Сталь легированная применение: Легированная сталь: области применения — Тюменская линия

Содержание

Распространенные марки сталей в ТПА

Сталь Вид металла Относительное удлинение, % Относительное сужение, % Ударная вязкость, KCU Дж/см2
40ХНМЛ исходный 6,2 16,3 30
литой модифиц. 14,5 42,4 87
прокат 12 55 100
12Х18Н9ТЛ исходный 30,2 40,1 180
литой модифиц. 67,8 72,5 420
прокат 46-47 66-80 250-380
Сталь Вид металла Ударная вязкость, Дж/см2 при температуре испытаний
+20°С -20°С -50°C
20ХЛ исходный 91 50 32
модифиц. 132 115 95
08ГДНФЛ исходный 135 48 28
модифиц. 223 82 82
Cталь Механические свойства
sВ, МПа sТ, МПа d, % y, % КСU, Дж/см2
Углеродистая
20Л 540 280 24 40 80
550 305 33 59 90
45Л 1280
750
3 9 5
1370 800 6 14 13
Легированная
40ХЛ 853 684 11 26 33
866 703 16 38 58
20ХГСЛ 750 620 17 38 90
760 646 23 58 160
ЗОХНМЛ 863 723 14 34 75
882 735 22 59 130
5ХНМЛ 1180 972 13 41 50
1270 1014 25 50 78
5ХНВЛ 1130 945 8 30 33
1157 990 14 44 53
Высоколегированная
10Х18Н9ТЛ
505
264 30 40 180
512 275 68 72 420
10Х18Н12МЗТЛ 516 235 33 34 105
553 384 50 58 255
  • 40ХНМЛ
      Хладностойкая модифицированная литая сталь, применяется для арматурного литья.
      Одним из важнейших результатов модифицирования является повышение жидкотекучести стали. Повышение жидкотекучести улучшает качество поверхности отливок. Одновременно отмечено улучшение механической обрабатываемости отливок.
  • 12Х18Н9ТЛ
      Сталь для отливок легированная с особыми свойствами.
      Применение: сталь жаростойкая до 750 °С, жаропрочная при температуре до 600 °С, коррозионностойкая, аустенитного класса.
      Режимы термической обработки материала: pакалка 1050 — 1100°C, охлаждение в воде, масле или на воздухе.
      Ограниченно свариваемая: сварка возможна при подогреве до 100-120°C и последующей термообработке.
  • 08ГДНФЛ
      Сталь для отливок легированная.
      Применение: ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой вязкости и достаточной прочности, работающие при температурах от -60 до +350°С.
      Свариваемость: без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки.
      Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
  • 20Л
      Заменитель: 25Л, 30Л.
      Сталь для отливок нелегированная.
      Применение: шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.
      Свариваемость: без ограничений.
      Флокеночувствительность: не чувствительна.
      Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
  • 45Л
      Заменитель: 35Л, 55Л, 50Л, 40Л.
      Сталь для отливок нелегированная
      Применение: детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающие под действием статических и динамических нагрузок.
      Свариваемость: трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300°С при сварке, термообработка после сварки.
      Флокеночувствительность: не чувствительна.
      Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
  • 40ХЛ
      Заменитель: 30ГСЛ, 35ГСЛ
      Сталь для отливок легированная.
      Применение: детали, требующие повышенной твердости, а также фасонные отливки небольших размеров сложной конфигурации, изготовляемые по выплавляемым моделям.
      Свариваемость: ограниченно свариваемая.
      Флокеночувствительность: малочувствительна.
      Склонность к отпускной хрупкости: склонна.
  • 30ХНМЛ
      Сталь для отливок легированная.
      Применение: ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок при температуре до 400°С.
  • 20ХЛ
      Сталь для отливок легированная
      Применяется: для изготовления отливок 1, 2, 3 групп деталей трубопроводной арматуры повышенной прочности в северном исполнении с испытанием ударной вязкости при температуре эксплуатации KCU-50≥200 кДж/м2 (2,0 кгс·м/см2), температурах рабочей среды от -50 до +450 °С без ограничения номинального рабочего давления.
      Свариваемость – сварка допустима, рекомендуется последующая термообработка.
      Обрабатываемость резанием – удовлетворительная.
  • 10Х18Н12МЗТЛ
      Свариваемость: сварка допустима, рекомендуется последующая термообработка.
      Обрабатываемость резанием: плохая.
  • 20ХГСЛ
      Низколегированная хромокремнемарганцевая литейная сталь.
      Обладают повышенной прочностью и упругостью.
      Назначение: применяется для изготовления корпусов задвижек запорной арматуры.
  • 5ХНМЛ
      Применяется для изготовления фасонных отливок различного технического назначения.
      Сталь относиться к классу инструментальных сталей.
      Дополнительная теплостойкость стали обеспечивается легированием вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием, иногда кобальтом.
      Важные свойства – устойчивость к образованию поверхностных трещин при многократных теплосменах (разгаростойкость).
      Свариваемость: не применяется для сварных конструкций.
      Склонность к отпускной способности: не склонна
      Флокеночувствительность: чувствительна.
  • 5ХНВЛ
      Сталь легированная применяется для изготовления молотовых штампов паровоздушных и пневматических молотов массой падающих частей до 3 т; цельнокатаных колец различного назначения.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь обыкновенного качества изготовляется по ГОСТ 380-71; качественная, выплавляемая в основных конверторах, мартеновских и электрических печах, — по ГОСТ.

    В первом случае углеродистая сталь подразделяется на три группы: А, Б и В.
  • Стали группы А применяются, как правило, для неответственных деталей: ограждения, перила и т.д.
  • Стали группы Б и В необходимы для нагруженных деталей.

Ввиду более низкой стоимости стали группы А более распространены в промышленности.

Для изготовления деталей арматуры наиболее часто используют углеродистые стали марок 20Л, 25Л и 35Л. Широкое применение при рабочей температуре до 425° С и рабочем давлении до 6,4 МПа имеет сталь 25Л-П для особо ответственных изделий. Целесообразно применение  25Л-Ш в том случае, если требуется гарантировать определенные показатели ударной вязкости.

Углеродистые стали хорошо ведут себя при низких температурах: спокойная до -40оС, кипящая — до -30оС. С повышением температуры (выше 300оС) механические свойства углеродистой стали стремительно снижаются, поэтому сталь обыкновенного качества обычно применяют до 425оС.

Для ответственных объектов, например, в атомной энергетике, углеродистая сталь в трубопроводной арматуре применяется только для температур до 350оС с целью обеспечения высокой надежности функционирования системы.

Стальная арматура идеально подходит для трубопроводов, в которых проводятся вода, пар, нефтепродукты, иногда – кислые и щелочные среды. 

Производство ТПА из углеродистой стали сегодня — достаточно выгодное дело, т.к. данный материал отличается сравнительно небольшой стоимостью, но при этом обладает высокой твердостью и прочностью по сравнению с другими конструкционными материалами.  

Легированная сталь

Применение легированной стали позволяет экономить металл, а также повысить износостойкость и долговечность изделий.

    По назначению легированные стали делятся на группы:
  • конструкционная,
  • инструментальная,
  • сталь с особыми физическими и химическими свойствами.

В легированной стали, наряду с обычными примесями, имеются легирующие элементы, такие как: хром, вольфрам, молибден, никель, кремний и марганец. Такая сталь обладает высокоценными свойствами, которых не имеет углеродистая сталь.

    Влияние легирующих элементов на свойства стали:
  • хром повышает твердость, коррозионностойкость;
  • никель повышает прочность, пластичность, коррозионностойкость;
  • вольфрам увеличивает твердость и красностойкость, т.е. способность сохранять при высоких температурах износостойкость;
  • ванадий — повышает плотность, прочность, сопротивление удару, истиранию;
  • кобальт — повышает жаропрочность, магнитопроницаемость;
  • молибден — увеличивает красностойкость, прочность, коррозионностойкость при высоких температурах;
  • марганец — при содержании свыше 1 процента увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок;
  • титан — повышает прочность, сопротивление коррозии;
  • алюминий — повышает окалиностойкость;
  • ниобий — повышает кислотостойкость;
  • медь — уменьшает коррозию.

Каждая легирующая добавка имеет свое буквенное обозначение: Н — никель, Х — хром, Г — марганец, С — кремний, В — вольфрам, Ф — ванадий, М — молибден, Д — медь, К — кобальт, Б — ниобий, Т — титан, Ю — алюминий, Р — бор, А — азот.

Выделяют три вида легированной стали. Это различие проводят по степени легированности: низколегированная (до 2,5%,), среднелегированная (от 2,5 до 10%) и высоколегированная (более 10%).

Классификация стали осуществляется либо по структуре, либо по назначению. По назначению: конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами, то есть электротехнические, нержавеющие, жаропрочные и др.

    Достоинства легированных сталей:
  • высокие показатели сопротивления металла пластическим деформациям;
  • высокий запас вязкости и сопротивление хладноломкости, и как следствие, надежность.
    Недостатки:
  • сталь склонна к образованию флокенов. Причина их появления – выделение водорода, растворенного в металле.

Высоколегированная сталь

К высоколегированным относят стали, суммарный состав легирующих элементов в которых составляет не менее 10%, при этом содержание одного из компонентов — не менее 8%.  Содержание железа должно составлять не менее 45%. В высоколегированных сталях общее содержание легирующих элементов на уровне от 8 до 65%. В соответствии с ГОСТ 5632-61 насчитывают более 100 марок высоколегированных деформируемых сталей и сплавов.

В основном это стали, обладающие повышенной коррозионной стойкостью или жаростойкостью. Так как данный тип металла устойчив к химической, электрической и межкристаллитной коррозии,  он часто используется в производстве деталей, которые длительное время находятся в условиях высоких температур (до 600 С) – лопатки турбин, диски компрессоров, клапаны и пр.

При соответствующем легировании и термической обработке стали обладают высокой коррозионной стойкостью в газовой среде, в водных растворах кислот, щелочей и в жидкометаллических средах.

При выборе марки стали необходимо кроме специфики рабочей среды учитывать и ее температуру. Известно, например, что скорость коррозии сталей в 98% серной кислоте при температуре 20оC составляет порядка 0,005 – 0,01 мм в год, при 100оC – 0,5 – 1мм в год.

 

Легированная сталь — общие сведения

Помимо углерода, железа и примесей, в состав легированной стали также входят специальные легирующие элементы. Их вводят в сталь в разных сочетаниях и количествах. Одновременно может быть введено 2, 3 и более вида. Легирующие элементы вводятся для повышения технологических и эксплуатационных качества металла.

Сталь имеет определенную градацию по содержанию таких элементов. Так, если легирующих элементов содержится более 10%, то сталь считается высоколегированной, если их содержание находится в пределах 2,5-10%, то это среднелегированная сталь. Если процент легирующих элементов ниже, то сталь – низколегированная. Помимо этого, сталь также классифицируют по назначению: инструментальная, конструкционная и сталь с особыми свойствами. Нефтяная и химическая промышленность часто пользуются трубами, аппаратами и метизами из легированной стали. Нержавеющая сталь это легированная сталь с добавлением хрома, наиболее часто востребована в производстве.

Низколегированные стали (13Х, 9ХС) для режущих инструментов не являются теплостойкими. Поэтому рекомендуется работать с ними при температуре от 200 до 250 градусов. При температуре 300-400 уже можно работать со среднелегированными сталями (9Х5ВФ, 8Х4В3М3Ф2). Легированные стали по сравнению с углеродистыми имеют большую устойчивость переохлажденного аустенита. Их износостойкость выше, а прокаливаемость – больше.

Легированные стали закаливают в масле, критический диаметр при этом – 40 мм. Применение горячих закалочных сред или масла помогает уменьшить коробление инструмента и деформацию. Таким образом, инструмент будет иметь большее сечение. Из-за меньшего коробления длина инструмента будет больше.

