавы обыкновенного качества обозначаются сочетанием букв Ст с цифрами от 0 до 6 и делятся на 3 категории. Если материал поставляется с гарантией механических свойств, при этом его химический состав не оговаривается, то он относится к группе А. Причем в этом случае категория в маркировке никак не обозначается. А определить свойства сплава можно по его номеру, чем он выше, тем больше прочность.
А вот сплав с гарантированным составом, но не регламентируемыми свойствами будет обозначаться буквой "Б". Символ находится в самом начале шифра. У этих сталей в соответствии с номером изменяется содержание С. Если же на первой позиции увидите "В", то речь идет о сплавах, в которых регламентируется и состав, и механические свойства. Первый соответствует сталям группы Б с аналогичным номером, а механические свойства – сплавам категории А. Более подробно ознакомиться с характеристиками можно, изучив сопроводительные документы.
Маркировка углеродистых сталей
В конце маркировки указывается степень раскисления. Полуспокойные и кипящие обозначаются сочетанием букв "пс" и "кп", соответственно. Если в конце шифра нет никаких символов, значит, сплав относится к спокойному типу. Сейчас попробуем разобрать все на конкретных примерах. Ст5 – углеродистая сталь с номером 5, относится к группе А, спокойная. Шифр БСт2кп означает, что сплав с номером 2 относится к категории Б, кипящий.
Качественные углеродистые сплавы маркируют цифрами, показывающими среднее содержание С в сотых долях. Если после цифирного обозначения увидите букву "Г", то речь идет о сталях с повышенным содержанием марганца. Как и в предыдущем случае степень раскисления указывается в конце. Пример: Сталь 20 – качественная углеродистая, содержание С 0,2%. Отсутствие каких-либо символов после цифр свидетельствует, что в составе металла менее 0,8% марганца, и он относится к спокойному типу. Сталь 40Гкп – углеродистая (0,4% С) с повышенным содержанием марганца, кипящая.
Маркировка инструментальных сплавов начинается с символа "У", за которым следуют числа, показывающие количество углерода в составе сплава. Только в этом случае С указывается в десятых долях. В конце шифра можно увидеть букву "А", так обозначаются сплавы повышенного качества. У4 – инструментальная углеродистая сталь (0,4% С). У8А – сплав (0,8%С) повышенного качества.
tutmet.ru