Низколегированная сталь (13Х, например) имеет относительно неглубокую прокаливаемость и рекомендована для инструментов, диаметром не более 15 мм. Из такой стали часто изготавливают лезвия для безопасных бритв, гравировальный или хирургический инструменты.

Такие стали, как ХВСГ, ХВГ, 9ХС используются в создании инструментов относительно крупного сечения: развертки, сверла, протяжки с диаметром от 60 до 80 мм в среднем.

Термическая обработка для режущих легированных сталей включает закалку в масле с температурой 830-870 градусов (или ступенчатую закалку), а также отпуск, но уже при температуре около 200. Твердость стали после этого будет ЯС 61-65. Если требуется повысить вязкость, то температуру отпуска повышают до 200-300 градусов. При этом снижается твердость до Н=С 55-60, потому что часть мартенсита распадается.

Легированная сталь имеет определенную маркировку типа 25ХГ2С. Здесь 25 означает 0,25% углерода в стали, 1% хрома (если процент равен 1, то цифра опускается), 2% марганца, а также 1% кремния. То есть, две первые цифры означают процентное содержание в сотых долях углерода, а остальные – проценты легирующих элементов. Инструменты из легированных сталей прочнее, легче и дольше служат. Завод, занимающийся обработкой и изготовлением металлических изделий использует, как правило обычные и легированные стали.

Высококачественная легированная сталь маркируется буквой А в конце. 30ХМА, например – это высококачественная легированная хромомолибденовая сталь.

Применяют легированную сталь в зависимости от количества специальных добавок и назначения. Главное отличие легированной стали – это повышенная прочность и высокая пластичность. Благодаря этому уменьшается вес металлических конструкций. Область применения определяется и подразделением сталей на группы: жаропрочные, окалиностойкие, кислотостойкие. Военная и ракетная промышленности постоянные потребители высококачкственных легированных сталей.

Сталь ХВГ технические характеристики

Сталь ХВГ — характеристики, состав, свойства.

Сталь ХВГ относится к числу наиболее распространенных марок конструкционной стали. Это легированная инструментальная сталь, обладающая высокими механическими характеристиками прочности, твердости и износоустойчивости. Эксплуатационные свойства материала обеспечивают возможность его применения для изготовления наиболее ответственных конструкционных элементов, работающих в сложных условиях. При этом применение стали позволяет обеспечивать высокую долговечность и надежность таких элементов.

Данная марка стали поставляется потребителю, главным образом, в форме сортового проката. В том числе на металлургических предприятиях изготавливается  квадрат, полоса, круг и другие виды проката. В качестве основных легирующих элементов сталь ХВГ использует хром, вольфрам и марганец. Эти вещества включаются в состав сплава с содержанием не более 1,5 процентов. Кроме этого, данная марка стали отличается повышенным содержанием углерода, уровень которого в составе сплава достигает порядка 1 процента. Благодаря такому составу металл и получает повышенные механические характеристики. При этом состав сплава определяет его слабую склонность к обработке свариванием и малую склонность к отпускной способности.

Сталь ХВГ — применение.

Свойства стали ХВГ обуславливают особенности области применения данного материала. Инструментальная легированная сталь используется для создания ответственных деталей, также используются для изготовления режущих и измерительных инструментов, для которых коробление зеркала во время закалки является недопустимым. Данная марка может применяться для изготовления резьбовых калибров, длинных метчиков и протяжек и других видов специального инструмента. Большой популярностью пользуются цилиндрические, дисковые и модульные фрезы, для изготовления которых может применяться круг или квадрат. Применение для этих видов инструмента материала, обладающего такими характеристиками, обеспечивает повышенную надежность и долговечность. За счет этого достигается отличная экономическая эффективность, несмотря на сравнительно высокую стоимость легированной инструментальной стали.

Сталь ХВГ — продажа и доставка 

Сталь ХВГ выпускается ведущими предприятиями отечественной металлургии. В процессе производства должно быть обеспечено строгое соблюдение технологии, что обуславливает высокий уровень требований по отношению к производителю. В связи с этим наша компания закупает сталь только у лучших металлургических комбинатов. Это дает нам возможность гарантировать самое высокое качество всего ассортимента предлагаемой продукции. У нас вы сможете приобрести любыми партиями все виды проката. 

Конструкционные стали


Конструкционные стали— это те стали, из которых изготовляют детали машин (стали машиностроительные), а так же различные конструкции и сооржуения (строительные стали)

 

Углеродистые конструкционные стали

Данный вид стали подразделяют на стали обыкновенного качества и качественные.

К сталям обыкновенного качества относят следующие марки Ст0, Ст1, Ст2,. .., Ст6 (чем больше номер, тем больше содержание углерода в стали).
Стали обыкновенного качества, особенно кипящие, являются самыми дешевыми.
С повышением номера марки стали увеличивается предел прочности (sв) и текучести (s0.2) и снижается пластичность (d,y).
Обычно этот вид стали применяется при изготовлении горячекатанного рядового проката, а именно: стальной балки, стального швеллера, угла стального, прутка, стального круга, а так же листов, труб и поковок.
Свариваемость стали значительно ухудшается с увеличением содержания углдерода, поэтому стали Ст5 и Ст6 применяют в качестве не подлежащих сварке элементов строительной конструкции.

Качественные углеродистые стали выплавляют с соблюдением более строгих условий. Содержание S<=0.04%, P<=0.035¸0.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.
Качественные углеродистые стали аналогично маркируют цифрами: 08, 10, 15,…, 85, которые говорят о среднем содержании углерода в сотых долях процента.

Низкоуглеродистые стали (С<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330¸340МПа, s0.2=230¸280МПа, d=33¸31%.

Стали без термической обработки используют для малонагруженных деталей, ответственных сварных конструкций, а также для деталей машин, упрочняемых цементацией.

Среднеуглеродистые стали (0.3-0.5% С) 30, 35,…, 55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях промышленности. Эти стали по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности (sв=500¸600МПа, s0.2=300¸360МПа,d =21¸16%). В связи с этим их следует применять для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.

Обладающие высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами стали с выскоим содержанием углерода 60, 65,…, 85 применяются при изготовлении пружин и рессор, шпинделей, замковых шайб и тд


Легированные конструкционные стали

Легированные стали имеют широкое применение в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.
Стали, содержащие менее 2.5% легирующих элементов, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% — к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).

Самые распространенные стали в машиностроении-это легированные стали, а в строительстве- низколегированные.

Согласно нашим стандартам, конструкционные легированные стали маркируют буквами и цифрами. Принято, что первые две цифры отвечают за содержание углерода, буквы обозначают легирующие элементы, а циры правее букв-их содержание.Пример, сталь 12Х2Н4А содержит 0.12% С, 2% Cr, 4% Ni и относится к высококачественным, на что указывает в конце марки буква А.

Строительные низколегированные стали

Если в стали содержится менее 0.22% углерода, а так же довольно малое количество недефицитных легирующих элементов: марганец, кремний, хром и другие, то такую стать называют низколегированной. В частности к этой группе относят 09Г2, 09ГС, 17ГС, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП. В основном данный вид сталей применяют без дополнительной обработки в таких областях как строительство и машиностроение. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые низколегированные стали.

Арматурные стали

При армировании ж/б конструкций применяют углеродистую или низкоуглеродистую сталь в виде гладких или периодического профиля стержней.

Стали для холодной штамповки

Чтобы получить высокую штампуемость, отношение sв/s0.2 стали должно быть 0.5-0.65 при y не менее 40%. С повышением содержания углерода, штампуемость стали значительно ухудшается. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость. Учитывая все эти факторы, для холодной штамповки больше подходят холоднокатанные кипящие стали 08кп, 08Фкп и 08Ю.

Конструкционные цементируемые (нитроцементуемые) легированные стали

Если требуется упрочнить деталь цементацией, то стоит применять при ее изготовлении низкоуглеродистые стали. Содержание легирующих элементов должно обеспечить требуемую прокаливаемость, но в то же время не должно быть слишком высоким.

Хромистые стали 15Х, 20Х предназначены для изготовления небольших изделий простой формы, цементируемых на глубину 1.0-1.5мм. Хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при некоторой меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементируемом слое. Хромистая сталь чувствительна к перегреву, прокаливаемость ее невелика.

Хромованадиевые стали. Применение ванадия в качестве легирующего элемента хромистой стали улучшает механические свойства ( например, сталь 20ХФ). Более того, хромованадиевые стали менее склонны к перегреву. Используют исключительно для изготовления сравнительно небольших деталей.

Хромоникелевые стали применяются для крупных деталей ответственного значения, испытывающих при эксплуатации значительные динамические нагрузки. Повышенная прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементированного слоя. Стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом

Хромомарганцевые стали зачастую заменяют хромоникелевые. Однако они менее устойчивы к перегреву и имеют меньшую вязкость по сравнению с хромоникелевыми.
В автомобильной, тракторной промышленности и станкостроении применяют стали 18ХГТ и 25ХГТ.

Хромомарганцевоникелевые стали. При дополнительном легировании никелем хромомарганцевых сталей добиваются повышения прокаливаваемости и прочности стали.
На ВАЗе широко применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН и 14ХГН.

Стали, легированные бором. Бор увеличивает прокаливаемость стали, но сталь становится чувствительной к перегреву. Если деталь работает в условиях износа трением, выгодно применить именно такую сталь, например 20ХГР, 20ХГНР.

Конструкционные улучшаемые легированные стали

Стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению — низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К1с.

Хромистые стали 30Х, 38Х, 40Х и 50Х применяют для средненагруженных деталей небольших размеров. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость хромистых сталей невелика.

Хромомарганцевые стали. Совместное легирование хромом и марганцем позволяет получить стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью (40ХГ). Однако хромомарганцевые стали имеют пониженную вязкость, повышенный порог хладноломкости (от 20 до -60°С), склонность к отпускной хрупкости и росту зерна аустенита при нагреве.

Хромокремнемарганцевые стали. Высоким комплексом свойств обладают хромокремнемарганцевые стали (хромансил). Стали 20ХГС, 25ХГС и 30ХГС обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью. Стали хромансил применяют также в виде листов и труб для ответственных сварных конструкций (самолетостроение). Стали хромансил склонны к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве.

Хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при динамических и вибрационных нагрузках.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкостью, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали в воде для устранения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом (40ХН2МА) или вольфрамом.

Хромоникелемолибденованадиевые стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости. Этому способствует высокое содержание никеля. Недостатками сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин.

Стали с повышенной обрабатываемостью резанием

Наиболее часто применяют автоматные стали А12, А20, А40, имеющие повышенное содержание серы (0.08-0.3%), фосфора (<=0.05%) и марганца (0.7-1.0%). Сталь 40Г содержит 1.2-1.55% Mn. Фосфор, повышая твердость, прочность и охрапчивая сталь, способствует образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.
Стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий — преимущественно нормалей или метизов.

Мартенсито-стареющие высокопрочные стали

Широкое применение в технике получила высокопрочная мартенсито-стареющая сталь Н18К9М5Т. Кроме стали Н18К9М5Т нашли применение менее легированные мартенсито-стареющие стали: Н12К8М3Г2, Н10Х11М2Т, Н12К8М4Г2, Н9Х12Д2ТБ. Мартенсито-стареющие стали имеют высокий предел упругости.
Мартенсито-стареющие стали применяют в авиационной промышленности, в ракетной технике, в судостроении, в приборостроении для упругих элементов, в криогенной технике и т.д. Цена этих сталей довольно велика.

Высокопрочные стали с высокой пластичностью

Метастабильные высокопрочные аустенитные стали называют ТРИП-сталями или ПНП-сталями. Эти стали содержат 8-14% Cr, 8-32% Ni, 0.5-2.5% Mn, 2-6% Mo, до 2% Si (30Х9Н8М4Г2С2 и 25Н25М4Г1).
Характерным для это группы сталей является высокое значение вязкости разрушения и предела выносливости.
Широкому применению ПНП-сталей препятствует их высокая легированность, необходимость использования мощного оборудования для деформации при сравнительно низких температурах, трудность сварки. Эти стали используют для изготовления высоконагруженных деталей, проволоки, тросов, крепежных деталей и др.

Рессорно-пружинные стали общего назначения

Рессорно-пружинные стали, как следует из навания, предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Они должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям, пределом выносливости и релаксационной стойкостью при достаточной пластичности и вязкости.
Для пружин малого сечения применяют углеродистые стали 65, 70,75, 85.
Более часто для изготовления пружин и рессор используют легированные стали.
Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость, хорошую прочность и релаксационную стойкость применяют для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь с никелем 60С2Н2А.
Для изготовления автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА, которая по техническим свойствам превосходит кремнистые стали. Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА, не склонная к перегреву и обезуглероживанию.

Шарикоподшипниковые стали.

Для изготовления тел качения и подшипниковых колец небольших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15, а больших сечений — хромомарганцевую сталь ШХ15СГ, прокаливающуюся на большую глубину. Стали обладают высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. К сталям предъявляются высокие требования по содержанию неметаллических включений, так как они вызывают преждевременное усталостное разрушение. Недопустима также карбидная неоднородность.
Для изготовления деталей подшипников качения, работающих при высоких динамических нагрузках, применяют цементуемые стали 20Х2Н4А и 18ХГТ.

Износостойкие стали

Для деталей, работающих на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов, применяют высокомарганцевую литую аустенитную сталь 110Г13Л.
Сталь 110Г13Л обладает высокой износостойкостью только при ударных нагрузках. При небольших ударных нагрузках в сочетании с абразивным изнашиванием либо при чистом абразивном изнашивании мартенситное превращение не протекает и износостойкость стали 110Г13Л невысокая.
Для изготовления лопастей гидротурбин и гидронасосов, судовых гребных винтов и других деталей, работающих в условиях изнашивания при кавитационной эрозии, применяют стали с нестабильным аустенитом 30Х10Г10, 0Х14АГ12 и 0Х14Г12М, испытывающим при эксплуатации частичное мартенситное превращение.

Коррозийно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы

Жаростойкие стали и сплавы.

Повышение окалиностойкости достигается введением в сталь главным образом хрома, а также алюминия или кремния, т. е. элементов, находящихся в твердом растворе и образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов.

Для изготовления различного рода высокотемпературных установок , деталей печей и газовых турбин применяют жаростойкие ферритные (12Х17, 15Х25Т и др.) и аустенитные (20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР, 36Х18Н25С2 и др.) стали, обладающие жаропрочностью.
Коррозионно-стойкие стали устойчивы к электрохимической коррозии.
Стали 12Х13 и 20Х13 применяют для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам (клапанов гидравлических прессов, предметов домашнего обихода), а также изделий, испытывающих действие слабо агрессивных сред (атмосферных осадков, водных растворов солей органических кислот).
Стали 30Х13 и 40Х13 используют для карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов и т. д.
Стали 15Х25Т и 15Х28 используют чаще без термической обработки для изготовления сварных деталей, работающих в более агрессивных средах и не подвергающихся действию ударных нагрузок, при температуре эксплуатации не ниже -20°С.
Сталь 12Х18Н10Т получила наибольшее распространение для работы в окислительных средах (азотная кислота).

Коррозионно-стойкие сплавы на железоникелевой и никелевой основе.

Сплав 04ХН40МДТЮ предназначен для работы при больших нагрузках в растворах серной кислоты.
Для изготовления аппаратуры, работающей в солянокислых средах, растворах серной и фосфорной кислоты, применяют никелевый сплав Н70МФ. Сплавы на основе Ni-Mo имеют высокое сопротивление коррозии в растворах азотной кислоты.
Для изготовления сварной аппаратуры, работающей в солянокислых средах, применяют сплав Н70МФ.
Наибольшее распространение получил сплав ХН65МВ для работы при повышенных температурах во влажном хлоре, солянокислых средах, хлоридах, смесях кислот и других агрессивных средах.

Двухслойные стали нашли применение для деталей аппаратуры (корпусов аппаратов, днищ, фланцев, патрубков и др.), работающих в коррозионной среде. Эти стали состоят из основного слоя — низколегированной (09Г2, 16ГС, 12ХМ, 10ХГСНД) или углеродистой (Ст3) стали и коррозийно-стойкого плакирующего слоя толщиной 1-6мм из коррозийно-стойких сталей (08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х13) или никелевых сплавов (ХН16МВ, Н70МФ).

Криогенные стали

Криогенные стали обладают достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требования высокой коррозийной стойкости. В качестве криогенных сталей применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости.
Из этих сталей изготовляют цилиндрические или сферические резервуары для хранения и транспортировки сжиженных газов при температуре не ниже -196°С.

Жаропрочные стали и сплавы

Жаропрочными называют стали и сплавы, способные работать под напряжением при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.
Жаропрочные стали и сплавы применяют для изготовления многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет и т. д., работающих при высоких температурах.
Жаропрочные стали благодаря невысокой стоимости широко применяются в высокотемпературной технике, их рабочая температура 500-750°С.
Чем больше в стали углерода, тем выше прочность и ниже пластичность.
Стали мартенситного и мартенсито-ферритного классов (15Х11МФ, 40Х9С2, 40Х10С2М) применяют для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок.
Стали аустенитного класса (10Х18Н12Т, 08Х15Н24В4ТР, 09Х14Н18В2БР) предназначены для изготовления пароперегревателей и турбоприводов силовых установок высокого давления.
Жаропрочные сплавы на никелевой основе находят широкое применение в различных областях техники (авиационные двигатели, стационарные газовые турбины, химическое аппаратостроение и т. д.).
Часто используют сплав ХН70ВТЮ, обладающий хорошей жаропрочностью и достаточной пластичностью при 700-800°С.
Никелевые сплавы для повышения их жаростойкости подвергают алитированию.

Легированная сталь и ее применение

Легированная сталь и ее применение.
Общая классификация стали.
Легированная сталь — сталь, кроме обычных примесей, содержит в себе элементы
специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых или
механических свойств. Эти элементы называются легирующими.
Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают
хрупкость. В качестве легирующих добавок применяют: хром, никель, медь, азот,
ванадий и другие.
Легированную сталь по степени легирования разделяют на 3 типа:
Низколегированную (содержит легирующих элементов до 2.5%)
Среднелегированную (содержит легирующих элементов от 2.5 — 10%)
Высоколегированную (содержит легирующих элементов от 10 — 50%)
Легированные стали в зависимости от введенных элементов подразделяют на хромистые,
марганцовистые, хромоникелевые, марганцевые и другие. Классификация по химическому
составу определяется суммарным процентов содержания легирующих элементов:
Низколегированные — менее 5%
Среднелегированные — 5 — 10%
Высоколегированные — более 10%
По способу производства и содержанию вредных примесей.
Стали и сплавы делятся на следующие группы:
Обыкновенного качества 0,050-0,040%
Качественные 0,040-0,035%
Высококачественные 0,025-0,025%
Особо высококачественные 0,015- 0,025%
Стали обыкновенного качества по химическому составу – углеродистые стали, содержащие до
0,6%. Они выплавляются в кислородных конвертерах или в больших мартеновских печах.
Наиболее дешевые, имеют низкие механические свойства, отличаются повышенными
ликвацией и количеством неметаллических включений. Стали качественные по
химическому составу могут быть углеродистыми или легированными. Они также
выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более
строгих требований.
Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо
высококачественные – в электропечах с электрошлаковым переплавом или другими
совершенными методами, что гарантирует повышенную чистоту по неметаллическим
включениям и содержанию газов, а следовательно, улучшение механических свойств. По
назначению стали и сплавы делят на конструкционные, инструментальные стали и стали с
особыми физическими и химическими свойствами.
Легирующие элементы в сплавах.
Большинство легирующих элементов образует с железом твердые растворы замещения и
внедрения, которые являются основной фазой всех технических сплавов железа, в которых
в большем или меньшем количестве находятся частицы карбидных, карбонитридных и
нитридных фаз. Легирующие элементы, образующие с железом твердые растворы, влияют
на температуры фазовых превращений. При анализе этих превращений в разных сплавах
надо учитывать сродство вводимых легирующих элементов к углероду. По степени этого
сродства легирующие элементы разделяют на карбидообразующие и
некарбидообразующие.К числу карбидообразующих относятся: Марганец, Хром, Вольфрам,
Молибден, Тантал, Ниобий, Цирконий, Титан.
К числу
некарбидообразующих относятся: Медь, Никель, Кобальт, Кремний и Алюминий.
Маркировка легированной стали.
Маркировка легированных сталей Легированные конструкционные стали маркируют
цифрами и буквами (например, 15Х, 40ХФА, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 18ХГТ и т. д.). Двухзначные
цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых
долях процента. Буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент. Цифры после
букв указывают примерное содержание соответствующего легирующего элемента в целых
процентах; отсутствие цифры указывает, что оно составляет 1-1,5% и менее. Основная
масса легированных конструкционных сталей выплавляется качественными (не более
0,035% серы и фосфора, каждого). Высококачественные стали содержат меньше вредных
примесей (
Применение легированной стали.
Легированная сталь может обладать целым рядом ценных качеств, которых
недостает обычной стали. Различные примеси, их виды и процентное
содержание в стали могут сделать металл более хрупким или, наоборот,
более пластичным, коррозионностойким или жаропрочным. Также
легирующие добавки могут менять структуру стали. Применение
легированной стали очень обширно: хирургические инструменты и ювелирное
оборудование, металлоконструкции и различная строительная арматура,
промышленные машины и механизмы. В каждом конкретном случае
используется специальный вид легированной стали, который обладает целым
рядом необходимых характеристик. Так, ни один металл, кроме
специализированной легированной стали не сможет долго сохранять свои
свойства в агрессивной среде или при критически высоких температурах. А
специальные добавки позволяют создавать сталь с такими свойствами. Даже
кухонные принадлежности, например, ножи. Если они выполнены из
высококачественной легированной стали, то они долго не тупятся, а остаются
острыми.

Легированные никелем стали обеспечивают успех

Марагеновая сталь с 18% содержанием никеля обладает усталостной прочностью при ударных нагрузках, необходимой для посадочных шасси самолётов

Легированные стали включают в себя большое разнообразие материалов на основе железа. Доля никеля в них варьируется от ничтожно малых величин в одних легированных сталях (~0.3%) до 20% в мартенситностареющих (марагеновых) сталях. Каждый сплав разработан таким образом, чтобы обеспечивать сочетание показателей прочности, твёрдости, износоустойчивости или ударной вязкости, превосходящее нелегированные углеродистые стали. Такие сплавы, как правило, используются в оборудовании, которое транспортирует электроэнергию, формует или режет металл, а также применяется при низких температурах, при которых у углеродистых сталей теряется необходимый уровень ударной вязкости. Для простоты и в зависимости от тех или иных их свойств, важных для определённых конечных областей использования, легированные стали можно разделить на несколько типов. Легированные никелем стали критически важны для инструментальной промышленности — т.е. производства инструментов и механизмов, используемых для производства других инструментов и механизмов.

Типовой химический состав некоторых важных никельсодержащих легированных сталей

Упрочняемая низколегированная сталь

Эти стали относятся к той категории чёрных металломатериалов, механические свойства которых лучше, чем у нелегированных углеродистых сталей. Этого добиваются с помощью добавления легирующих элементов, таких как никель, хром и молибден, с последующими закалкой (быстрым охлаждением) и отпуском (термической обработкой). Эти химические элементы, будучи растворёнными в аустените до быстрого охлаждения, увеличивают упрочняемость сплава. Никель дополняет эффект упрочнения, который вызывают хром и молибден; кроме того, он важен для придания ударной вязкости твёрдой мартенситной микроструктуре, возникающей в результате быстрого охлаждения и последующего отпуска при помощи термообработки.

Сравнение типовых механических показателей марки AISI 4340 в состоянии отжига, закалки и отпуска с углеродистой сталью марки AISI 1045

Инструментальная сталь

«Инструментальная сталь» — это термин, применяемый к разным высокопрочным и устойчивым к истиранию сталям, используемым для штамповки (тиснение или прессование), резки и обрезки, формовки, а также в инструментах ударного действия, таких как молотки (промышленные или для индивидуального пользования). Способ их термообработки подобен термообработке упрочняемой низколегированной стали.

В закалённых на воздухе инструментальных сталях снижена деформация, вызываемая быстрым охлаждением в воде, и они обладают оптимальным соотношением износостойкости и ударной вязкости.

Инструментальные стали для пресс-форм — это низколегированные углеродистые стали, подвергнутые формовке, а потом поверхностному науглероживанию, упрочнению и затем отпуску, чтобы добиться высокой поверхностной твёрдости, что делает их идеальными для использования в пресс-формах и штампах для литья под давлением.

Высокопрочный низколегированный сплав

(самопассивирующаяся сталь, стойкая к атмосферной коррозии)

Более мелкая зернистая структура этих сталей обеспечивает повышенную прочность в сравнении с нелегированными углеродистыми сталями. Подобной мелкозернистости можно добиться, влияя на температуры фазового перехода таким образом, что превращение аустенита в феррит и перлит происходит при более низкой температуре во время воздушного охлаждения. При низкоуглеродных уровнях, свойственных высокопрочным низколегированным сталям, такие химические элементы, как кремний, медь, никель и фосфор, особенно эффективны для получения мелкозернистого перлита.

Добавки хрома, меди и никеля приводят к формированию устойчивого слоя ржавчины, который сцепляется с основным металлом. Пористость его структуры намного меньше, чем у слоя ржавчины, формирующегося на обычной структурной стали. В результате снижается интенсивность коррозии, что позволяет использовать эти стали без износостойкого покрытия.

На таблице внизу показано различие механических свойств углеродистой структурной стали марки ASTM А36 и высокопрочной низколегированной структурной стали марки STM A588 класса C.

Никельсодержащая сталь

Ферритные стали с высоким содержанием никеля, как правило, выше 3%, широко используются в оборудовании и особых областях применения, связанных с воздействием температур от 0 °C до — 196 °C, в числе которых цистерны для хранения сжиженных углеводородов, а также конструкции и механизмы, рассчитанные на применение в холодных регионах. В этих сталях используется эффект включения никеля на снижение температуры перехода из вязкого состояния в хрупкое, что тем самым повышает ударную вязкость при низких температурах.

В углеродистых и большинстве низколегированных сталей по мере снижения температуры ниже 24 °C (75 °F) растут прочность и твёрдость, при этом пластичность при растяжении и ударная вязкость снижаются. Никель улучшает показатель ударной вязкости при низких температурах, что отражено в результатах ударной вязкости по Шарпи на рис. 1.

Рис. 1: Влияние никеля на ударную вязкость нормализованных и отпущенных полудюймовых (1.27 см) пластин низколегированной углеродистой стали

9-процентная никельсодержащая сталь, впервые использованная в защитной оболочке цистерн для жидкого кислорода в 1952 г., с тех пор в основном применялась во внутренней обшивке цистерн для сжиженного газа. Её предпочли аустенитным нержавеющим сталям из-за сочетания высокой прочности и надёжной ударной вязкости при очень низких температурах, вплоть до -196 °C.

Мартенситностареющая (марагеновая) сталь

Марагеновые стали представляют собой низкоуглеродистые ферроникелевые сплавы, содержащие около 18% никеля и дополнительно легированные кобальтом, молибденом, титаном и другими химическими элементами. Эти сплавы закаливают до получения мартенситной структуры, после чего подвергают дисперсионному упрочнению в процессе термообработки при температурах 480-500 °C, что способствует выделению интерметаллических соединений, таких как Ni3Mo и Ni3Ti. Эти стали обладают высокой ударной вязкостью, а их усталостная прочность при ударных нагрузках указывает на то, что они пригодны для использования в ситуациях повторяющихся динамических нагрузок — например, в деталях электромеханических устройств.

Привлекательные свойства марагеновых сталей можно кратко сформулировать следующим образом:

  • Сверхвысокопрочные при комнатной температуре
  • Легко поддаются термообработке, ведущей к минимальной деформации
  • Великолепная ударная вязкость в сравнении со сталью того же уровня прочности, но после закалки и отпуска
  • Легко монтируются, обладают хорошей свариваемостью

Термообработка упрочняемых низколегированных сталей при относительно низкой температуре приводит к намного меньшей деформации, чем при их быстром охлаждении, что делает их предпочтительными для применения в длинных и тонких деталях.

Хотя количество идущего в эти легированные стали никеля меньше, чем объём его потребления в производстве нержавеющих сталей, разнообразие таких сталей значительно, а с промышленной точки зрения они незаменимы.

Институт никеля осуществляет бесплатное техническое консультирование инженеров и разработчиков спецификаций по выбору наиболее подходящего материала для их проектов.

www.nickelinstitute.org

Настоящая таблица иллюстрирует различие механических свойств углеродистой структурной стали марки ASTM А36 и высокопрочной низколегированной структурной стали марки STM A588 класса C.

справочник-сталь тонколистовая,

Марка cтали
Заменитель
Применение
40Х9С2
 
Клапаны впуска ивыпуска автомобильных, тракторных и дизельных двигателей, трубки рекуператоров, теплообменники, колосники, крепежные детали.
40Х10С2М
 
Клапаны авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепежные детали
08Х13
12Х13, 12Х18Н9
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.). Сталь коррозионностойкая и жаростойкая ферритного класса.
12Х13
20Х13
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С . Сталь коррозионностойкая, жаропрочная и жаростойкая мартенситно-ферритного класса.
20Х13
12Х13, 14Х17Н2
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам, а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С . Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситного класса.
30Х13
40Х13
Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров.
40Х13
30Х13
Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров и др., работающие при Т до 450-500 °С и в коррозионных средах. Сталь коррозионностойкая мартенситного класса.
10Х14АГ15
12Х18Н9, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т
Для немагнитных деталей, работающих в слабоагрессивных средах. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
12Х17
12Х18Н9Т
Крепежные детали, валики, втулки и другие детали аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, лимонной кислоты, в растворах солей, обладающих окислительными свойствами. Сталь коррозионностойкая и жаропрочная до 850 °С, ферритного класса
08Х17Т
12Х17, 08Х17Т1
Изделия, работающие в окислительных средах, атмосферных условиях, кроме морской, в которой возможна точечная коррозия. Теплообменники и трубы. Сварные конструкции, не подвергающиеся действию ударных нагрузок и работающие при температуре не ниже — 20 °С. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая ферритного класса.
95Х18
 
Для деталей высокой твердости, работающих в условиях износа (втулки, оси, стержни, шариковые и роликовые подшипники. Сталь коррозионностойкая мартенситного класса.
08Х181
12Х17, 08Х17Т
Конструкции, не подвергающиеся воздействию ударных нагрузок и работающие, в основном, в окислительных средах, например растворах азотной кислоты. Применение в сварных конструкциях ограничивается малыми сечениями деталей (до 3 мм). Не рекомендуется использовать для сварных конструкций, работающих в условиях ударных нагрузок. Предельная температура службы сварных конструкций не ниже -20°С. Сталь жаростойкая и коррозионностойкая ферритного класса.
15Х25Т
12Х18Н10Т
Для сварных конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температуре эксплуатации не ниже − 20°С для работы в более агрессивных средах по сравнению со средами, для которых рекомендуется сталь марки 08Х17Т. Трубы для теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах. Аппаратура, детали, чехлы термопар, электроды искровых зажигательных свечей, теплообменники. Сталь жаростойкая до 1100 °С, коррозионностойкая ферритного класса.
15Х28
15Х25Т, 20Х23Н18
Для сварных конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температуре эксплуатации не ниже − 20°С; спаи со стеклом; аппаратура, детали, трубы пиролизных установок, теплообменники; трубы для теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах.Сталь жаростойкая коррозионностойкая ферритного класса.
25Х13Н2
 
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и другие). Сталь коррозионностойкая мартенситного класса.
20Х23Н13
 
Детали, работающие при высоких Т в слабонагруженном состоянии. Сталь жаростойкая до 900-1000 °С, аустенитно-ферритного класса.
20Х23Н18
20Х23Н13, 15Х25Т
Поковки, бандажи для работы при 650-700°С, детали камер сгорания, хомуты, подвески и другие детали крепления котлов, муфелей для работы при Т до1100 °С, бесшовные трубы. Сталь жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса.
10Х23Н18
 
Листовые детали, трубы, арматура (при пониженных нагрузках), работающие при 1000 °С. Сталь жаропрочная , жаростойкая, аустенитного класса.
20Х25Н20С2
 
Детали печей, работающие при Т до 1100 °С в воздушной и углеводородной атмосферах. Сталь жаростойкая аустенитного класса.
15Х12ВНМФ
 
Роторы, диски, лопатки, болты, бандажи, гайки, шпильки и другие детали, работающие до 780°С. Сталь жаропрочная, мартенситно-ферритного класса.
20Х12ВНМФ
5Х12ВНМФ, 18ХПМНФБ
Бандажи, диафрагмы, болты, гайки, шпильки и другие высоконагруженные детали, работающие при 600°С. Сталь жаропрочная мартенситного класса.
37Х12Н8Г8МФБ
 
Диски крепежные и другие детали, работающие с ограниченным сроком службы при 600-650°С. сталь жаропрочная аустенитного класса.
13Х11Н2В2МФ
 
Ответственные нагруженные детали, работающие при температуре 600°С. Сталь жаропрочная мартенситного класса.
45Х14Н14В2М
 
Детали арматуры и трубопроводов, клапаны моторов, крепеж для работы на длительные сроки при Т до 600 °С и для работы с ограниченными сроками до 650 °С. Сталь жаропрочная аустенитного класса.
40Х15Н7Г7Ф2МС
 
Крепежные детали, работающие при температуре 650°С. Сталь легированная, аустенитного класса, жаропрочная, дисперсионно-твердеющая.
08Х17Н13М2Т
10Х17Н13М2Т
Сварные конструкции, крепежные детали, работающие в средах повышенной агрессивности при 600 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
10Х17Н13М2Т
08Х17Н13М2Т
Сварные конструкции, крепежные детали, работающие в средах повышенной агрессивности, предназначенные для длительных сроков службы при 600 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
31Х19Н9МВБТ
 
Роторы, диски, болты, крепежные детали, валы, работающие при 600°С. Сталь жаропрочная аустенитного класса.
10Х14Г14Н4Т
20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т
Для изготовления разнообразного сварного оборудования, работающего в средах химических производств слабой агрессивности, криогенной техники до -253°С, а также для использования в качестве жаростойкого и жаропрочного материала до 700°С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
14Х17Н2
20Х17Н2
Для различных деталей химической и авиационной промышленности(рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали). Детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, либо в агрессивных средах при пониженных Т. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситно-ферритного класса.
12Х18Н9
20Х13Н4Г9, 12Х17Г9АН4, 10Х14Г14Н4Т
Применяется в виде холоднокатаного листа и ленты повышенной прочности для различных деталей и конструкций, свариваемых точечной сваркой, а также для изделий, подвергаемых термической обработке (закалке). Сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса.
17Х18Н9
20Х13Н4Г9
Применяется в виде холоднокатаного листа и ленты повышенной прочности для различных деталей и конструкций, свариваемых точечной сваркой; для изготовления труб и других деталей. Сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса.
08Х18Н10
 
Трубы, детали печной арматуры, муфели, теплообменники, реторты, патрубки, коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей, сварные аппараты и сосуды химического машиностроения, работающие при Т от -196 до 600 °С в средах средней активности. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная, аустенитного класса.
12Х18Н9Т
10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 12Х18Н10Т
Трубы, сварная аппаратура, детали печной арматуры, муфели, теплообменники, детали выхлопных систем, листовые и сортовые детали; аппараты и сосуды, работающие при Т от -196 до 600 °С под давлением, а при наличии агрессивных сред — до 350 °С. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая, аустенитного класса.
12Х18Н10Т
08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т
Детали, работающие до 600 °С; сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорных кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до 600 °С, а при наличии агрессивных сред — до 350 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитная класса.
08Х18Н10Т
 
Сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности, теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей. Сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса.
12Х18Н12Т
12Х18Н9, 12Х19Н9Т, 12Х18Н10Т
Различные детали, работающие при от -196 до 600 °С в агрессивных средах. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса.
08Х18Г8Н2Т
12Х18Н9Т
Для изготовления сварной аппаратуры, работающей в окислительных средах при температуре эксплуатации от -50 до 300°С. Сталь коррозионностойкая аустенитно-ферритного класса.
20Х20Н14С2
 
Печные конвейеры, ящики для цементации и другие детали термических печей. Сталь жаропрочная аустенито-ферритного класса.
08Х22Н6Т
12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т
Сварные аппараты и сосуды, камеры горения и другие конструктивные элементы газовых турбин, корпусы аппаратов, днища, фланцы, детали внутренних устройств аппаратов, трубные диски и пучки, работающие при температуре от -10 до 300°С под давлением и соприкасающиеся с коррозионными средами. Сталь коррозионностойкая аустенитно-ферритного класса.
12Х25Н16Г7АР
 
Лист, проволока, трубы, лента, детали, работающие до 950°С при умеренных напряжениях. Сталь жаростойкая, жаропрочная аустенитного класса.
06ХН28МДТ
03ХН28МДТ
Сварные конструкции, работающие при Т до 80°С в серной кислоте различных концетраций, за исключением 55-% уксусной и фосфорной кислот.
ХН35ВТ
 
Диски, роторы, крепежные детали, плоские пружины и другие детали, работающие до 650°С. Жаропрочный сплав на никелевой основе.
ХН35ВТЮ
 
Рабочие лопатки газотурбинных и других двигателей, работающие при температуре до 700-800 °С, компрессорные лопатки, работающие до 700-800°С, диски, дефлекторы, кольца, работающие при температуре до 750 °С. Жаропрочный сплав на железоникелевой основе.
ХН70Ю
 
различные детали, работающие при умеренных напряжениях при 1100-1200°С (может применяться для нагревательных элементов сопротивления).
ХН70ВМЮТ
 
Крепежные и другие детали, работающие при температуре до 750-800°С. Жаропрочный сплав на никелевой основе.
ХН70ВМТЮФ
 
Тяжелонагруженные детали, работающие при температуре 850°С.
ХН77ТЮР
 
Диски, кольца, лопатки и другие детали, работающие до 750°С. Жаропрочный сплав на никелевой основе.
ХН78Т
ХН38ВТ, 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18
Сортовые детали, трубы, работающие до температуры 1100°С.
ХН80ТБЮ
 
Крепежные детали, работающие до 700°С.
15Х11МФ
 
Турбинные лопатки, поковки, бандажи и другие детали для длительной работы до 560°С.
13Х14Н3В2ФР (ЭИ 736)
 
высоконагруженные детали, в том числе диски, валы, стяжные болты, лопатки и другие детали, работающие в условиях с повышенной влажностью (ГОСТ 5632 — 72).
10Х7МВФБР (ЭИ 505)
 
В энергетическом машиностроении (трубы и детали для длительной работы при температурах 600-620°С). Сталь мартенситного класса.
18Х11МНФБ (ЭП 291)
 
Высоконагруженные детали, лопатки паровых турбин, трубы, крепежные детали для длительной работы при температурах до 620°С.
13Х12Н2В2МФ (ЭИ 961)
 
Диски компрессоров, молотки и другие нагруженные детали, длительно работающие при температурах до 600°С. Сталь мартенситного класса.
18Х12ВМБФР (ЭП 993)
 
Лопатки паровых турбин, трубы, крепежные детали для длительной работы при температурах до 620°С, формы для литья и жидкой штамповки медных и алюминиевых сплавов. Сталь мартенситно-ферритного класса.
12Х2МВ8ФБ (ЭП 503)
 
В энергетическом машиностроении (трубы для длительной работы при температурах до 650°С). Сталь ферритного класса.
40Х10С2М (ЭИ 107)
 
Клапаны выпуска автомобильных, дизельных и тракторных моторов, клапаны впуска авиадвигателей, крепежные детали, колосники для работы при температурах 650-850 °С. Сталь мартенситного класса.
4Х14Н14В2М (ЭИ 69)
 
Детали арматуры, поковки, крепеж для длительного срока службы при температурах до 600°С и ограниченного срока службы при 650 °С; сталь жаропрочная аустенитного класса.
10Х11Н20Т3Р (ЭИ 696)
 
Турбинные лопатки, кольцевые детали, крепежные детали, детали компрессора и рабочей части турбины с температурой до 700°С. Сталь аустенитного класса.
10Х11Н23Т3МР
 
Пружины и крепежные детали.
09Х14Н19В2БР (ЭИ 695Р)
 
Паропроводные и пароперегревательные трубы установок сверхвысокого давления с длительным сроком службы до температуры 700°С.
08Х16Н13М2Б (ЭИ 680)
 
Поковка для дисков и роторов, лопатки, болты с длительным сроком службы при температурах до 600°С. Сталь аустенитного класса.
ХН67МВТЮ (ЭИ 202)
 
Диски, корпуса, рабочие и сопловые лопатки газовых турбин, листовые детали турбин, работающие длительный срок до температуры 800°С.
ХН73МБТЮ (ЭИ 698)
 
Диски газовых турбин для длительной службы с рабочей температурой до 750°С. Жаропрочный сплав на никелевой основе.
ХН65ВМТЮ (ЭИ 893)
 
Рабочие и направляющие лопатки и крепежные детали газовых турбин работающие длительный срок до температуры 800°С.
ХН62МВКЮ (ЭИ 867)
 
Лопатки и диски турбин для работы при температурах до 900°С.
ХН55ВМТКЮ (ЭИ 929)
 
Лопатки газовых турбин со сроком службы ограниченным при температурах 900-950°С и длительном при 700-800°С.
ХН62МБВЮ (ЭП 709)
 
Высоконагруженные сварные изделия с рабочей температурой до 750°С.
ХН60КМВЮБ (ЭП 800)
 
В энергетическом машиностроении для лопаток газовых турбин длительного действия с рабочей температурой до 850°С.

Все, что вам нужно знать о сплавах стали

Если вы когда-либо задавались вопросом, какой металл в мире используется чаще всего, вы можете быть удивлены (или не удивлены в этом отношении), узнав, что это сталь. Сталь прочна и широко используется. Многие объекты, с которыми мы с вами регулярно взаимодействуем, сделаны из стали. Тем не менее, учитывая ее популярность и применимость, многие люди относительно не осведомлены о различных свойствах, тонкостях и использовании стали. Если это правда для вас, вы, вероятно, найдете интересную информацию в этом посте.

Истоки современных стальных сплавов

Сталь впервые была получена путем добычи железной руды из земли, плавления руды в печи для удаления примесей и добавления углерода. Сегодняшний процесс производства стали предполагает переработку существующей стали. Добыта ли она на Земле или переработана, сталь представляет собой комбинацию железа и углерода.

Поскольку сталь является полностью перерабатываемым материалом, нет ограничений на то, сколько раз сталь может быть повторно использована и перепрофилирована. По данным Американского института железа и стали,

«Североамериканские сталеплавильные печи потребляют почти 70 миллионов тонн отечественного стального лома при производстве новой стали… Используя стальной лом для производства новой стали, сталелитейная промышленность Северной Америки экономит энергию, выбросы, сырье и природные ресурсы.”

Кроме того, переработка стали не приводит к потере качества или прочности.

Группы сталей: нержавеющая, углеродистая, инструментальная и легированная

Когда вы впервые пытаетесь понять сталь, легко потерпите поражение. Отчасти это связано с тем, что сталь состоит из четырех различных групп. Немного разобравшись в этих группах, вы найдете информацию о стали более удобоваримой. К четырем группам относятся нержавеющая сталь, углерод, инструмент и сплав, и они сгруппированы по химическому составу.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь известна как самая коррозионно-стойкая из четырех групп. Нержавеющая сталь обычно включает хром, никель или молибден, причем эти сплавы составляют около 11-30 процентов стали.

Из четырех групп сталей наиболее широко известна нержавеющая сталь. Он обычно используется в пищевой и пищевой промышленности, в медицинских инструментах, оборудовании и бытовой технике.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

и нержавеющая сталь содержат одни и те же основные компоненты железа и углерода, но их состав различается по содержанию сплава.Углеродистая сталь содержит менее 10,5% сплава. Обычно углеродистую сталь разбивают на три подкатегории: низкоуглеродистую сталь (0,03–0,15% углерода), среднеуглеродистую сталь (0,25–0,50% углерода) и высокоуглеродистую сталь (0,55–1,10% углерода).

По мере увеличения процентного содержания углерода сталь становится тверже, и ее становится труднее сгибать или сваривать. Чаще используются низкоуглеродистые стали из-за более низких производственных затрат, большей пластичности и простоты использования в производстве.Низкоуглеродистые стали с большей вероятностью деформируются под нагрузкой, а высокоуглеродистые стали более склонны к разрушению под давлением. Низкоуглеродистые стали обычно используются в автомобильных панелях, болтах, приспособлениях, бесшовных трубах и стальных листах.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь имеет содержание углерода от 0,5% до 1,5%. Инструментальная сталь содержит другие добавки, в том числе вольфрам, хром, ванадий и молибден. Инструментальные стали известны своей твердостью и способностью удерживать режущую кромку при повышенных температурах.Это, в сочетании с устойчивостью к износу и деформации, делает инструментальную сталь идеально подходящей для использования при механической обработке и изготовлении инструмента.

Легированная сталь

Если вы технический специалист, сталь, которая попадает в любую из этих четырех групповых категорий, является сплавом, но я сейчас говорю не об этом. «Легированная сталь» отличается от «стальных сплавов». Итак, что такое легированная сталь? Легированная сталь — это сталь, в состав которой входит около 5% легирующих элементов. Эти легирующие элементы могут включать марганец, хром, ванадий, никель и вольфрам.Добавление легирующих элементов увеличивает общую обрабатываемость и коррозионную стойкость.

Легированная сталь

чаще всего используется для производства труб, особенно труб, связанных с энергетикой. Он также используется в производстве нагревательных элементов в таких приборах, как тостеры, столовое серебро, кастрюли и сковороды, а также коррозионностойкие контейнеры.

Я надеюсь, что вы лучше понимаете сталь в целом и четыре группы стали, на которые часто подразделяются: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, инструментальная сталь и легированная сталь.Если вы хотите узнать больше о нержавеющей стали, вы можете бесплатно скачать нашу техническую документацию по стали:

сталь | Состав, свойства, типы, марки и факты

Основной металл: железо

Изучение производства и структурных форм железа от феррита и аустенита до легированной стали.

Железная руда — один из самых распространенных элементов на Земле, и одно из основных ее применений — производство стали. В сочетании с углеродом железо полностью меняет характер и становится легированной сталью.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Основным компонентом стали является железо, металл, который в чистом виде не намного тверже меди. За исключением крайних случаев, железо в твердом состоянии, как и все другие металлы, является поликристаллическим, то есть состоит из множества кристаллов, которые соединяются друг с другом на своих границах. Кристалл — это упорядоченное расположение атомов, которое лучше всего можно представить в виде соприкасающихся друг с другом сфер. Они упорядочены в плоскостях, называемых решетками, которые определенным образом пронизывают друг друга.Для железа структуру решетки лучше всего можно представить в виде единичного куба с восемью атомами железа в углах. Для уникальности стали важна аллотропия железа, то есть его существование в двух кристаллических формах. В объемно-центрированном кубе (ОЦК) в центре каждого куба находится дополнительный атом железа. В расположении гранецентрированного куба (ГЦК) есть один дополнительный атом железа в центре каждой из шести граней единичного куба. Важно отметить, что стороны гранецентрированного куба или расстояния между соседними решетками в ГЦК-схеме примерно на 25% больше, чем в ОЦК-схеме; это означает, что в структуре ГЦК больше места, чем в структуре БЦК, для хранения посторонних ( i.е., легирующих) атомов в твердом растворе.

Железо имеет аллотропию ОЦК ниже 912 ° C (1674 ° F) и от 1394 ° C (2541 ° F) до точки плавления 1538 ° C (2800 ° F). Называемое ферритом, железо в его ОЦК-образовании также называется альфа-железом в более низком температурном диапазоне и дельта-железом в более высокотемпературной зоне. Между 912 ° и 1394 ° C железо находится в ГЦК-порядке, которое называется аустенитом или гамма-железом. Аллотропное поведение железа сохраняется, за некоторыми исключениями, в стали, даже когда сплав содержит значительные количества других элементов.

Существует также термин бета-железо, который относится не к механическим свойствам, а к сильным магнитным характеристикам железа. При температуре ниже 770 ° C (1420 ° F) железо является ферромагнитным; температуру, выше которой он теряет это свойство, часто называют точкой Кюри.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В чистом виде железо мягкое и обычно не используется в качестве конструкционного материала; основной метод его упрочнения и превращения в сталь — добавление небольшого количества углерода.В твердой стали углерод обычно присутствует в двух формах. Либо он находится в твердом растворе в аустените и феррите, либо находится в виде карбида. Форма карбида может быть карбидом железа (Fe 3 C, известный как цементит) или карбидом легирующего элемента, такого как титан. (С другой стороны, в сером чугуне углерод проявляется в виде чешуек или кластеров графита из-за присутствия кремния, который подавляет образование карбидов.)

Влияние углерода лучше всего иллюстрируется диаграммой равновесия железо-углерод.Линия A-B-C представляет точки ликвидуса (, т.е. — температуры, при которых расплавленное железо начинает затвердевать), а линия H-J-E-C представляет точки солидуса (при которых затвердевание завершается). Линия A-B-C указывает на то, что температуры затвердевания снижаются по мере увеличения содержания углерода в расплаве железа. (Это объясняет, почему серый чугун, содержащий более 2 процентов углерода, обрабатывается при гораздо более низких температурах, чем сталь.) Расплавленная сталь, например, с содержанием углерода 0.77 процентов (показано вертикальной пунктирной линией на рисунке) начинают затвердевать при температуре около 1475 ° C (2660 ° F) и полностью затвердевают при температуре около 1400 ° C (2550 ° F). С этого момента все кристаллы железа находятся в аустенитном — т. Е. гцк — расположении и содержат весь углерод в твердом растворе. При дальнейшем охлаждении происходит резкое изменение примерно при 727 ° C (1341 ° F), когда кристаллы аустенита превращаются в тонкую пластинчатую структуру, состоящую из чередующихся пластинок феррита и карбида железа.Эта микроструктура называется перлитом, а изменение называется эвтектоидным превращением. Перлит имеет твердость алмазной пирамиды (DPH) приблизительно 200 килограммов-сил на квадратный миллиметр (285 000 фунтов на квадратный дюйм) по сравнению с DPH 70 килограммов-сил на квадратный миллиметр для чистого железа. Охлаждение стали с более низким содержанием углерода (, например, 0,25 процента) приводит к микроструктуре, содержащей около 50 процентов перлита и 50 процентов феррита; он мягче, чем перлит, с DPH около 130.Сталь с содержанием углерода более 0,77%, например 1,05%, содержит в своей микроструктуре перлит и цементит; он тверже перлита и может иметь DPH 250.

Диаграмма равновесия железо-углерод.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Легированные стали и их применение в автомобильной промышленности

A FTER, описывая прогресс исследований в области разработки легированных сталей, автор говорит, что сплавы стали, содержащие никель, хром, а также никель и хром, являются наиболее важными для автомобильной промышленности, которая особенно интересуется сплавами. содержащие до 5.0% никеля и примерно до 1,5% хрома с содержанием углерода от 0,10 до 0,50%. Добавление этих количеств существенно не изменяет природу металлографических составляющих, но элементы оказывают свое влияние на физические свойства в значительной степени за счет изменения скорости структурных изменений.

В прямой углеродистой стали, особенно с большими сечениями, закалкой невозможно замедлить превращение аустенита в достаточной степени для получения желаемых хороших физических свойств.Добавление небольшого процента рассматриваемых легирующих элементов позволяет более эффективно замедлять превращение и, следовательно, обеспечивать лучшие физические свойства. Стали этих типов обладают лишь немного лучшими антикоррозийными свойствами, чем углеродистые стали с прямым покрытием, и причиной их широкого использования являются высокие физические свойства, которые достигаются термической обработкой. Подробное обсуждение так называемой высокоуглеродистой стали типа Круппа, содержащей около 1,5% хрома, 4.Дано 0 процентов никеля и 0,30 процента углерода.

За счет увеличения содержания никеля диапазон превращения, наконец, снижается до точки ниже нормальной атмосферной температуры. Не произойдет даже перехода от аустенита к мартенситу, и поэтому легированная сталь будет сравнительно мягкой. Для достижения желаемого эффекта требуется около 25% никеля, и производятся стали, которые используются не исключительно из-за их физических свойств, а из-за их некоррозионных, не образующих окалины и жаропрочных свойств.Подобные свойства обнаруживаются у кремний-хромистых сталей, в хромистых сталях с высоким содержанием никеля, в хромовольфрамовых сталях и в высокохромистых сталях, последняя из которых называется нержавеющей сталью. Утверждается также, что выбор легированной стали во многих случаях полностью определяется ценой, а в других случаях — желательными физическими свойствами вместе с так называемыми нержавеющими свойствами. Наконец, необходимо учитывать коррозионные агенты, с которыми легированная сталь будет контактировать.Даются подробности, касающиеся механизма коррозии, и объясняется, почему некоторые типы легированной стали более устойчивы к пятнам, чем другие.

Технические детали, относящиеся к поперечным испытаниям и испытаниям на изгиб, а также к коррозионным и некоррозионным свойствам легированных сталей, являются основными темами обсуждения, которое следует за докладом.

Свойства, состав и применение стандартных сталей

Стальные трубы

Изображение предоставлено: Shutterstock / CHIARI VFX

Сталь — это общий термин для большого семейства железоуглеродистых сплавов, которые являются ковкими в определенном температурном диапазоне сразу после затвердевания из расплавленного состояния.

Основным сырьем, используемым в сталеплавильном производстве, является железная руда, уголь и известняк. Эти материалы превращаются в доменной печи в продукт, известный как «чушковый чугун», который содержит значительное количество углерода, марганца, серы, фосфора и кремния. Чугун твердый, хрупкий и непригоден для прямой переработки в кованые формы. Сталеплавильное производство — это процесс рафинирования передельного чугуна, а также лома чугуна и стали путем удаления нежелательных элементов из расплава с последующим добавлением желаемых элементов в заранее определенных количествах.Первичной реакцией в большинстве сталеплавильных производств является соединение углерода с кислородом с образованием газа. Если растворенный кислород не удаляется из расплава до или во время разливки, газообразные продукты продолжают выделяться во время затвердевания. Если сталь сильно раскисляется добавлением раскисляющих элементов, газ не выделяется, и сталь называют «убитой», потому что она спокойно лежит в формах. Повышенная степень газовыделения (пониженное раскисление) характеризует стали, которые называются «полусухая», «покрытая» или «покрытая ободом».«Степень раскисления влияет на некоторые свойства стали. Помимо кислорода жидкая сталь содержит измеримые количества растворенного водорода и азота. Для некоторых критических сталей могут использоваться специальные методы раскисления, а также вакуумная обработка для уменьшения и контроля растворенных газов.

Содержание углерода в обычных марках стали колеблется от нескольких сотых процента до примерно 1 процента. Все стали также содержат различные количества других элементов, в основном марганца, который действует как раскислитель и облегчает горячую обработку.Кремний, фосфор и сера тоже присутствуют всегда, хотя и в следовых количествах. Другие элементы могут присутствовать либо в виде остатков, которые не добавляются намеренно, а являются результатом использования сырья или производства стали, либо в виде легирующих элементов, добавленных для изменения свойств стали.

Сталь может быть отлита для придания формы, или отлитый слиток или прядь могут быть повторно нагреты и подвергнуты горячей обработке путем прокатки, ковки, экструзии или других процессов в форму деформируемого стана. Кованые стали являются наиболее широко используемыми конструкционными материалами, предлагая множество форм, отделок, прочности и применимых температурных диапазонов.Никакой другой материал не предлагает сопоставимой универсальности в дизайне продукта.

Классификация стандартной стали

Деформируемые стали можно систематически классифицировать по группам на основе некоторых общих характеристик, таких как химический состав, практика раскисления, метод чистовой обработки или форма продукта. Химический состав — наиболее часто используемая основа для определения и присвоения стандартных обозначений деформируемым сталям. Хотя углерод является основным упрочняющим и упрочняющим элементом стали, ни один элемент не влияет на характеристики стали.Совместное действие нескольких элементов влияет на реакцию на термообработку, твердость, прочность, микроструктуру, коррозионную стойкость и формуемость. Стандартные стали можно условно разделить на три основные группы: углеродистые стали, легированные стали и нержавеющие стали.

Углеродистые стали

Сталь квалифицируется как углеродистая, если содержание в ней марганца ограничено 1,65 процента (макс.), Кремния — 0,60 процента (макс.), А меди — 0,60 процента (макс.). За исключением раскислителей и бора, если это указано, другие легирующие элементы не добавляются намеренно, но они могут присутствовать в виде остатков.Если любой из этих случайных элементов считается вредным для специальных приложений, могут быть указаны максимально допустимые пределы. В отличие от большинства легированных сталей углеродистые стали чаще всего используются без окончательной термообработки; однако они могут быть подвергнуты отжигу, нормализации, поверхностной закалке или закалке и отпуску для улучшения производственных или механических свойств. Углеродистые стали могут быть убитыми, полуфабрикатами, покрытыми колпаками или краями, и, при необходимости, может быть указан метод раскисления.

Легированные стали Легированные стали

включают не только те марки, которые превышают пределы содержания элементов для углеродистой стали, но также и любую марку, в которую добавляются элементы, отличные от тех, которые используются для углеродистой стали, в определенных диапазонах или определенных минимумах для улучшения механических свойств, характеристик изготовления, или любой другой атрибут стали.Согласно этому определению, легированные стали включают все стали, кроме углеродистых сталей; однако обычно стали, содержащие более 3,99% хрома, считаются «особыми типами» легированных сталей, включая нержавеющие стали и многие инструментальные стали.

В техническом смысле термин легированная сталь зарезервирован для тех сталей, которые содержат небольшое количество легирующих элементов (около 1-4 процентов) и обычно зависят от термической обработки для развития определенных механических свойств.Легированные стали всегда гибнут, но для особых критических применений могут быть рекомендованы специальные методы раскисления или плавления, включая вакуум. Легированные стали обычно требуют дополнительного ухода на протяжении всего процесса производства, поскольку они более чувствительны к термическим и механическим воздействиям.

Нержавеющая сталь

Нержавеющие стали — это высоколегированные стали, которые обладают превосходной коррозионной стойкостью по сравнению с углеродистыми и обычными низколегированными сталями, поскольку содержат относительно большое количество хрома.Хотя другие элементы также могут повышать коррозионную стойкость, их полезность в этом отношении ограничена.

Нержавеющие стали обычно содержат не менее 10 процентов хрома с другими элементами или без них. Однако в Соединенных Штатах было принято включать в классификацию нержавеющей стали те стали, которые содержат всего 4 процента хрома. Вместе эти стали составляют семейство, известное как нержавеющие и жаропрочные стали, некоторые из которых обладают очень высокой прочностью и стойкостью к окислению.Однако немногие из них содержат более 30 процентов хрома или менее 50 процентов железа.

В самом широком смысле стандартные нержавеющие стали можно разделить на три группы в зависимости от их структуры: аустенитные, ферритные и мартенситные. В каждой из трех групп есть один состав, который представляет собой основной сплав общего назначения. Все другие составы производятся из основного сплава, с определенными вариациями в составе, сделанными для получения очень специфических свойств.

Аустенитные марки немагнитны в отожженном состоянии, хотя некоторые из них могут стать слегка магнитными после холодной обработки.Их можно упрочнить только холодной обработкой, а не термообработкой, и они сочетают в себе исключительную коррозионную и жаропрочность с хорошими механическими свойствами в широком диапазоне температур. Аустенитные марки далее подразделяются на две подгруппы: хромоникелевые типы и менее часто используемые хромомарганцево-малоникелевые типы. Основной состав хромоникелевой группы широко известен как 18-8 (Cr-Ni) и является аустенитным сортом общего назначения. Эта марка является основой для более 20 модификаций, которые можно охарактеризовать следующим образом: соотношение хрома и никеля было изменено для изменения характеристик формования; содержание углерода было уменьшено для предотвращения межкристаллитной коррозии; элементы ниобий или титан были добавлены для стабилизации структуры; или был добавлен молибден, или было увеличено содержание хрома и никеля для улучшения стойкости к коррозии или окислению.

Стандартные ферритные сорта всегда магнитные и содержат хром, но не содержат никель. Их можно до некоторой степени упрочнить холодной обработкой, но не термообработкой, и они сочетают в себе устойчивость к коррозии и нагреванию с умеренными механическими свойствами и декоративной привлекательностью. Ферритные сорта обычно ограничены более узким диапазоном коррозионных условий, чем аустенитные сорта. Основной ферритный сорт содержит 17 процентов хрома. В этой серии есть модификации для свободной обработки и сплавы с повышенным содержанием хрома для повышения устойчивости к образованию накипи.Также в эту ферритную группу входит сталь с 12-процентным содержанием хрома (основной состав мартенситной группы) с другими элементами, такими как алюминий или титан, добавленными для предотвращения закалки.

Стандартные марки мартенсита являются магнитными и могут упрочняться закалкой и отпуском. Они содержат хром и, за двумя исключениями, никель. Основная мартенситная марка обычно содержит 12 процентов хрома. В мартенситном ряду более 10 стандартных составов; некоторые модифицированы для улучшения обрабатываемости, а другие содержат небольшие добавки никеля или других элементов для улучшения механических свойств или их реакции на термическую обработку.Третьи имеют значительно повышенное содержание углерода в диапазоне инструментальных сталей и поддаются закалке до самого высокого уровня среди всех нержавеющих сталей. Мартенситные марки отлично подходят для работы в мягких средах, таких как атмосфера, пресная вода, пар и слабые кислоты, но не устойчивы к сильно коррозионным растворам.

Системы нумерации металлов и сплавов

Несколько различных систем нумерации были разработаны для металлов и сплавов различными торговыми ассоциациями, профессиональными инженерными обществами, организациями по стандартизации и частными предприятиями для их собственного использования.Цифровой код, используемый для идентификации металла или сплава, может быть связан или не иметь отношения к спецификации, которая представляет собой изложение технических и коммерческих требований, которым должен соответствовать продукт. Используемые системы нумерации включают системы, разработанные Американским институтом чугуна и стали (AISI), Обществом автомобильных инженеров (SAE), Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), Американским национальным институтом стандартов (ANSI), Американским обществом основателей стали, Американское общество инженеров-механиков (ASME), Американское общество сварщиков (AWS), Алюминиевая ассоциация, Ассоциация разработки меди, U.S. Министерство обороны (военные спецификации) и Главное бухгалтерское управление (федеральные требования).

Единая система нумерации (UNS) была разработана совместными усилиями ASTM и SAE, чтобы обеспечить средства сопоставления различных систем нумерации для металлов и сплавов, имеющих коммерческую ценность. Эта система позволяет избежать путаницы, возникающей при использовании нескольких идентификационных номеров для обозначения одного и того же материала или когда один и тот же номер присваивается двум совершенно разным материалам.Важно понимать, что номер UNS не является спецификацией; это идентификационный номер для металлов и сплавов, подробные характеристики которых приведены в другом месте. Номера UNS показаны в таблице 1; каждое число состоит из буквенного префикса, за которым следуют пять цифр. В некоторых случаях буква наводит на мысль о семействе металлов, идентифицированных серией, например, A для алюминия и C для меди. По возможности номера в группах UNS содержат последовательности нумерации, взятые непосредственно из других систем, чтобы облегчить идентификацию материала; е.g., соответствующий номер UNS для стали AISI 1020 — G10200. Номера UNS, соответствующие обычно используемым номерам AISI-SAE, которые используются для идентификации углеродистой, легированной и инструментальной стали, приведены в таблице 2.

Сводка

В этой статье описаны основные типы стандартных сталей. Узнайте больше о свойствах материалов из Руководства по машинному оборудованию, 30-е издание, которое опубликовано и доступно в Industrial Press на Amazon.

Чтобы найти источники поставок стали, посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Прочие изделия из стали

  • Типы профилей из конструкционной стали
  • Ведущие производители и поставщики арматуры
  • Типы арматуры
  • Виды стали
  • Типы нержавеющей стали
  • Ведущие сталелитейные компании и производители стали США в мире
  • Все о стали 5160 (свойства, прочность, применение)
  • Все о стали 440 (свойства, прочность, применение)
  • Все о стали 430 (свойства, прочность, применение)
  • Все о стали 304 (свойства, прочность, применение)
  • Все о 52100 Сталь
  • Обработка стали для поверхностного упрочнения (цементация)
  • Все о стали 9260 (свойства, прочность, применение)
  • Все о стали 4130 (свойства, прочность, применение)
  • Steel vs.Титан — прочность, свойства и применение

Больше от Metals & Metal Products

Легированная сталь

| Конструкция машины


Стали, содержащие определенные количества легирующих элементов, кроме углерода и общепринятых количеств марганца, меди, кремния, серы и фосфора, называются легированными сталями. Легирующие элементы добавляются для изменения механических или физических свойств. Сталь считается сплавом, если максимальное значение диапазона, указанного для содержания легирующих элементов, превышает один или несколько из следующих пределов: 1.65% Mn, 0,60% Si или 0,60% Cu; или когда определенный диапазон или минимальное количество любого из следующих элементов указано или требуется в пределах, признанных для конструкционных легированных сталей: алюминий, хром (до 3,99%), кобальт, колумбий, молибден, никель, титан, вольфрам, ванадий, цирконий или другой элемент, добавленный для получения эффекта легирования.

Таким образом, технически инструментальная и нержавеющая стали являются легированными. Однако в этой главе термин легированная сталь используется для тех сталей, которые содержат небольшое количество легирующих элементов и которые обычно зависят от термической обработки для развития определенных свойств.Например, при надлежащей термообработке предел прочности на разрыв некоторых легированных сталей может быть повышен с примерно 55000 фунтов на квадратный дюйм до почти 300000 фунтов на квадратный дюйм.

Подразделения для большинства сталей в этом семействе включают марки «сквозной закалки» и «науглероживания» (плюс несколько специальных марок, таких как стали для азотирования). Сплавы со сквозным упрочнением, которые подвергаются термообработке путем закалки и отпуска, используются, когда максимальная твердость и прочность должны проникать глубоко внутрь детали. Марки науглероживания используются там, где требуется прочная сердцевина и относительно неглубокая твердая поверхность.После упрочняющей обработки поверхности, такой как науглероживание (или азотирование для азотирования сплавов), эти стали подходят для деталей, которые должны выдерживать износ, а также высокие нагрузки. Литые стали обычно подвергаются сквозной закалке, а не поверхностной обработке.

Содержание углерода и легирующие элементы влияют на общие характеристики обоих типов легированных сталей. Максимально достижимая твердость поверхности зависит в первую очередь от содержания углерода. Максимальная твердость и прочность на малых участках увеличиваются с увеличением содержания углерода примерно до 0.7%. Однако содержание углерода более 0,3% может увеличить вероятность растрескивания во время закалки или сварки. Легирующие элементы в первую очередь влияют на прокаливаемость. Они также влияют на другие механические и производственные свойства, включая ударную вязкость и обрабатываемость.

Добавки свинца (от 0,15 до 0,35%) существенно улучшают обрабатываемость легированных сталей быстрорежущими инструментальными сталями. При обработке твердосплавными инструментами стали, обработанные кальцием, имеют удвоенный или тройной срок службы инструмента в дополнение к улучшению качества поверхности.

Существует несколько точных правил для выбора марок легированной стали для сквозной или поверхностной закалки. В большинстве случаев критически важные детали проходят полевые испытания для оценки их характеристик. Детали с большим сечением — например, тяжелые поковки — часто изготавливают из легированных сталей, прошедших вакуумную дегазацию. Находясь в расплавленном состоянии, эти стали подвергаются воздействию вакуума, который удаляет водород и, в меньшей степени, кислород и азот.

Легированные стали часто рекомендуются, когда требуется высокая прочность в средних и больших сечениях.Независимо от того, является ли предел прочности на разрыв или предел текучести основой конструкции, термически обработанные легированные стали обычно имеют высокое отношение прочности к массе. Для применений, требующих максимальной пластичности, используются сплавы с низким содержанием серы (

В общем, износостойкость можно улучшить, увеличив твердость сплава, указав сплав с большим содержанием углерода (без увеличения твердости), либо и то, и другое. Поверхность например, закаленной пламенем среднеуглеродистой стали, вероятно, будет иметь более низкую износостойкость, чем богатый углеродом корпус науглероженной стали такой же твердости.Исключение составляют азотированные детали, которые имеют лучшую износостойкость, чем можно было бы ожидать, исходя только из содержания углерода.

Для любой комбинации легированной стали и термообработки три фактора имеют тенденцию к снижению ударной вязкости: низкая рабочая температура, высокие скорости нагружения и концентрации напряжений или остаточные напряжения. Общие эффекты этих трех условий качественно схожи, поэтому испытания на удар при низких температурах (до -50 ° F) полезны для многих приложений в качестве индикаторов ударной вязкости при различных условиях эксплуатации и температурах.

Полностью закаленные и отпущенные низкоуглеродистые (0,10–0,30% C) легированные стали обладают хорошим сочетанием прочности и вязкости как при комнатной, так и при низких температурах. Однако при термообработке некоторых марок легированных сталей необходимо соблюдать осторожность, поскольку ударная вязкость может быть существенно снижена из-за отпускной хрупкости — формы охрупчивания, развивающейся при медленном охлаждении в диапазоне от 900 до 600 ° F или при выдержке или отпуске. в этом диапазоне.

Когда закалка в жидкости нецелесообразна (из-за опасности растрескивания или деформации, или из-за стоимости), различные низкоуглеродистые никелевые или никель-молибденовые стали в нормализованном и отпущенном состоянии могут использоваться для работы при низких температурах.

Деформируемые легированные стали (и углеродистые стали) классифицируются по серии номеров AISI и SAE, которые обозначают состав и тип сплава. Буквы, которые используются в дополнение к четырехзначным обозначениям, включают суффикс «H», используемый для стали, произведенной с определенными пределами прокаливаемости (что позволяет более широкий диапазон составов для определенных легирующих элементов), и префикс «E», который указывает сталь, полученная основным электропечным способом. Другие спецификации, например, выпущенные ASTM, определяют минимальные свойства для критических конструкций, сосудов высокого давления и ядерных приложений.

Спецификации ASTM классифицируют литые легированные стали по их механическим свойствам и предполагаемым условиям эксплуатации. Химический анализ вторичен. Существуют спецификации ASTM для общего использования, такие как A27 или A148, когда механические свойства имеют решающее значение. Для работы при низких температурах рекомендуется использовать A352 или A757, когда важна прочность. Для свариваемости A216 указывается, когда изготовление критично, а для работы под давлением рекомендуется A217 или A389, когда важен ряд свойств.Для специальных применений доступны и другие легированные стали ASTM. Другие спецификации, такие как SAE J435, используются для литых сталей в автомобильной промышленности. Краткое описание технических характеристик стального литья можно получить в Американском обществе основателей стали, Дес-Плейнс, штат Иллинойс.

Узнайте о легирующих агентах Common Steel

Сталь в основном состоит из железа и углерода, легированных некоторыми дополнительными элементами. Процесс легирования используется для изменения химического состава стали и улучшения ее свойств по сравнению с углеродистой сталью или для корректировки их в соответствии с требованиями конкретного применения.

В процессе легирования металлы объединяются для создания новых структур, которые обеспечивают более высокую прочность, меньшую коррозию или другие свойства. Нержавеющая сталь является примером легированной стали с добавлением хрома.

Преимущества легирующих сталей

Различные легирующие элементы или добавки по-разному влияют на свойства стали. Некоторые из свойств, которые можно улучшить за счет легирования, включают:

  • Стабилизирующий аустенит : такие элементы, как никель, марганец, кобальт и медь, увеличивают диапазон температур, в котором существует аустенит.
  • Стабилизирующий феррит : Хром, вольфрам, молибден, ванадий, алюминий и кремний могут способствовать снижению растворимости углерода в аустените. Это приводит к увеличению количества карбидов в стали и сокращает диапазон температур, в котором существует аустенит.
  • Формирование карбидов : Многие второстепенные металлы, включая хром, вольфрам, молибден, титан, ниобий, тантал и цирконий, создают прочные карбиды, которые — в стали — повышают твердость и прочность.Такие стали часто используются для производства быстрорежущей стали и инструментальной стали для горячих работ.
  • Графитизация : Кремний, никель, кобальт и алюминий могут снизить стабильность карбидов в стали, способствуя их разрушению и образованию свободного графита.

В приложениях, где требуется уменьшение концентрации эвтектоидов, добавляются титан, молибден, вольфрам, кремний, хром и никель. Все эти элементы снижают концентрацию эвтектоида углерода в стали.

Для многих сталей требуется повышенная коррозионная стойкость. Для достижения этого результата сплавили алюминий, кремний и хром. Они образуют защитный оксидный слой на поверхности стали, тем самым защищая металл от дальнейшего разрушения в определенных средах.

Обычные легирующие агенты для стали

Ниже приведен список часто используемых легирующих элементов и их влияние на сталь (стандартное содержание в скобках):

  • Алюминий (0.95-1,30%): раскислитель. Используется для ограничения роста зерен аустенита.
  • Бор (0,001-0,003%): агент, повышающий упрочняемость, улучшающий деформируемость и обрабатываемость. Бор добавляется к полностью обезвоженной стали, и его нужно добавлять только в очень малых количествах, чтобы иметь эффект упрочнения. Добавки бора наиболее эффективны в низкоуглеродистых сталях.
  • Хром (0,5-18%): ключевой компонент нержавеющих сталей. При содержании более 12 процентов хром значительно улучшает коррозионную стойкость.Металл также улучшает закаливаемость, прочность, реакцию на термическую обработку и износостойкость.
  • Кобальт: Повышает прочность при высоких температурах и магнитную проницаемость.
  • Медь (0,1-0,4%): чаще всего встречается в качестве остаточного агента в сталях, медь также добавляется для получения свойств дисперсионного твердения и повышения коррозионной стойкости.
  • Свинец: Хотя свинец практически не растворяется в жидкой или твердой стали, свинец иногда добавляют в углеродистые стали путем механического диспергирования во время разливки, чтобы улучшить обрабатываемость.
  • Марганец (0,25-13%): Повышает прочность при высоких температурах, устраняя образование сульфидов железа. Марганец также улучшает прокаливаемость, пластичность и износостойкость. Как и никель, марганец является элементом, образующим аустенит, и может использоваться в аустенитных нержавеющих сталях серии AISI 200 в качестве заменителя никеля.
  • Молибден (0,2-5,0%): Обнаруженный в небольших количествах в нержавеющей стали, молибден увеличивает прокаливаемость и прочность, особенно при высоких температурах.Молибден, который часто используется в хромоникелевых аустенитных сталях, защищает от точечной коррозии, вызываемой хлоридами и серосодержащими химическими веществами.
  • Никель (2-20%): еще один легирующий элемент, важный для нержавеющих сталей, никель добавляется в высокохромистую нержавеющую сталь в количестве более 8%. Никель увеличивает прочность, ударную вязкость и ударную вязкость, а также повышает стойкость к окислению и коррозии. Он также увеличивает ударную вязкость при низких температурах при добавлении в небольших количествах.
  • Ниобий: обладает преимуществом стабилизации углерода за счет образования твердых карбидов и часто встречается в жаропрочных сталях.В небольших количествах ниобий может значительно увеличить предел текучести и, в меньшей степени, предел прочности сталей, а также иметь умеренное усиление эффекта осаждения.
  • Азот: Повышает аустенитную стабильность нержавеющих сталей и улучшает предел текучести таких сталей.
  • Фосфор: фосфор часто добавляют с серой для улучшения обрабатываемости низколегированных сталей. Это также добавляет прочности и увеличивает коррозионную стойкость.
  • Селен: Повышает обрабатываемость.
  • Кремний (0,2–2,0%): этот металлоид улучшает прочность, эластичность, кислотостойкость и приводит к увеличению размера зерен, что приводит к большей магнитной проницаемости. Поскольку кремний используется в качестве раскислителя при производстве стали, он почти всегда присутствует в некотором процентном соотношении во всех марках стали.
  • Сера (0,08-0,15%): добавленная в небольших количествах, сера улучшает обрабатываемость, не вызывая горячей короткости. С добавлением марганца жаростойкость еще больше снижается из-за того, что сульфид марганца имеет более высокую температуру плавления, чем сульфид железа.
  • Титан: Повышает прочность и коррозионную стойкость, ограничивая размер зерна аустенита. При содержании титана 0,25-0,60% углерод соединяется с титаном, позволяя хрому оставаться на границах зерен и противостоять окислению.
  • Вольфрам: производит стабильные карбиды и измельчает размер зерна для увеличения твердости, особенно при высоких температурах.
  • Ванадий (0,15%): подобно титану и ниобию, ванадий может давать стабильные карбиды, повышающие прочность при высоких температурах.За счет создания мелкозернистой структуры можно сохранить пластичность.
  • Цирконий (0,1%): увеличивает прочность и ограничивает размер зерен. Прочность можно значительно повысить при очень низких температурах (ниже точки замерзания). Сталь, содержащая цирконий до 0,1%, будет иметь меньший размер зерен и сопротивляться разрушению.
Поковки из легированной стали

| Производитель кованой легированной стали

Кованая легированная сталь — это сталь, к общему содержанию которой добавлено небольшое количество одного или нескольких легирующих элементов, кроме углерода.Эти добавленные элементы могут включать марганец, кремний, никель, титан, медь, хром, алюминий и другие. Эти добавленные элементы придают поковкам особые свойства, которых нет в поковках из обычной углеродистой стали. Кроме того, легированные стали становятся все более популярными из-за их доступности, более низкой экономической стоимости, отличных механических свойств и простоты обработки.

Если у вас есть какие-либо вопросы о ковке из легированной стали, свяжитесь с нами или запросите предложение для подробного анализа цен.

Области применения и отрасли производства кованой легированной стали

  • Коленчатые валы
  • Детали машин
  • Крепеж
  • Зубчатая передача
Варианты и характеристики поковок из легированной стали

В зависимости от потребностей вашего проекта существует широкий спектр доступных вариантов, когда речь идет о марках легированной стали. Как производитель поковок из легированной стали, наши легированные стали могут подвергаться термообработке для улучшения обрабатываемости, прочности и пластичности.Добавляя определенные элементы к своей стали, вы получите широкий спектр различных результатов, в том числе следующие:

  • Никель и медь — Повышает коррозионную стойкость, одновременно повышая прочность.
  • Хром, ванадий, молибден и вольфрам — Эти элементы повышают прочность за счет образования карбидов второй фазы.
  • Марганец, кремний, никель и медь — Добавление этих элементов увеличивает прочность за счет образования твердых растворов в феррите, который идеально подходит для экстремального теплового воздействия.
  • Молибден — Когда молибден добавляется сам по себе, он помогает стали сопротивляться охрупчиванию.
  • Кобальт, хром и никель — Эти добавленные элементы улучшают сохранение прочности и пластичности при более высоких температурах эксплуатации.
  • Кремний и никель — Сохранение пластичности и ударной вязкости улучшается при низких рабочих температурах за счет добавления этих элементов.

Отрасль, в которой используется кованая легированная сталь, и ее предполагаемое применение будут определять тип необходимой поковки из легированной стали.

Легированная сталь марки

  • 4130
  • 4140
  • 4150
  • 4340
  • 4340AQ
  • A105
  • Нитрол 135MOD

Дополнительные марки стали и спецификации высылаются по запросу.

Кованая легированная сталь без штамповки

В процессе ковки легированной стали в открытой матрице к стальным заготовкам или слиткам прикладывается тепловая и механическая энергия, которая затем изменяет форму сплава в твердом состоянии.Кованые изделия из легированной стали прочнее и надежнее, чем отливки, поскольку ковка включает изменение потока зерна, имитирующего форму детали. Термический цикл и процесс деформации приводят к измельчению зерна и рекристаллизации, что в конечном итоге приводит к упрочнению полученного стального продукта.

Кроме того, как производитель поковок из легированной стали с открытой матрицей, наши спецификации включают: AISI, ASTM, AMS, API, SAE, ASME, AWS, JIS и GB. Наши поковки доступны во многих нестандартных формах и условиях термообработки для достижения критических физических свойств, таких как растяжение, текучесть, удлинение и уменьшение площади для желаемого конечного использования, как указано покупателем.

Кованая легированная сталь Преимущества

Поковки из легированной стали обладают рядом преимуществ. В Great Lakes Forge мы понимаем ценность создания поковок из легированной стали улучшенного качества для нужд вашего проекта. Некоторые из основных преимуществ кованой легированной стали включают следующее:

  • Кованые сплавы исключают возникновение усадки, пористости, пустот, которые обычно встречаются в отливках.
  • Зернистая структура кованых сплавов обеспечивает высокую износостойкость.
  • Кованая легированная сталь прочнее и прочнее литой стали
  • Кованые легированные стали Высокая прочность усилена за счет добавленных элементов, которые были введены в углеродистую сталь.
  • Ударная вязкость кованой легированной стали выше, чем у литой.

Ваше надежное производство ковки из легированной стали

В Great Lakes Forge у нас есть опыт, ресурсы и возможности, чтобы превзойти все ваши потребности в ковке из легированной стали с открытым штампом.

Запросите сегодня ценовое предложение на необходимые вам поковки из нержавеющей стали или свяжитесь с Great Lakes Forge для получения дополнительной информации.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *