Сталь состав: Маркировка и классификация сталей

Стали углеродистые. Марки, свойства и их применение

Содержание страницы

Сталь является наиболее распространенным материалом в машиностроении. Создание новых более совершенных машин стимулирует создание марок сталей со свойствами, отвечающими современным требованиям в машиностроении. При этом ранее созданные марки сталей, с учетом новых технологий их производства, продолжают быть востребованы конструкторами при создании новых и совершенствовании действующих машин. Принято выделять следующие группы сталей:

• углеродистые стали, которые в общем объеме составляют примерно 80%,
• легированные стали конструкционные и инструментальные,
• стали с особыми свойствами специального назначения и др.

1. Стали углеродистые обыкновенного качества

Относятся к числу наиболее дешевых и широко применяемых. Из них получают до 70% всего проката — горячекатаного, сортового и фасонного толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Из этих сталей изготовляют трубы, поковки, штамповки, ленту, проволоку, металлические изделия (метизы): гвозди, канаты, сетки, болты, гайки, заклепки, а также мало- и средненагруженные детали; штифты, шайбы, шпонки, крышки, кожухи, а из стали номеров 4-6 — валы, винты, зубчатые колеса и шпиндели. Стали обыкновенного качества хорошо свариваются.

В зависимости от назначения углеродистые стали обыкновенного качества подразделяют (ГОСТ 380- 94) на три группы:

• А — поставляемые по механическим свойствам,
• Б — поставляемые по химическому составу,
• В — поставляемые по механическим свойствам и химическому составу.

В зависимости от нормируемых показателей (прочностная характеристика, химический состав) сталь каждой группы подразделяют на категории:

• группа А — 1, 2 и 3-я;
• группа Б — 1, 2,-я;
• группа В — 1, 2, 3, 4, 5, 6-я.

Буквы Ст означают «сталь», цифры от 0 до 6 — условный номер марки, характеризующий механические свойства стали. С увеличением номера марки повышаются предел прочности σ_в и предел текучести σ_т и уменьшается относительное удлинение δ. Для обозначения степени раскисления после номера марки ставятся индексы: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная (например: СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп; табл. 1 и 2).

Механические свойства углеродистой стали обыкновенного качества группы А и примерное назначение углеродистой стали обыкновенного качества приведены в табл. 1.

Таблица 1. Стали углеродистые, их механические свойства и назначение

Марка стали	Свойства			Примерное назначение
	σв, МПа	σт, МПа	δ, %
Ст0	Не менее 300	—	23	Неответственные строительные конструкции, прокладки, шайбы, кожухи. Свариваемость хорошая
Ст1кп Ст1пс, Ст1сп	300-390 310-410	— —	35 34	Малонагруженные детали металлоконструкций — заклепки, шайбы, шплинты, прокладки, кожухи. Свариваемость хорошая
Ст2кп Ст2пс, Ст2сп	320-410 330-430	215 225	33 32	Детали металлоконструкций — рамы, оси, ключи, валики, цементируемые детали. Свариваемость хорошая
СтЗкп СтЗпс, СтЗсп СтЗГпс СтЗГсп	360-460 370-480 370-490 390-570	235 245 245 —	27 26 26 —	Рамы тележки, цементируемые и цианируемые детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины, крюки кранов, кольца, цилиндры, шатуны, крышки
Ст4кп Ст4пс, Ст4сп	400-510 410-530	255 265	25 24	Валы, оси, тяги, пальцы, крюки, болты, гайки, детали при невысоких требованиях к прочности
Ст5пс, Ст5сп Ст5Гпс	490-630 540-590	285 285	20 20	Валы, оси, звездочки, крепежные детали, зубчатые колеса, шатуны, детали при повышенных требованиях к прочности
Ст6пс Ст6сп	Не менее 590	315 315	15 15	Валы, оси, бойки молотов, шпиндели, муфты кулачковые и фрикционные, цепи, детали с высокой прочностью

Для возможности распознания марок стали при складировании, прокат маркируют несмываемой краской. Для этого, независимо от группы и степени раскисления стали, используют краску цветов, указанных в табл. 2.

Таблица 2. Цвет маркировки стали углеродистой обыкновенного качества

Марка стали	Цвет маркировки	Марка стали	Цвет маркировки
Ст0	Красный и зеленый	СтЗГпс	Красный и синий
Ст1	Белый и черный	Ст4	Черный
Ст1Гпс	Белый и красный	Ст4Гпс	Черный и красный
Ст2	Желтый	Ст5	Зеленый
Ст2Гпс	Желтый и красный	Ст6Гпс	Зеленый и белый
Ст3	Красный	Ст6	Синий

2. Стали углеродистые качественные конструкционные

Являются основным металлом для изготовления деталей машин (валов, шпинделей, осей, зубчатых колес, шпонок, муфт, фланцев, фрикционных дисков, винтов, гайек, упоров, тяг, цилиндров гидроприводов, эксцентриков, звездочек цепных передач и др. ), которые при взаимодействии в работающей машине воспринимают и передают различные по величине нагрузки. Эти металлы хорошо обрабатываются давлением и резанием, льются и свариваются, подвергаются термической, термомеханической и химико-термической обработке.

Различные специальные виды обработки обеспечивают вязкость, упругость и твердость сталей, позволяют делать из них детали, вязкие в сердцевине и твердые снаружи, что резко увеличивает их износостойкость и надежность. Из углеродистых качественных конструкционных сталей производят прокат, поковки, калиброванную сталь, сталь серебрянку, сортовую сталь, штамповки и слитки.

Таблица 3. Основные свойства стали углеродистой качественной конструкционной

Марка	Механические свойства					Физические свойства			Технологические свойства
	σт	σв	δ, %	ан Дж/см2	НВ	γ, г/см3	λ, Вт/(м ·°С)	α·106 ,1/°С	обрабаты- ваемость резанием	сварива- емость	интервал температур ковки,°С	пластичность при холодной обработке	*горяче- катаная **отож- женная
	МПа
08	196	324	33	—	126	7,83	811	11,6	В	ВВ	800-1300	ВВ	*
10	206	321	31	—	140	7,83	811	11,6	В	ВВ	800-1300	ВВ	*
15	225	373	27	—	145	7,82	770	11,9	В	ВВ	800-1250	ВВ	*
20	245	412	25	—	159	7,82	770	11,1	В	ВВ	800-1280	В	*
25	274	451	23	88	166	7,82	732	11,1	В	ВВ	800-1280	В	*
30	294	490	21	78	175	7,817	732	12,6	В	В	800-1250	В	*
35	314	529	20	69	203	7,817	732	11,09	В	В	800-1250	В	*
40	321	568	19	59	183	7,815	596	12,4	В	У	800-1250	У	**
45	363	598	16	49	193	7,814	680	11,649	В	У	800-1250	У	**
50	373	627	14	38	203	7,811	680	12,0	У	У	800-1250	У	**
55	382	647	13	—	212	7,82	680	11,0	У	Н	800-1250	Н	**
60	402	676	12	—	224	7,80	680	11,1	У	Н	800-1240	Н	**
Примечание. Н — низкая, У — удовлетворительная, В — высокая, ВВ — весьма высокая.

Качественные конструкционные стали обладают более высокими механическими свойствами (ГОСТ 1050-88), чем стали обыкновенного качества, за счет меньшего содержания в них фосфора, серы и неметаллических включений. По видам обработки их делят на горячекатаную, кованую, калиброванную и серебрянку (со специальной отделкой поверхности).

Обозначение марки стали составляют из слова «Сталь» и двузначной цифры, которая указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, Сталь 25 содержит 0,25% углерода (допустимое количество углерода — 0,220,30 %), Сталь 60-0,60 % (допустимое количество -0,57-0,65%). Степень раскисления в марках спокойных сталей не отражается, а в марках полуспокойных и кипящих сталей, как и сталей обыкновенного качества, обозначается буквами «пс» и «кп» соответственно. В качественных конструкционных сталях всех марок допускается содержание серы не более 0,040% и фосфора — не более 0,035%.

Основные свойства углеродистой качественной конструкционной стали приведены в табл. 3, основное назначение — в табл. 4. Цвета маркировки приведены в табл. 5.

Таблица 4. Стали углеродистые качественные конструкционные, их основное назначение

Марка стали	Основное назначение
Сталь 08кп, 10	Детали, изготовляемые холодной штамповкой и холодной высадкой, трубки, прокладки, крепеж, колпачки. Цементируемые и цианируемые детали, не требующие высокой прочности сердцевины (втулки, валики, упоры, копиры, зубчатые колеса, фрикционные диски)
Сталь 15, 20	Малонагруженные детали (валики, пальцы, упоры, копиры, оси, шестерни). Тонкие детали, работающие на истирание, рычаги, крюки, траверсы, вкладыши, болты, стяжки и др.
Сталь 30, 35	Детали, испытывающие небольшие напряжения (оси, шпиндели, звездочки, тяги, траверсы, рычаги, диски, валы)
Сталь 40, 45	Детали, от которых требуется повышенная прочность (коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, распределительны

Химический состав углеродистых сталей

Темы: Сварка стали.

Химический состав углеродистых сталей (низкоуглеродистых, среднеуглеродистых, высокоуглеродистых) приведен в таблице 1.

В сварке в зависимости от содержания углерода конструкционные углеродистые стали условно разделяют на три группы: низко-, средне- и высоко- углеродистые с содержанием соответственно до 0,25; 0,26…0,45 и 0,46…0,75 % С. Они широко применяются при производстве машиностроительных конструкций, работающих при температурах -40…+425^оС.

Другие страницы по темам

Химический состав углеродистых сталей

, сварка сталей:

Технология сварки этих сталей различна. Даже для сталей одной марки в зависимости от ее плавочного состава и условий эксплуатации сварной конструкции технология сварки может существенно разниться. Углерод — это основной легирующий элемент в углеродистых конструкционных сталях, он определяет механические свойства углеродистых сталей. Повышение содержания углерода усложняет технологию сварки, затрудняет получение равнопрочного сварного соединения бeз дефектов.

Углеродистые стали по качественному признаку разделяют на две группы: стали обыкновенного качества и качественные. По степени раскисления сталь обыкновенного качества обозначают следующим образом: кипящую — кп, полуспокойную — пс и спокойную — сп.

Кипящая сталь, содержащая ≤0,07 % Si, получается пpи неполном раскислении металла марганцем. Кипящая сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения серы и фосфора пo толщине проката. Местнaя повышенная концентрация серы может привеcти к образованию кристаллизационных трещин в околошовной зоне (ОШЗ) и шве. Кипящая сталь в околошовной зоне склоннa к старению, к переходу в хрупкое состояние пpи отрицательных температураx.

Спокойные стали получают пpи раскислении марганцем, алюминием, кремнием. Они содержат ≥0,12 % кремния; сера и фосфор распределeны в них более равномерно, чeм в кипящих углеродистых сталях. Спокойные стали менее склонны к старению, они слабее реагируют нa сварочный нагрев.

Полуспокойные стали пo склонности к старению занимает положение промежуточное между кипящими и спокойными сталями.

Сталь обыкновенного качества поставляют без термообработки в горячекатаном состоянии. Изготовленныe из неё конструкции такжe не подвергают последующей термообработке. Эти стали производят по ГОСТ 380-94, 4543-71,5520-79 и 5521-93 (табл. 1).

Таблица 1. Химический состав углеродистых сталей (некоторые марки конструкционных сталей).

Марка стали		Химический состав углеродистых сталей , примеси в %
низкоуглеродистые	ВСт1кп	C	Mn	Si
	ВСт1пс	0,06…0,12	0,25…0,50	≤0,05
	ВСт1сп			0,05…0,17
	ВСт2кп			0,12…0,30
	ВСт2пс	0,09…0,15		≤0,07
	ВСт2сп			0,05. ..0,17
	ВСт1кп			0,12…0,30
	ВСт3кп	0,14…0,22	0,30…0,60	≤0,07
	ВСт3Гпс		0,40…0,65	0,05…0,17
	ВСт3сп			0,12…0,36
	10	0,07…0,14	0,35 …0,65	0,17…0,37
	15	0,12…0,19
	20	0,17…0,24
	15Г	0,12…0,19	0,70… 1,00
	20Г	0,17…0,24
	12К	0,08…0,16	0,40…0,70
	15К	0,12 …0,20	0,35…0,65	0,15…0,30
	16К		0,45 …0,75	0,17…0,37
	18К	0,14. ..0,22	0,55…0,85
	20К	0,16…0,24	0,35 …0,65	0,15 …0,30
	С	0,14…0,20	0,50…0,90	0,12…0,35
среднеуглеродистые	БСт5пс, ВСт5пс	0,28…0,37	0,50…0,80	0,05 …0,17
	БСт5сп, ВСт5сп			0,15 …0,35
	БСт5Гпс, ВСт5Гпс	0,22…0,30	0,80… 1,20	≤,15
	25		0,50…0,80	0,17…0,37
	30	0,27…0,35
	35	0,32…0,40
	40	0,37…0,45
высокоуглеродистые	45	0,42. ..0,50	0,50…0,80	0,17…0,37
	50	0,47…0,55
	55	0,52…0,60
	60	0,57…0,65

Углеродистая сталь обыкновенного качества подразделяется на три группы в соответствии c ГОСТ 380-94:

• Углеродистая сталь группы А поставляется пo механическим свойствам и для производствa сварных конструкций нe используют (группа А в обозначении стали нe указывается, например Ст3).
• Углеродистая сталь группы Б поставляется по химическому составу,
• Сталь группы В — пo химсоставу и механическим свойствам.

Перeд обозначением марок этих сталей указывают их группу, например БСт3, ВСт3. Полуспокойную сталь марoк 3 и 5 производят c обычным и повышенным содержаниeм марганца. При повышенном содержании марганца в химическом составе углеродистой стали после номера марки стали ставят букву Г (см.

таблицу 1). Стали ВСт1 — ВСт3 всeх степеней раскисления и сталь ВСт3Гпс, а также стали БСт1 — БСт3 всеx степеней раскисления и сталь БСт3Гпс (по требованию заказчика) поставляются c гарантией свариваемости. Для ответственных конструкций испoльзуют сталь группы В.

Другие страницы по теме Состав углеродистых сталей :

• < Свойства углеродистой стали
• Сварка сталей с титаном и титановыми сплавами >

Маркировка сталей

Любой мастер, работающий с металлическими изделиями, знает, что такое «марка стали». Ее расшифровка позволяет получить представление о химическом составе и физических параметрах, что является основополагающими сведениями для создания каких-либо предметов из металла. Многие считают, что маркировка стали, металлопроката — это сложный процесс, требующий наличия специальных знаний. Однако несмотря на мнимую сложность, разобраться в ней достаточно просто. Для этого потребуется знать лишь принцип ее составления и как она классифицируется, о чем наша компания и расскажет.

Сплав маркируется буквами и цифрами, благодаря чему удается максимально точно установить наличие химических элементов и их объем. На основании этих данных, а также знаний о том, как разные химикаты взаимодействуют с металлической основой, можно с максимальной точностью понять, какие технические свойства относятся к определённой стальной марке.

Разновидности сталей и особенности нанесения маркировки

Сталь — это железо-углеродный сплав, количество которого не превышает 2,14%. Углеродная составляющая необходима для достижения твердости, но крайне важно следить за его концентрацией. Если он превысит показатель в 2,2%, то металл станет очень хрупким, из-за чем с ним будет практически невозможно работать.

При добавлении любых легирующих элементов можно добиться необходимых характеристик. Именно при помощи комбинации вида и объём добавок получаются марки, которые имеют лучшие механические свойства, устойчивость к воздействию коррозии.

Безусловно, улучшить показатели качества можно и посредством тепловой обработки, однако использование легирующих добавок значительно ускоряет этот процесс.

Базовыми классификационными признаками являются следующие показатели.

Для того чтобы расшифровать указанную информацию, не требуется обладать профессиональными навыками и специальными знаниями. Конструкционная сталь, которая имеет обычное качество, а также не содержит легирующие элементы, получила отметку «Ст». Цифра, расположенная далее, отражает количество углерода. После них могут располагаться буквы «КП», которые оповещают о незаконченном раскислении в печи, поэтому подобный сплав считается кипящим. Если подобной аббревиатуры нет, то он считается спокойным типом.

Маркировка и классификация стали по химическому составу

Как упоминалось ранее, одно из главных разделений этого материала основано на ее химическом составе. Базовыми составляющими материала служат железобетон и углерод (его концентрация меньше 2,14%). На основании концентрации и пропорций используемых добавок на объем железа приходится минимум половина.

На основании уровня содержания углерода стальные изделия делятся.

1. Малоуглеродистые — углерод не более 0,25%.

2. Среднеуглеродистые — от 0,25 до 0,6%.

3. Высокоуглеродистые — от 0,6%.

Повышение углеродного компонента способствует повышению металлической твердости, но одновременно снижает его прочность. Для улучшения эксплуатации сплавов в них добавляются разные химические элементы, после чего они превращаются в легированные стали. Они бывают трёх типов.

1. Низколегированные — объем добавок меньше 2,5%.

2. Среднелегированные — 2,5-10%.

3. Высоколегированные — может достигать 50%.

Марка стали	С%	S	Р
Ст 0		0,07	0,055
Ст 1	0,06-0,12	0,045	0,055
Ст 2	0,09-0,15	0,045	0,055
Ст 3	0,14-0,22	0,045	0,055
Ст 4	0,18-0,27	0,045	0,055
Ст 5	0,28-0,37	0,045	0,055
Ст 6	0,38-0,49	0,045	0,055
Ст 7	0,50-0,62	0,045	0,055

По назначению

Обозначения маркировки стали, металлов и сплавов.

• Строительная — низколегированная, отличается хорошей свариваемостью. Главное предназначение заключается в создании строительных элементов.

• Пружинная — имеет отличную упругость, прочность, стойкость к неблагоприятным факторам. Нужен при разработке пружин и рессоров.

• Подшипниковая — не подвержена временному износу, имеет незначительную текучесть. Привлекается для сборки узлов и подшипников разного предназначения.

• Нержавеющая — высоколегированная, хорошо переносит действие коррозии.

• Жаростойкая — способна продолжительное время функционировать при высоких температурных показателях. Используется при разработке двигателя.

• Инструментальная — необходима для создания дерево- и металлообрабатывающих предметов.

• Быстрорежущая — для обрабатывающей металл продукции.

• Цементируемая — нужна для создания деталей и узлов, эксплуатируемых при больших нагрузках даже при значительном поверхностном износе.

По структурному критерию

В понятие «структура» вложено внутреннее металлическое строение, способное значительно измениться при смене термических условий, механических воздействий. Форма и размер зерен устанавливается на основании состава и соотношения легирующих добавок, техники изготовления. Основной зерновой частью выступает кристаллическая железная решетка, состоящая из атомов примесей. Стальная структура изменяет свои первичные характеристики при скачках температурных показателей. Подобные изменения носят название фаза, каждая из которых существует в четко ограниченном температурном режиме. Однако присутствие легирующих добавок может сильно сместить границы их перехода.

Выделяют несколько фаз.

• Аустенит. Углеродные атомы располагаются во внутренней кристаллической железной решетке. Ее существование возможно при 1400-700 градусах. Если здесь присутствует 8—20% никелях, то ее можно хранить при комнатных температурных показателях.

• Феррит. Углеродный раствор, имеющий твердую форму.

• Мартенсит. Перенасыщенный раствор, характерный для стали с закалкой.

• Бейнит. Ее формирование связано с практически моментальным понижением аустенита до 200—500 градусов. Отличительной чертой является примесь феррита и карбида железа.

• Перлит. Содержит равнозначное количество феррита и карбида. Образование связано с понижением температурного показателя до 727 градусов.

По качественному признаку

Расшифровка маркировки металла невозможна без учета качественных характеристик. Главное влияние на них оказывают смеси, остающиеся при восстановлении Fe из концентратов руды. Как правило, отрицательный эффект появляется за счет присутствия S и P. На основании их концентрации выделяют сталь обычного качества и высококачественную (добавляется буква А). Для последней категории характерно минимальное наличие фосфора (до 0,025%).

По методу раскисления

Из-за выплавки в стальном изделии остается определенное количество О2 в окиси Fe. Для уменьшения его концентрации и железного восстановления используется реакция раскисления. Ее суть заключается в добавлении в расплавленный металл соединения с высокой степенью активности. Из-за контакта этих элементов происходит кислородное высвобождение и реакция с углеродом (С), после чего формируется углекислый газ (СО2), выделяющийся пузырьками.

На основании числа раскислителей и длительности процесса выделяют 2 типа окончательного сплава.

• Кипящий — повышен выход готовых изделий, имеющих низкое качество.

• Спокойный — прошедший через все раскисляющие стадии. Отличительной чертой служит высокое качество и завышенная цена, обоснованная соответствующей ценой на реагенты.

• Полуспокойный — промежуточная разновидность, имеющая оптимальную цену и качественные характеристики.

Маркировка сталей с расшифровкой в таблице — примеры по отечественным стандартам

Наличие стандартизированных показателей от России дает возможность установить состав металла и отчасти видовую принадлежность. Если объем стального материала превышает 1%, то его количество на маркировочной отметке не учитывается. Она включает в себя буквы легирующих добавок, где указан их объем в-десятых и сотых процентных долях. Однако если концентрация более 1,5%, то наличие буквенных обозначений является обязательным. Помимо хим. состава, на маркировке присутствуют специальные символы, отражающие предназначение стали и ее качества.

Зарубежные стандарты

Производители РФ и постсоветских государств используют маркированные методы, благодаря которым можно хотя бы примерно понять состав, предназначение и технические свойства без использования специальной литературы. Американское и европейское производство, напротив, не использует такую практику. Это связано с множеством компаний, которые квалифицируются на стандартизации металлической продукции.

Чаще всего, страны Европы и Америка не наносят на наружную поверхность химический состав, а стальные разновидности характеризуются буквами и цифрами. Однако для расшифровки этой аббревиатуры потребуется привлечение справочников или другой литературы.

Обозначение изделий с легирующими деталями

Для того чтобы маркировка сталей 10, 20 в полной мере демонстрировала свои технические характеристики, для легирующих добавок используется буквенное нанесение. Как правило, русские буквы соответствуют названиям элементов. Однако есть и исключения, так как существуют нюансы, при которых наблюдается начало с одной буквы. Для лучшего понимания была разработана следующая таблица:

Обозначение	Хим. элемент	Наименование	Обозначение	Хим. элемент	Наименование
Х	Cr	Хром	А	N	Азот
С	Si	Кремний	Н	Ni	Никель
Т	Ti	Титан	К	Co	Кобальт
Д	Cu	Медь	М	Mo	Молибден
В	Wo	Вольфрам	Б	Nb	Ниобий
Г	Mn	Марганец	Е	Se	Селен
Ф	W	Ванадий	Ц	Zn	Цирконий
Р	B	Бор	Ю	Al	Алюминий

В ней существует только 2 неметалла — кремний и азот, а углерод отсутствует. Углеродная примесь есть в любой стальной разновидности, поэтому обозначение необходимо только для его содержания.

Маркировка по цветам

Этот способ используется для указания проката. Это оптимальный метод хранения материалов в складских помещениях и при транспортировке. Установка отметок осуществляется в виде точек и полос, которые выполнены из несмываемых цветных материалов. Выбор цветового оттенка главным образом основывается на предназначении. При этом ее группа и степень раскисления не берётся в учёт.

Примеры

Любой специалист должен с легкостью определять стальную марку и ее принадлежность к определенному виду. Запомнить эти показатели наизусть практически невозможно, а таблица нередко находится далеко в самый нужный момент. Решить подобную проблему можно с помощью приведенных ниже примеров, которые смогут более подробно и наглядно разъяснить информацию.

Конструкционная сталь без легирующих добавок указывается как «Ст». Указанные дальше цифры отображают углерод, который исчисляется сотыми процентными долями. Маркировка конструкционных сталей имеет несколько особенностей. Например, в марке 09Г2С 0,09% углеродной смеси, а легирующих элементов — максимум 2,5%. Схожие маркировочные отметки 10ХСНД и 15ХСНД имеют отличия в объеме углерода, а число легирующих деталей меньше 1%. Именно на основании этих данных после буквенных обозначений не наносятся цифры.

Элемент	Обозначение	Хим. знак	Влияние элемента на свойства металлов и сплавов
Никель	Н	Ni	Придание коррозийной устойчивости. Усиление прокаливаемости.
Хром	Х	Cr	Повышение прочности и текучести.
Алюминий	Ю	Al	Многократное повышение прочности.
Титан	Т	Ti	Усиление жаропрочности и кислотоустойчивости.

20Х, 30Х, 50Х и т.д. Этим методом указываются конструкционные легированные стальные изделия с преобладающим числом хрома. Цифра, стоящая вначале, отражает углеродное количество в конкретном сплаве. Следом располагается цифра, обозначающая часть легирующего элемента. Если он отсутствует, то его объём будет до 1,5%.

Международные аналогичные варианты коррозионно-стойких и жаростойких сталей

Ознакомиться с их разновидностями можно посредством таблиц маркировки сталей, черных металлов и сплавов с расшифровкой, примерами, размещенными ниже.

Коррозионно-стойкие стали

Европа (EN)	Германия (DIN)	США (AISI)	Япония (JIS)	СНГ (GOST)
1.4000	Х6Сr13	4105	SUS 410 S	08X13
1.4006	X12CrN13	410	SUS 41O	12X13
1.4021	X29Cr13	(420)	SUS 420 J1	2OX13
1.4028	X39Cr13	(420)	SUS 420 J2	30X13
1.4031	X46Cr13		SUS 420 J2	40X13
1.4034	X46Cr17	(420)		40X13
1.4016	X6Cr17	430	SUS 430	12X17
1.4510	X3CrTi17	439	SUS 430 LX	08X17T
1.4301	X5CrNl18-10	304	SUS 304	08X18h20
1.4303	X4CrNi18-12	(305)	SUS 305	12X18h22
1.4306	X2CrNi19-11	304 L	SUS 304 L	03X18h21
1.4541	X6CrNiTi18-10	321	SUS 321	08X18h20T
1.4571	X6CrNiMoTi17-12-2	316 Ti	SUS 316 Ti	10X17h23M2T

Жаропрочные марки

Европа (EN)	Германия (DIN)	США (AISI)	Япония (JIS)	СНГ (GOST)
1.4878	X12CrNiTi18-9	321 H		12X18h20T
1.4845	X12CrNi25-21	310 S		20X23h28

Быстрорежущие марки

Марка стали		Аналоги в стандартах США
Страны СНГ ГОСТ	Евронормы
РО М2 СФ10-МП	— —	A11
Р2 М9-МП	S2-9-2 1.3348	M7
Р2 М10 К8-МП	S2-10-1-8 1.3247	M42
Р6 М5-МП	S6-5-2 1.3343	M2
Р6 М5 К5-МП	S6-5-2-5 1.3243	—
Р6 М5 Ф3-МП	S6-5-3 1.3344	М3
Р6 М5 Ф4-МП	— —	М4
Р6 М5 Ф3 К8-МП	— —	М36
Р10 М4 Ф3 К10-МП	S10-4-3-10. 1.3207	—
Р6 М5 Ф3 К9-МП	— —	М48
Р12 М6 Ф5-МП	— —	М61
Р12 Ф4 К5-МП	S12-1-4-5 1.3202	—
Р12 Ф5 К5-МП	— —	Т15
Р18-МП	— —	Т1

Конструкционные

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Что же добавляют в сталь?

     Сегодня хочу осветить химические элементы, входящие в состав стали и придающие ей какие-либо полезные качества.

ОБНОВЛЕНО! Внизу статьи представлены пробные варианты таблицы по составу и маркам стали. Остальные в процессе сборки и будут добавлены позже.    

Итак, вот перечень часто используемых химических элементов (после скобок указано обозначение элемента в маркировке стали):

азот ( N ) — А алюминий ( Аl ) — Ю бериллий ( Be ) — Л бор ( B ) — Р ванадий ( V ) — Ф висмут ( Вi ) — Ви вольфрам ( W ) — В галлий ( Ga ) — Гл иридий ( Ir ) — И кадмий ( Cd ) — Кд кобальт ( Co ) — К кремний ( Si ) — C магний ( Mg ) — Ш

марганец ( Mn ) — Г свинец ( Pb ) — АС медь ( Cu ) — Д молибден ( Mo ) — М никель ( Ni ) — Н ниобий ( Nb) — Б селен ( Se ) — Е титан ( Ti ) — Т углерод ( C ) — У фосфор ( P ) — П хром ( Cr ) — Х цирконий ( Zr ) – Ц

Теперь разберем подробнее влияние тех или иных элементов на вещество, в нашем случае сталь. Химический состав сталей (таблица).

Углерод — главный элемент, определяющий свойства стали. Именно благодаря углероду сталь способна принимать закалку. От количества углерода зависит твёрдость и прочность стали для ножей, хотя он же повышает склонность стали к коррозии. Относительно стали для ножей, нас интересуют стали с количеством углерода не меньше 0.6%. Именно с этой отметки сталь может принимать закалку на нормальную твёрдость. Правда производители часто используют стали и с количеством углерода 0.4%-0.6%, как правило, на недорогих простеньких ножах, на кухонных ножах.

Хром — следующий по распространённости в сталях элемент. Хром помогает сплаву сопротивляться коррозии и делает её нержавеющей. Официально сталь считается «нержавеющей» если хрома в ней не меньше 14%. Помимо своего главного свойства Хром негативно влияет на прочность стали.

Молибден — используется как легирующая добавка, повышающая жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, улучшает прокаливаемость, делает состав более равномерным. По сути, улучшает почти все свойства сплава. Молибден обязательный элемент в быстрорежущих сталях. Стали с добавкой молибдена используются для изготовления деталей работающих в агрессивных средах и при высокой температуре.  То есть в химической промышленности, в деталях реактивных двигателей. Нож из лопатки самолётной турбины уже стал притчей. Те стали, из применяемых в производстве ножей, в составе которых имеется этот элемент, зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Пример-сталь 154CM она же ATS-34 с содержанием молибдена 4%  по идее она и предназначалась для тех самых лопаток турбин.

Ванадий — замечательный элемент, способный улучшать свойства многих сплавов. Улучшает прочность и значительно повышает износостойкость стали. Его добавляют во всё те же быстрорежущие и инструментальные стали. Для нас это означает, что сталь для ножа будет дольше держать заточку при резе картона, войлока, канатов и других подобных материалов. Но нож будет тяжелее точиться. Пример-стали CPM S30V, CPM S90V и подобные им.

Вольфрам — металл с самой высокой температурой плавления из всех металлов. Используется во множестве всевозможных приборов и отраслей, от лампочек до ядерных реакторов. Вольфрам, неотъемлемый элемент в составе быстрорежущих сталей. Помимо устойчивости к температурам, сталь для ножа получает свойства, положительно влияющие на твёрдость и износостойкость.

Кобальт — ещё один металл с множеством применений, от корма для коров до космических кораблей. В некоторых количествах кобальт добавляется в быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. Из сталей, применяемых в ножах, кобальт содержат стали VG-10 и N690 в количестве около 1.5%.

Азот — применяют в сталях как заменитель углерода и никеля. Азот повышает стойкость к коррозии и износостойкость стали для ножа. И позволяет стали с очень низким содержанием углерода принимать закалку. Например японская сталь Н1 в которой всего лишь 0.15% углерода, но 0.1% Азота позволяют закалять её на 58HRC и делают её практически абсолютно нержавеющей.

Никель — так же повышает коррозионную стойкость стали и способен несколько повысить прочность. Много никеля присутствует во всё той же стали Н1.

Кремний — необходимый в производстве сталей элемент. Он удаляет из металла кислород. Ну и заодно несколько повышает прочность и коррозионную стойкость.

Сера – это совсем не полезный элемент, она снижает механические свойства стали и уменьшает стойкость стали к коррозии. Поэтому серы в сталях обычно очень мало, лишь то, что не удалось удалить из стали в процессе её производства. Однако сера может быть добавлена, чтобы повысить обрабатываемость каких-нибудь жутко износостойких сталей.

Фосфор — вредная примесь, в стали ему не место, а особенно в стали для ножа, ибо он повышает хрупкость и снижает механические свойства стали. Фосфор стараются удалить из стали.

Марганец — как полезный и нужный элемент применяется на стадии выплавки стали, способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают всякие брутальные и монстрообразные вещи — рельсы, танки, сейфы.

Титан — может добавляться в сплавы для повышения прочности, стойкости к коррозии и температурам. В ножевых сталях титан, как добавка в принципе не актуален, так как количества его там ничтожные.

Ниобий — повышает коррозионную стойкость и износостойкость стали. Ниобий в сталях (или стали с ниобием) жуткая экзотика, но его можно найти в сплаве CPM S110V.

Алюминий — повышает жаростойкость и стойкость к окалине.

Медь — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий — повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в  стали , измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в  стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Цезий — способствуют уменьшению содержания серы в  стали , улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в  стали.

Кстати, вот интересная информация по применению никелевых катодов и анодов при никелировании никелевые аноды

Далее приведу наиболее удобную форму представления подробного химического состава основных марок отечественной и зарубежной стали. Нажимаем на картинку и получаем увеличенное изображение. Картинки пронумерованы в соответствии с очередностью представления в общей таблице.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

 

 

 

 

Обновлено! По Вашим просьбам я начал формирование сводной таблицы по маркам стали. На данный момент представляю Вам несколько образцов штамповой инструментальной стали. Для удобного использования данных таблиц — скачиваем их. В последствии обязательно сделаю один общий архив.

Х12МФ

Х6ВФ

6ХВГ

5ХНМ

Как выбрать отвёртку — Gvozdodёr

Инструмент для работы с внутренним профилем. Именно так официально называется знакомая нам всем отвёртка.

Свою историю по одной из версий отвёртка ведет из глубины 16 века, когда к ее созданию приложил руку сам Леонардо Да Винчи.

Казалось бы, что может быть проще, чем выбрать отвёртку? Пришел в магазин, выбрал и купил. Однако с виду элементарная конструкция инструмента таит в себе немало секретов.

Давайте разбираться, что и как устроено в отвёртке.

Конструкция отвёртки

Основные детали отвёртки — это стержень и рукоятка. В свою очередь стержень имеет рабочую зону — наконечник со шлицем, а рукоятка состоит из материала основы, дополнительного слоя или накладок и опций, вроде отверстия и бойка под молоток.

Все эти детали и материалы в совокупности и влияют на качество изготовления отвёртки, её работоспособность и долговечность.

 

Стержень отвёртки

Ключевая рабочая деталь отвёртки — её стальной стержень.

Вид стали

Марка стали напрямую влияет на характеристики стержня. На то, как ведет себя стержень по мере роста крутящего момента, прикладываемого к отвертке. Насколько он способен к упругой деформации, и в какой момент наступает необратимое разрушение.

Отвёртки, которые можно встретить в розничной продажи строительных магазинов и гипермаркетов, в основном снабжаются стержнями из таких видов стали, как:

• углеродистая сталь
• хром-ванадиевая сталь Cr-V
• хром-молибденовая сталь  Cr-Mo
• сталь S2
• сталь SVCM

Самая доступная углеродистая сталь — удел простых и бюджетных отвёрток. Если на стержне нет никакой маркировки, значит перед вами именно такая сталь.  Её единственный плюс — низкая цена.

Следующий вариант — хром-ванадиевая сталь. Это самый распространённый материал для отвёрточных стержней. Она обладает достаточной пластичностью. При высоких нагрузках Cr-V необратимо деформируется.

Крайне редко некоторые производители применяют хромомолибденовую сталь. Хотя Cr-Mo больше подходит для шарнирно-губцевого инструмента — пассатижей, кусачек. Она хорошо держит ударные нагрузки, но вот нагрузке на кручение противостоит слабо.  

Одним из лучших вариантов стали для отвёртки считается легированная сталь S2. В её составе есть молибден и кремний. S2 хорошо сопротивляется нагрузке, но при достижении предела разрушается. Из-за низкой пластичности у неё низкий порог обратимой деформации. Иногда как улучшенный вариант S2 можно встретить сталь S3.

Сверхсовременная разработка сталеваров сталь SVCM. Её состав подобран специально под нужды производства отвёрток. SVCM сочетает в себе преимущества сталей Cr-V и S2 — твёрдость, жёсткость, пластичность и высокой порог обратной деформации.

График испытаний стержней отвёрток из сталей Cr-V, S2 и SVCM

Сечение стержня

Большая часть стержней для отвёрток имеет круглое сечение. Связано это с особенностью производственного цикла. Стержни изготавливают из проволоки, которую металлургические заводы вытягивают именно круглой.

Отвёртка Jonnesway серии Full Star со стержнем круглого сечения

Менее распространенные варианты сечения стержня — квадрат и шестигранник.

Отвёртка Jonnesway с квадратным стержнем

Отвертка LUX с шестигранным стержнем

Такие сечения характерны для силовых отвёрток. Профиль стержня с гранями позволяет приложить к отвёртке дополнительное усилие с помощью гаечного ключа, многократно увеличив крутящий момент.

Покрытие стержня

Для защиты стали от преждевременной коррозии на поверхность стержней наносят защитное покрытие.

Чаще всего это матовое хром-никелевое покрытие, нанесенное методом гальванизации.

Матовое покрытие стержней ударных отвёрток Thorvik

Отдельные производители хромируют стержни до зеркального глянца. Помимо броской нарядности такое покрытие значительно облегчает уход за отвёрткой. Чтобы стереть гряз или остатки ГСМ с хромированного стержня, достаточно пройтись сухой тряпкой.

Хромированный стержень отвёртки Ombra Basic

Наконечник отвёртки

Основная рабочая часть отвёртки — её наконечник. Его еще иногда называют “жало”. Чтобы инструмент прослужил долго и не доставлял хлопот, выбирая отвёртку, присмотритесь к наконечнику внимательнее.

Качество обработки

В первую очередь следует визуально изучить качество обработки металла на наконечнике. Грани и поверхности должны быть аккуратно фрезерованы и отшлифованы. Не должно быть заусенцев и задиров.

Наконечники силовых отвёрток LUX

Защитный слой черной краски должен быть цел. Если краска потёрта или её нет вовсе, то скорее всего отвёрткой уже работали, и она не новая.

Если вы заранее знаете, отвёртку с каким шлицом собираетесь купить, захватите с собой в магазин образец крепежа. Хорошо обработанный наконечник должен плотно и без люфтов вставать во внутренний профиль шурупов и винтов.

Плотность прилегания наконечника отвёртки Jonnesway Full Star Ph3 к шлицам шурупа

Закалка

На глаз проверить степень закалки наконечника,конечно, не получится. Придется полагаться на честность продавцов и откровенность производителей. Но поинтересоваться, до какой твёрдости закалено жало, всё же стоит.

Лучшие образцы отвёрток могут похвастать наконечниками, закаленными до 52-58 HRC.

Намагниченность

А вот намагниченность, в отличие от закалки, легко проверить на месте. Достаточно приложить к наконечнику шуруп, гайку или винт.

У добротной отвёртки наконечник уверенно держит шуруп даже большого размера.

С намагниченным наконечником в будущем заметно упростится работа с крепежом. Примагниченный шуруп не соскочит с отвёртки, если вы заворачиваете его в труднодоступном месте.

 

Шлиц отвёртки

Наиболее распространенные виды отвёрток предлагаются со следующими шлицами:

• прямой шлиц SL
• крестовой шлиц Phillips или Pozidriv
• шестигранный шлиц Torx

Шлицы предлагаются в широком диапазоне размеров, как говорится, под любой хитрый винт.

Конечно, многообразие шлицев значительно шире. Но другие виды шлицев в форм-факторе классической отвёртки встречаются критически реже.

Выбор шлица зависит от того, какие задачи вы планируете решать с помощью отвёртки.

 

Рукоятка отвёртки

Рукоятка отвёртки не менее важна, чем стержень. При подборе инструмента следует изучить профиль рукоятки, материал основы, есть ли накладки или дополнительное покрытие. А также способность рукоятки выдерживать едкое воздействие нефтехимии.

Поперечный профиль рукоятки

Формы рукояток сейчас ограничены только фантазией проектировщиков и промышленных дизайнеров. И советовать — какую выбрать — не приходится, так как слишком много вариантов.

Но есть один параметр, который обязательно нужно изучить перед покупкой. Это поперечный профиль. Он напрямую влияет не столько на комфорт работы, сколько на величину крутящего момента, которое можно передать через отвёртку на крепеж.

Три основных вида профиля рукоятки — круглый, треугольный и шестиугольный.

Круглый профиль

Круглый профиль отвёртки Matrix

В поперечном сечении рукоятка представляет собой круг. Такая форма удобна при изготовлении — литьевые формы легко изготовлять. Однако по крутящему моменту это самый слабый вариант рукоятки. Ладони не за что надёжно зацепиться. Да и проскальзывания более чем вероятны.

Треугольный профиль

Треугольный профиль отвёртки Ombra Basic

Треугольник в основе рукоятки — наилучший вариант с точки зрения крутящего момента. Треугольный профиль повторяет анатомическую форму сжатой ладони и позволяет передать на крепеж максимальное усилие.

Шестиугольный профиль

Шестиугольный профиль отвёртки Jonnesway Full Star

Шестиугольный профиль рукоятки второй по качеству передачи крутящего момента на крепеж. Он лучше круглого, но уступает треугольному за счет меньшего соответствия анатомии руки.

Особую любой шестиугольные рукоятки снискали в Америке, где такая форма отвёрток считается классической.

Материал основы

Современные рукоятки отвёрток изготавливают из различных видов пластика и термопластичной резины. Времена деревянных ручек или цельностальных ручек ушли в прошлое.

Наибольшее распространение получили цельнолитые однокомпонентные и двухкомпонентные рукоятки. В качестве основы и тех, и других используются ударопрочные сорта пластика.

Нередко для декоративного эффекта двухкомпонентные рукоятки делают из прозрачного пластика.

Однокомпоненная рукоятка отвёртки Swiss Tools PB195

В двухкомпонентных рукоятках в качестве основы чаще применяются непрозрачные пластики.  

Прозрачность/непрозрачность пластика основы рукоятки не влияет на эксплуатационные характеристики.

Накладки или дополнительное покрытие

Если в однокомпонентных рукоятках кроме основы других материалов нет, то в двухкомпонентных присутствует второй поверхностный материал или накладки.

Такой материал одновременно увеличивает трение между рукой и отвёрткой и работает амортизатором.

Рукоятка отвёртки Jonnesway Anti-slip Grip сверху покрыта сантопреном

Антифрикционное покрытие может как закрывать почти всю площадь отвертки, так и представлять собой отдельные накладки в наиболее нагруженных трением плоскостях.

В Ombra Basic резиновые накладки напоминают крылья

Оптимальным вариантом станут термопластичные накладки. При схожем коэффициенте трения они лучше амортизируют ударные вибрации, чем обычная резина. А значит с ними рука будет меньше уставать.

Защита от разъедания нефтехимией

Этот параметр важен для тех, кто собирается активно пользоваться отвёрткой в гараже. Там полно различной нефтехимии — бензин, автомасла, тормозная жидкость. Всё это довольно едко и может губительно сказаться на рукоятке.

Добротная рукоять сделана из материалов, выдерживающих воздействие нефтепродуктов. Пластик, термопластичная резина накладок — всё это должно жить даже, если уронить отвёртку в ведро с бензином.

Проверить у прилавка магазина стойкость материалов будет затруднительно. Поэтому, как минимум, нужно задать вопрос продавцу. Опытные торговцы знают, какие из отвёрток нейтральны к ГСМ, и всегда подскажут, на чем остановить выбор.

 

Дополнительные опции

Помимо центральных конструкционных элементов — стержня, наконечника и рукоятки — отвёртки некоторых производителей оснащены дополнительными фишками, делающими их повседневное использование чуточку удобнее или дополняющими инструмент новыми функциями.

Отверстие в рукоятке. Относится к опциям, повышающим комфорт использования. Отвёртку с ним можно повесить на инструментальный стенд или просто на гвоздь в стене.

Отверстие в рукоятке отвёртки Dexell

Шлиц под силовое вращение. Добавляет отвёртке новую степень свободы. К шлицу можно приладить гаечный ключ и кратно увеличить усилие, прикладываемое к крепежу. Как правило, подобный шлиц есть у силовых отвёрток.

Шлиц на отвёртке LUXШлиц на отвёртке Dexter

Боёк под молоток. Дополнительная стальная площадка на тыльной стороне рукоятки позволяет применять в работе молоток. Конечно, забивать шурупы с помощью системы “отвёртка — молоток” не стоит, но вот плотнее загнать наконечник во внутренний профиль заржавевшего винта — то что нужно.

Боёк на отвёртке Jonnesway

В отдельных случаях, когда нет особого трепета к инструменту, отвёртку с бойком под молоток можно использовать как выколотку, кернер или даже зубило по камню.

 

Портрет идеальной отвёртки

В качестве резюме попробуем составить фоторобот идеальной отвёртки, которая прослужит долгие годы.

Стержень	Сталь SVCM или S2 Сечение — квадрат или шестиугольник Покрытие — зеркальный хром
Наконечник	Фрезеровка без задиров и заусенец Закалка 52-56 HRC Намагниченность
Рукоятка	Треугольный поперечный профиль Двухкомпонентный состав Антифрикционный второй слой или накладки Устойчивость к нефтехимии
Дополнительные опции	Отверстие в рукоятке Шлиц под силовое вращение Боёк под молоток

 

Благодарим компании Прайд, Мир инструмента, гипермаркеты Леруа Мерлен и Оби за участие в подготовке материала.

---

 

Сталь Ст3сп — химический состав

ВСт2кп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98.3%Mn0.25-0.5%C0.09-0.1%…
ВСт2пс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98.2%Mn0.25-0.5%C0.09-0.1%Si0.05-0.1%…
ВСт2сп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98%Mn0.25-0.5%Si0.12-0.3%C0.09-0.1%…
ВСт3Гпс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.5%Mn0.8-1.1%C0.14-0.2%…
ВСт3кп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98.1%Mn0.3-0.6%C0.14-0.2%…
ВСт3пс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98%Mn0.4-0.65%C0.14-0.2%Si0.05-0.1%…
ВСт3сп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.8%Mn0.4-0.65%C0.14-0.2%Si0.12-0.3%…
ВСт4кп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 98%Mn0.4-0.7%C0.18-0.2%…
ВСт4пс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.9%Mn0.4-0.7%C0.18-0.2%Si0.05-0.1%…
ВСт5пс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.7%Mn0.5-0.8%C0.28-0.3%Si0.05-0.1%…
ВСт5сп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.5%Mn0.5-0.8%C0.28-0.3%Si0.15-0.3%…
ВСт6пс	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.6%Mn0.5-0.8%C0.38-0.4%Si0.05-0.1%…
ВСт6сп	ГОСТ 380 — 71, в последней версии материал отсутствует	Feот 97.4%Mn0.5-0.8%C0.38-0.4%Si0.15-0.3%…
Ст0	ГОСТ 380 — 2005	Feот 99.6%…
Ст1кп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98.3%Mn0.25-0.5%C0.06-0.1%…
Ст1пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98.2%Mn0.25-0.5%C0.06-0.1%Si0.05-0.1%…
Ст1сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98%Mn0.25-0.5%Si0.15-0.3%C0.06-0.1%…
Ст2кп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98.3%Mn0.25-0.5%C0.09-0.1%…
Ст2пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98.2%Mn0.25-0.5%C0.09-0.1%Si0.05-0.1%…
Ст2сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98%Mn0.25-0.5%C0.09-0.1%Si0.015-0.3%…
Ст3Гпс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.5%Mn0.8-1.1%C0.14-0.2%…
Ст3Гсп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.3%Mn0.8-1.1%Si0.15-0.3%C0.14-0.2%…
Ст3кп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98.1%Mn0.3-0.6%C0.14-0.2%…
Ст3пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98%Mn0.4-0.65%C0.14-0.2%Si0.05-0.1%…
Ст3сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.8%Mn0.4-0.65%Si0.15-0.3%C0.14-0.2%…
Ст4кп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 98%Mn0.4-0.7%C0.18-0.2%…
Ст4пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.9%Mn0.4-0.7%C0.18-0.2%Si0.05-0.1%…
Ст4сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.7%Mn0.4-0.7%C0.18-0.2%Si0.15-0.3%…
Ст5Гпс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.3%Mn0.8-1.2%C0.22-0.3%…
Ст5пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.7%Mn0.5-0.8%C0.28-0.3%Si0.05-0.1%…
Ст5сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.5%Mn0.5-0.8%C0.28-0.3%Si0.15-0.3%…
Ст6пс	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.6%Mn0.5-0.8%C0.38-0.4%Si0.05-0.1%…
Ст6сп	ГОСТ 380 — 2005	Feот 97.4%Mn0.5-0.8%C0.38-0.4%Si0.15-0.3%…

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 свой характер и становится легированной сталью.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео для этой статьи

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 как сферы, соприкасающиеся друг с другом. Они упорядочены в плоскостях, называемых решетками, которые определенным образом пронизывают друг друга. Для железа структуру решетки лучше всего представить единичным кубом с восемью атомами железа по углам. Для уникальности стали важна аллотропия железа, то есть его существование в двух кристаллических формах.В объемно-центрированной кубической (ОЦК) конфигурации в центре каждого куба находится дополнительный атом железа. В расположении гранецентрированного куба (ГЦК) есть еще один атом железа в центре каждой из шести граней единичного куба. Важно отметить, что стороны гранецентрированного куба или расстояния между соседними решетками в ГЦК-конфигурации примерно на 25 процентов больше, чем в ОЦК-структуре; 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 высокой температурной зоне. Между 912 ° и 1394 ° C железо находится в порядке ГЦК, 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 эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

В чистом виде железо мягкое и, как правило, 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 хлопьев или кластеров графита из-за присутствия кремния, подавляющего 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 показывает, что температура затвердевания снижается 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) дает микроструктуру, содержащую 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.

Состав сталей

Типичный состав сталей AISI указан ниже. Фактический состав зависит от класса и сорта.

Сталь	C	Cr	Mn	Mo	Ni	P	S	Si
AISI 1018	0.14 — 0,20		0,30 — 0,90
AISI 1040	0,36 — 0,44		0,60 — 0,90
AISI 1095	0,90 — 1,04		0,30 — 0,50
AISI 4023	0.20 — 0,25		0,70 — 0,90	0,20 — 0,30		0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 4037	0,35 — 0,40		0,70 — 0,90	0,20 — 0,30		0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 4118	0,18 — 0,23	0,40 — 0,60	0,70 — 0,90	0.08 — 0,15		0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 4140	0,38 — 0,43	0,80 — 1,10	0,75 — 1,00	0,15 — 0,025		0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 4161	0,56 — 0,64	0,80 — 1,10	0,75 — 1,10	0,15 — 0,25		0,035	0.040	0,15 — 0,30
AISI 4340	0,38 — 0,43	0,70 — 0,90	0,60 — 0,80	0,20 — 0,30	1,65 — 2,00	0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 5120	0,17 — 0,22	0,70 — 0,90	0,70 — 0,90			0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 5140	0.38 — 0,43	0,70 — 0,90	0,71 — 0,90			0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 8620	0,18 — 0,23	0,40 — 0,60	0,75 — 0,90	0,15 — 0,25	0,40 — 0,70	0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 8640	0,38 — 0,43	0,40 — 0,60	0,75 — 1.00	0,15 — 0,25	0,40 — 0,70	0,035	0,040	0,15 — 0,30
AISI 8660	0,56 — 0,64	0,40 — 0,60	0,75 — 1,00	0,15 — 0,25	0,40 — 0,70	0,035	0,040	0,15 — 0,30

График анализа состава стали для ножей Carpenter Maxamet, аналоги и обзор Версия 4.36

Maxamet (Carpenter) — Быстрорежущая инструментальная сталь Carpenter.Использует технологию своей торговой марки Micro-Melt®. Вначале, примерно в 2014 году, производители серийных ножей только Kershaw пытались сделать из нее папку ZT888 с целевой твердостью 67-69HRC. Однако оказалось, что шлифовать сталь при 60+ HRC было слишком сложно, и у лезвий возникали проблемы с короблением при термообработке после шлифования. Как мне позже сообщил один из читателей, Spyderco действительно создал несколько папок с помощью Maxamet. В список входят Manix 2, Param military 2 и 3, Mule, возможно, больше.Как указано в предыдущих сообщениях на форуме, Spyderco также столкнулась с некоторыми проблемами при производстве ножей из Maxamet, однако, как показывают результаты, они довольно успешно разрешили эти проблемы. Количество различных моделей и объем намного выше, чем ограниченный тираж папок ZT из того же сплава. В целом Maxamet — это сплав с очень высокими эксплуатационными характеристиками, для которого он был разработан, для высокоскоростных промышленных резаков, однако, как и многие аналогичные сплавы, он также исключительно хорошо работает с высокопроизводительными ножами.
Maxamet — это сталь с высоким содержанием карбида ~ 22%. Однако это все еще ниже, чем у стали Crucible CPM REX 121 и многих других сплавов с сопоставимыми характеристиками. Сплав с высоким содержанием кобальта и ванадия. Хотя 10% вольфрама (W) может показаться много, но на самом деле это не так, потому что атомы вольфрама настолько тяжелые, другими словами, очень тяжелые элементы, такие как вольфрам, производят меньше атомов для образования карбидов. Maxamet обладает очень высокой износостойкостью, высокой рабочей твердостью и большим количеством карбидов. Таким образом, Maxamet будет лучше работать с грубой кромкой и не входит в категорию «легко затачиваемых», но, судя по тому, что я видел, даже кремниевые точильные камни отлично справляются с заточкой, не говоря уже о керамике и алмазах.
Согласно различным источникам, которые я видел, характеристики Maxamet аналогичны стали Crucible CPM S110V, которая сама по себе является одной из лучших. Хотя Maxamet не из нержавеющей стали, но в то же время Maxamet прочнее по сравнению со сталью Crucible CPM S110V, что может привести к лучшей удерживающей способности кромки и производительности резки при правильной геометрии и термообработке.
Мне все еще любопытно увидеть нестандартный нож, сделанный из Максамет.

Manufacturing Technology — MM

Country — United States (US)

Известные псевдонимы:
Carpenter — Micro-Melt Maxamet

Свойства стального материала — SteelConstruction.info

Свойства конструкционной стали зависят как от ее химического состава, так и от способа производства, включая обработку во время изготовления. Стандарты на продукцию определяют пределы для состава, качества и производительности, и эти ограничения используются или предполагаются проектировщиками конструкций. В этой статье рассматриваются основные свойства, представляющие интерес для дизайнера, и указываются соответствующие стандарты для конкретных продуктов. Спецификация металлоконструкций рассматривается в отдельной статье.

Схематическая диаграмма напряжения / деформации для стали

[вверх] Свойства материала, необходимые для проектирования

Свойства, которые необходимо учитывать проектировщикам при выборе изделий из стальных конструкций:

Для проектирования механические свойства основаны на минимальных значениях, указанных в соответствующем стандарте на продукцию. Свариваемость определяется химическим составом сплава, который регулируется стандартами на продукцию.Прочность зависит от конкретного типа сплава — обычная углеродистая сталь, атмосферостойкая сталь или нержавеющая сталь.

[наверх] Факторы, влияющие на механические свойства

Сталь

приобретает свои механические свойства благодаря сочетанию химического состава, термической обработки и производственных процессов. Хотя основной составляющей стали является железо, добавление очень небольших количеств других элементов может существенно повлиять на свойства стали. Прочность стали можно повысить, добавив такие сплавы, как марганец, ниобий и ванадий.Однако эти добавки в сплав также могут отрицательно повлиять на другие свойства, такие как пластичность, вязкость и свариваемость.

Сведение к минимуму содержания серы может повысить пластичность, а ударную вязкость можно улучшить добавлением никеля. Поэтому химический состав для каждой спецификации стали тщательно сбалансирован и протестирован во время ее производства, чтобы гарантировать достижение соответствующих свойств.

Легирующие элементы также по-разному реагируют, когда материал подвергается термообработке, включающей охлаждение с заданной скоростью от определенной пиковой температуры.Производственный процесс может включать комбинации термической обработки и механической обработки, которые имеют решающее значение для характеристик стали.

Механическая обработка осуществляется во время прокатки или формовки стали. Чем больше прокатывается стали, тем она прочнее. Этот эффект очевиден в стандартах на материалы, которые, как правило, указывают на снижение предела текучести с увеличением толщины материала.

Эффект термической обработки лучше всего объясняется с помощью различных технологических процессов, которые могут использоваться при производстве стали, основными из которых являются:

• Сталь после прокатки
• Сталь нормализованная
• Сталь нормализованный прокат
• Сталь термомеханически прокатанная (TMR)
• Закаленная и отпущенная сталь (Q&T).

Сталь охлаждается во время прокатки, при этом типичная температура окончательной прокатки составляет около 750 ° C. Сталь, которой затем дают остыть естественным путем, называется материалом «после прокатки». Нормализация происходит, когда прокатанный материал снова нагревают до приблизительно 900 ° C и выдерживают при этой температуре в течение определенного времени, прежде чем дать ему возможность естественным образом остыть. Этот процесс позволяет уменьшить размер зерна и улучшить механические свойства, в частности, ударную вязкость. Нормализованная прокатка — это процесс, при котором после завершения прокатки температура превышает 900 ° C.Это имеет такое же влияние на свойства, как и нормализация, но исключает дополнительный процесс повторного нагрева материала. Нормализованные и нормализованные прокатные стали имеют обозначение «N».

Использование высокопрочной стали может уменьшить необходимый объем стали, но сталь должна быть прочной при рабочих температурах, а также должна обладать достаточной пластичностью, чтобы противостоять любому распространению вязких трещин. Следовательно, стали с более высокой прочностью требуют улучшенной ударной вязкости и пластичности, которые могут быть достигнуты только с использованием малоуглеродистых чистых сталей и за счет максимального измельчения зерна.Реализация процесса термомеханической прокатки (TMR) — эффективный способ добиться этого.

Термомеханически прокатанная сталь использует особый химический состав стали, что обеспечивает более низкую конечную температуру прокатки около 700 ° C. Для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и свойства сохраняются, если повторно не нагреть сталь выше 650 ° C. Сталь, подвергнутая термомеханическому прокату, имеет обозначение «М».

Процесс обработки закаленной и отпущенной стали начинается с нормализованного материала при 900 ° C.Он быстро охлаждается или закаливается для производства стали с высокой прочностью и твердостью, но с низкой вязкостью. Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600 ° C, поддержанием температуры в течение определенного времени и затем естественным охлаждением (отпуск). Закаленная и отпущенная сталь обозначается буквой Q.

Закалка включает быстрое охлаждение продукта путем погружения непосредственно в воду или масло. Его часто используют в сочетании с отпуском, который представляет собой термообработку на второй стадии до температур ниже диапазона аустенизации.Эффект отпуска заключается в смягчении ранее закаленных структур и их повышении прочности и пластичности.

Схематический график температуры / времени процессов прокатки

[наверх] Прочность

[вверх] Предел текучести

Предел текучести — это наиболее распространенное свойство, которое может понадобиться проектировщику, поскольку это основа, используемая для большинства правил, приведенных в нормах проектирования. В европейских стандартах для конструкционных углеродистых сталей (включая погодостойкую сталь) первичное обозначение относится к пределу текучести, т.е.грамм. Сталь S355 — это конструкционная сталь с указанным минимальным пределом текучести 355 Н / мм².

Стандарты на продукцию также определяют допустимый диапазон значений предела прочности на разрыв (UTS). Минимальный UTS имеет отношение к некоторым аспектам дизайна.

[вверх] Горячекатаный прокат

Для горячекатаных углеродистых сталей цифра в обозначении представляет собой значение предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Конструкторам следует учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или секции (более тонкий материал обрабатывается больше, чем толстый материал, и обработка увеличивает прочность).Для двух наиболее распространенных марок стали, используемых в Великобритании, указанные минимальный предел текучести и минимальный предел прочности на растяжение показаны в таблице ниже для сталей согласно BS EN 10025-2 ^[1] .

Минимальная текучесть и предел прочности для обычных марок стали

Марка	Предел текучести (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм)				Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм)
	т ≤ 16	16	40	63	3	100
S275	275	265	255	245	410	400
S355	355	345	335	325	470	450

Национальное приложение Великобритании к BS EN 1993-1-1 ^[2] позволяет использовать минимальное значение текучести для конкретной толщины в качестве номинального (характеристического) предела текучести f _y и минимального значения растяжения. Прочность f _и использовать как номинальный (характеристический) предел прочности.

Подобные значения приведены для других марок в других частях BS EN 10025 и для полых профилей в соответствии с BS EN 10210-1 ^[3] .

[вверх] Холодногнутые стали

Существует широкий спектр марок стали для полосовой стали, пригодной для холодной штамповки. Минимальные значения предела текучести и предела прочности указаны в соответствующем стандарте на продукцию BS EN 10346 ^[4] .

BS EN 1993-1-3 ^[5] содержит в таблице значения базового предела текучести f _yb и предела прочности на растяжение f _u , которые должны использоваться в качестве характерных значений при проектировании.

[вверху] Нержавеющая сталь

Марки нержавеющей стали обозначаются числовым «номером стали» (например, 1.4401 для типичной аустенитной стали), а не системой обозначений «S» для углеродистых сталей. Зависимость «напряжение-деформация» не имеет четкого различия между пределом текучести, и «предел текучести» нержавеющей стали для нержавеющей стали обычно указывается в терминах предела текучести, определенного для конкретной смещенной остаточной деформации (обычно 0,2% деформации).

Прочность обычно используемых конструкционных нержавеющих сталей составляет от 170 до 450 Н / мм². Аустенитные стали имеют более низкий предел текучести, чем обычно используемые углеродистые стали; Дуплексные стали имеют более высокий предел текучести, чем обычные углеродистые стали. Как для аустенитных, так и для дуплексных нержавеющих сталей отношение предела прочности к пределу текучести больше, чем для углеродистых сталей.

BS EN 1993-1-4 ^[6] содержит в таблице номинальные (характеристические) значения предела текучести f _y и минимального предела прочности на растяжение f _u для сталей согласно BS EN 10088-1 ^[7] для использование в дизайне.

[вверху] Прочность

Образец для испытаний на удар с V-образным надрезом

Все материалы имеют дефекты. В стали эти дефекты принимают форму очень мелких трещин. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» может быстро распространяться без пластической деформации и привести к «хрупкому разрушению». Риск хрупкого разрушения увеличивается с увеличением толщины, растягивающего напряжения, концентраторов напряжений и при более низких температурах.Вязкость стали и ее способность противостоять хрупкому разрушению зависят от ряда факторов, которые следует учитывать на этапе спецификации. Удобной мерой прочности является испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом — см. Изображение справа. В этом испытании измеряется энергия удара, необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом при заданной температуре одним ударом маятника.

В различных стандартах на продукцию указываются минимальные значения энергии удара для различных классов прочности каждого класса прочности.Для нелегированных конструкционных сталей основными обозначениями марок стали JR, J0, J2 и K2. Для мелкозернистых сталей, закаленных и отпущенных сталей (которые обычно более твердые, с более высокой энергией удара) используются разные обозначения. Краткое описание обозначений ударной вязкости приведено в таблице ниже.

Минимальная энергия удара, указанная для углеродистой стали марки

Стандартный	Земляное полотно	Ударная вязкость	Температура испытания
BS EN 10025-2 [1] BS EN 10210-1 [3]	JR	27J	20 o С
	J0	27J	0 o С
	J2	27J	-20 o С
	K2	40J	-20 o С
BS EN 10025-3 [8]	N	40J	-20 о с
	NL	27J	-50 o с
BS EN 10025-4 [9]	M	40J	-20 о с
	мл	27J	-50 o с
BS EN 10025-5 [10]	J0	27J	0 o С
	J2	27J	-20 o С
	K2	40J	-20 o С
	J4	27J	-40 o С
	J5	27J	-50 o С
BS EN 10025-6 [11]	Q	30J	-20 о с
	QL	30J	-40 o с
	QL1	30J	-60 o с

Для тонкостенных сталей для холодной штамповки требования к энергии удара для материалов толщиной менее 6 мм не предъявляются.

Выбор подходящего подкласса для обеспечения соответствующей прочности в расчетных ситуациях приведен в BS EN 1993‑1‑10 ^[12] и связанном с ним UK NA ^[13] . Правила связывают температуру воздействия, уровень напряжения и т. Д. С «предельной толщиной» для каждого подкласса стали. PD 6695-1-10 ^[14] содержит полезные справочные таблицы, а руководство по выбору подходящего субсорта дано в ED007.

Эти правила проектирования были разработаны для конструкций, подверженных усталости, таких как мосты и опорные конструкции кранов, и признано, что их использование в зданиях, где усталость играет незначительную роль, является чрезвычайно безопасным.

Публикация SCI P419 представляет модифицированные пределы толщины стали, которые могут использоваться в зданиях, где усталость не является предметом рассмотрения при проектировании. Эти новые пределы были получены с использованием того же подхода, что и правила проектирования Еврокода, но существенно снижают рост трещин из-за усталости. Используется слово «уменьшить», поскольку предполагать, что никакого роста вообще нет, означало бы полностью устранить эффект утомления. Допускается некоторая усталость (20 000 циклов) на основании ориентировочных указаний стандарта DIN.

Термин «квазистатический» будет охватывать такие конструкции — в действительности, может иметь место некоторая ограниченная цикличность нагрузки, но это обычно не рассматривается — подход к проектированию состоит в том, чтобы рассматривать все нагрузки как статические. Ключом к новому подходу является формула для выражения роста трещины за период до 20 000 циклов. Эксперты из Ахенского университета (которые участвовали в разработке Еврокода) дали это важнейшее выражение.

Дополнительная информация доступна в технической статье в сентябрьском выпуске журнала NSC за 2017 год.

Нержавеющая сталь обычно намного прочнее углеродистой стали; минимальные значения указаны в BS EN 10088-4 ^[15] . В стандарте BS EN 1993-1-4 ^[6] указано, что аустенитные и дуплексные стали достаточно вязкие и не подвержены хрупкому разрушению при рабочих температурах до -40 ° C.

[вверху] Пластичность

Пластичность — это мера степени, в которой материал может деформироваться или растягиваться между началом текучести и возможным разрушением при растягивающей нагрузке, как показано на рисунке ниже.Конструктор полагается на пластичность для ряда аспектов проектирования, включая перераспределение напряжений в предельном состоянии, конструкцию группы болтов, снижение риска распространения усталостной трещины и в производственных процессах сварки, изгиба и правки. Различные стандарты для марок стали в приведенной выше таблице настаивают на минимальном значении пластичности, поэтому проектные предположения действительны, и если они указаны правильно, проектировщик может быть уверен в их адекватных характеристиках.

Напряжение — деформация стали

[вверх] Свариваемость

Приваривание ребер жесткости к большой сборной балке
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd)

Все конструкционные стали в основном пригодны для сварки. Однако сварка предполагает локальное плавление стали, которая впоследствии остывает.Охлаждение может быть довольно быстрым, поскольку окружающий материал, например балка обеспечивает большой «теплоотвод», а сварной шов (и вводимое тепло) обычно относительно невелик. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» (HAZ) и снижению ударной вязкости. Чем больше толщина материала, тем больше снижение ударной вязкости.

Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода. Эту восприимчивость можно выразить как «эквивалентное значение углерода» (CEV), и различные стандарты продукции для углеродистой стали содержат выражения для определения этого значения.

BS EN 10025 ^[1] устанавливает обязательные пределы для CEV для всех покрываемых изделий из конструкционной стали, и это простая задача для тех, кто контролирует сварку, — гарантировать, что используемые спецификации процедуры сварки соответствуют соответствующей марке стали и CEV.

[вверх] Прочие механические свойства стали

Другие важные для проектировщика механические свойства конструкционной стали включают:

• Модуль упругости, E = 210 000 Н / мм²
• Модуль сдвига, G = E / [2 (1 + ν )] Н / мм², часто принимается равным 81 000 Н / мм²
• коэффициент Пуассона, ν = 0.3
• Коэффициент теплового расширения, α = 12 x 10 ^-6 / ° C (в диапазоне температур окружающей среды).

[вверху] Прочность

Нанесение защиты от коррозии на месте
(Изображение любезно предоставлено Hempel UK Ltd.)

Еще одним важным свойством является защита от коррозии. Хотя доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они обычно не используются в строительстве.Исключением является погодостойкая сталь.

Наиболее распространенными способами защиты конструкционной стали от коррозии являются окраска или гальваника. Требуемый тип и степень защиты покрытия зависит от степени воздействия, местоположения, расчетного срока службы и т. Д. Во многих случаях во внутренних сухих условиях не требуется никаких антикоррозионных покрытий, кроме соответствующей противопожарной защиты. Доступна подробная информация о защите от коррозии конструкционной стали.

[вверху] Погодостойкая сталь

Атмосферостойкая сталь

— это высокопрочная низколегированная сталь, которая сопротивляется коррозии, образуя прилипшую защитную «патину» от ржавчины, которая препятствует дальнейшей коррозии.Защитное покрытие не требуется. Он широко используется в Великобритании для строительства мостов и некоторых зданий. Он также используется для архитектурных элементов и скульптурных сооружений, таких как Ангел Севера.

Ангел Севера

[вверху] Нержавеющая сталь

Типичные кривые напряжение-деформация для нержавеющей и углеродистой стали в отожженном состоянии

Нержавеющая сталь — это материал с высокой устойчивостью к коррозии, который можно использовать в конструкциях, особенно там, где требуется высококачественная обработка поверхности.Подходящие классы воздействия в типичных средах приведены ниже.

Поведение нержавеющих сталей при растяжении отличается от углеродистых сталей по ряду аспектов. Наиболее важное различие заключается в форме кривой напряжения-деформации. В то время как углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, нержавеющая сталь имеет более округлую реакцию без четко определенного напряжения текучести. Следовательно, предел текучести нержавеющей стали обычно определяется для конкретной остаточной деформации смещения (обычно 0.2% деформации), как показано на рисунке справа, на котором показаны типичные экспериментальные кривые напряжения-деформации для обычных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Показанные кривые представляют диапазон материалов, которые могут поставляться, и не должны использоваться при проектировании.

Механические свойства обычных нержавеющих сталей согласно EN 10088-4 ^[15]

Описание	Марка	Минимум 0.Предел текучести 2% (Н / мм 2 )	Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 )	Относительное удлинение при разрыве (%)
Основные хромоникелевые аустенитные стали	1,4301	210	520–720	45
	1.4307	200	500–700	45
Стали аустенитные молибден-хромоникелевые	1.4401	220	520–670	45
	1.4404	220	520–670	45
Дуплексные стали	1,4162	450	650–850	30
	1.4462	460	640–840	25

Механические свойства относятся к горячекатаному листу. Для холоднокатаной и горячекатаной полосы указанные значения прочности на 10-17% выше.

Рекомендации по выбору нержавеющей стали

BS EN ISO 9223 [16] Класс атмосферной коррозии	Типичная внешняя среда	Подходящая нержавеющая сталь
C1 (Очень низкий)	Пустыни и арктические районы (очень низкая влажность)	1.4301 / 1.4307, 1.4162
C2 (Низкий)	Засушливые или слабозагрязненные (сельские)	1.4301 / 1.4307, 1.4162
C3 (средний)	Прибрежные районы с небольшими отложениями соли Городские или промышленные районы с умеренным загрязнением	1.4401 / 1.4404, 1.4162 (1.4301 / 1.4307)
C4 (высокий)	Загрязненная городская и промышленная атмосфера Прибрежные районы с умеренными солевыми отложениями Дорожная среда с солями для защиты от обледенения	1.4462, (1.4401 / 1.4404), другие более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы
C5 (Очень высокий)	Сильно загрязненная промышленная среда с высокой влажностью Морская среда с высокой степенью солевых отложений и брызг	1.4462, другие, более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы

Материалы, подходящие для более высокого класса, могут использоваться для более низких классов, но могут быть экономически неэффективными. Материалы в скобках можно рассмотреть, если допустима умеренная коррозия. Накопление коррозионных загрязнителей и хлоридов будет выше в защищенных местах; следовательно, может потребоваться выбрать рекомендуемый сорт из следующего более высокого класса коррозии.

[вверх] Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1,1 1,2} BS EN 10025-2: 2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей, BSI.
2. ↑ NA + A1: 2014 по BS EN 1993-1-1: 2005 + A1: 2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие правила и правила для зданий, BSI
3. ↑ ^{3,0 3,1} BS EN 10210-1: 2006 Конструкционные полые профили горячей обработки из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические требования к поставке, BSI.
4. ↑ BS EN 10346: 2015 Стальной плоский прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. BSI
5. ↑ BS EN 1993-1-3: 2006 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила — Дополнительные правила для холодногнутых профилей и листов, BSI.
6. ↑ ^{6,0 6,1} BS EN 1993-1-4: 2006 + A1: 2015 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для нержавеющих сталей, BSI
7. ↑ BS EN 10088-1: 2014 Нержавеющие стали.Список нержавеющих сталей, BSI
8. ↑ BS EN 10025-3: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3: Технические условия поставки нормализованных / нормализованных прокатных свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
9. ↑ BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4: Технические условия поставки термомеханических прокатных свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
10. ↑ BS EN 10025-5: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 5: Технические условия поставки для конструкционных сталей с повышенной стойкостью к атмосферной коррозии, BSI
11. ↑ BS EN 10025-6: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 6: Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии, BSI
12. ↑ BS EN 1993-1-10: 2005 Еврокод 3.Проектирование металлоконструкций. Вязкость материала и свойства по толщине, BSI.
13. ↑ NA к BS EN 1993-1-10: 2005, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине. BSI
14. ↑ PD 6695-1-10: 2009 Рекомендации по проектированию конструкций согласно BS EN 1993-1-10. BSI
15. ↑ ^{15,0 15,1} BS EN 10088-4: 2009 Нержавеющие стали. Технические условия поставки листов и полос из коррозионно-стойких сталей строительного назначения, BSI.
16. ↑ BS EN ISO 9223: 2012 Коррозия металлов и сплавов, Коррозионная активность атмосферы, Классификация, определение и оценка. BSI

[вверх] Ресурсы

[вверху] См. Также

Нержавеющая сталь

В металлургии нержавеющая сталь , также известная как нержавеющая сталь или нержавеющая сталь от французского « inoxydable », определяется как стальной сплав с минимальным содержанием 10,5 ^[1] или 11 % содержания хрома по массе. ^[2]

Нержавеющая сталь не оставляет пятен, коррозии или ржавчины так же легко, как обычная сталь, но она не является стойкой к пятнам. ^[3] Ее также называют коррозионно-стойкой сталью или CRES , если тип и марка сплава не указаны, особенно в авиационной промышленности. Существуют различные марки и поверхности нержавеющей стали, соответствующие условиям окружающей среды, которым должен подвергаться сплав. Нержавеющая сталь используется там, где требуются как свойства стали, так и устойчивость к коррозии.

Нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали количеством присутствующего хрома. Незащищенная углеродистая сталь легко ржавеет под воздействием воздуха и влаги. Эта пленка оксида железа (ржавчина) активна и ускоряет коррозию, образуя больше оксида железа. Нержавеющие стали содержат достаточное количество хрома для образования пассивной пленки оксида хрома, которая предотвращает дальнейшую поверхностную коррозию и препятствует распространению коррозии на внутреннюю структуру металла. ^[4]

Пассивация происходит только при достаточно высоком содержании хрома.

История

Объявление о разработке нержавеющей стали в том виде, в котором оно появилось в газете «Нью-Йорк Таймс » за 1915 год. ^[5]

Несколько артефактов из коррозионно-стойкого железа сохранились с древних времен. Известным примером является Железный столб Дели, воздвигнутый по приказу Кумара Гупта I около 400 г. н.э., однако, в отличие от нержавеющей стали, эти артефакты обязаны своей долговечностью не хрому, а высокому содержанию фосфора, которое вкупе с благоприятными погодными условиями , способствует образованию прочного защитного пассивирующего слоя из оксидов и фосфатов железа, а не незащищенного слоя ржавчины с трещинами, который образуется на большинстве металлических изделий.

Коррозионная стойкость железо-хромовых сплавов была впервые признана в 1821 году французским металлургом Пьером Бертье, который отметил их стойкость к воздействию некоторых кислот и предложил использовать их в столовых приборах. Металлурги 19-го века были неспособны произвести комбинацию низкоуглеродистого и высокохромистого, которая содержится в большинстве современных нержавеющих сталей, а сплавы с высоким содержанием хрома, которые они могли производить, были слишком хрупкими, чтобы их можно было использовать на практике.

В конце 1890-х годов Ханс Гольдшмидт из Германии разработал алюминотермический (термитный) процесс производства безуглеродистого хрома.Между 1904 и 1911 годами несколько исследователей, в частности Леон Гийе из Франции, подготовили сплавы, которые сегодня считаются нержавеющей сталью.

Фридрих Крупп Germaniawerft построил 366-тонную парусную яхту Germania с корпусом из хромоникелевой стали в Германии в 1908 году. ^[6] В 1911 году Филип Моннарц сообщил о взаимосвязи между содержанием хрома и коррозионной стойкостью. 17 октября 1912 года инженеры Krupp Бенно Штраус и Эдуард Маурер запатентовали аустенитную нержавеющую сталь как ThyssenKrupp Nirosta. ^[7]

Подобные разработки происходили одновременно в Соединенных Штатах, где Кристиан Данцизен и Фредерик Беккет производили промышленную ферритную нержавеющую сталь. В 1912 году Элвуд Хейнс подал заявку на патент США на сплав мартенситной нержавеющей стали, который был выдан только в 1919 году. ^[8]

Также в 1912 году Гарри Брирли из исследовательской лаборатории Браун-Ферт в Шеффилде, Англия, в поисках коррозионно-стойкого сплава для стволов оружия, обнаружил и впоследствии ввел в промышленное производство мартенситный сплав нержавеющей стали.Об открытии было объявлено два года спустя в газетной статье The New York Times , опубликованной в январе 1915 года. ^[5] Этот металл позже продавался под брендом Staybrite фирмой Firth Vickers в Англии и использовался для нового навеса у входа в отель Savoy в Лондоне в 1929 году. ^[9]

Брирли подал заявку на патент США в 1915 году, но обнаружил, что Хейнс уже зарегистрировал патент. Брирли и Хейнс объединили свои средства и с группой инвесторов создали American Stainless Steel Corporation со штаб-квартирой в Питтсбурге, штат Пенсильвания. ^[10] Вначале нержавеющая сталь продавалась в США под разными торговыми марками, такими как «Allegheny metal» и «Nirosta steel». В 1929 году, до начала Великой депрессии, в США было произведено и продано более 25 000 тонн нержавеющей стали. ^[11]

Недвижимость

Высокая стойкость к окислению на воздухе при температуре окружающей среды обычно достигается при добавлении не менее 13% (по весу) хрома, а до 26% используется в суровых условиях. ^[12] При воздействии кислорода хром образует пассивирующий слой оксида хрома (III) (Cr ₂ O ₃ ).Слой слишком тонкий, чтобы его можно было увидеть, и металл остается блестящим. Слой непроницаем для воды и воздуха, защищая находящийся под ним металл. Кроме того, этот слой быстро восстанавливается при появлении царапин на поверхности. Это явление называется пассивацией и наблюдается в других металлах, таких как алюминий и титан. На коррозионную стойкость может отрицательно повлиять использование компонента в бескислородной среде, типичный пример — подводные килевые болты, закопанные в древесине.

Когда детали из нержавеющей стали, такие как гайки и болты, прижимаются друг к другу, оксидный слой может соскребаться, что приводит к свариванию деталей.В разобранном виде сварной материал может быть порванным и изъеденным, что называется истиранием. Этого разрушительного истирания лучше всего избежать, используя разные материалы для деталей, соединенных вместе, например бронзу и нержавеющую сталь, или даже различные типы нержавеющих сталей (мартенситные по сравнению с аустенитными), когда износ металла по металлу является проблемой. Нитроновые сплавы снижают склонность к истиранию за счет селективного легирования марганцем и азотом. Кроме того, резьбовые соединения можно смазывать для предотвращения истирания.

Приложения

Башня Крайслер-билдинг в Нью-Йорке облицована нержавеющей сталью типа 302. [13]

Стойкость нержавеющей стали к коррозии и образованию пятен, низкие эксплуатационные расходы и знакомый блеск делают ее идеальным материалом для многих областей применения. Существует более 150 марок нержавеющей стали, из которых пятнадцать используются наиболее часто. Из сплава измельчают в рулоны, листы, пластины, стержни, проволоку и трубки, которые используются в кухонной посуде, столовых приборах, скобяных изделиях, хирургических инструментах, основных приспособлениях, промышленном оборудовании (например, на сахарных заводах), а также в качестве конструкции для автомобилей и авиакосмической промышленности. сплав и строительный материал в больших зданиях.Резервуары для хранения и цистерны, используемые для перевозки апельсинового сока и других пищевых продуктов, часто изготавливаются из нержавеющей стали из-за ее коррозионной стойкости и антибактериальных свойств. Это также влияет на его использование на коммерческих кухнях и предприятиях пищевой промышленности, поскольку его можно чистить паром и стерилизовать, и он не требует окраски или другой обработки поверхности.

Нержавеющая сталь используется для изготовления ювелирных изделий и часов, при этом сталь 316L обычно используется для таких целей. Его может обработать любой ювелир, он не окисляется и не почернеет.

В состав некоторых видов огнестрельного оружия входят компоненты из нержавеющей стали в качестве альтернативы вороненой или паркерной стали. Некоторые модели пистолетов, такие как Smith & Wesson Model 60 и Colt M1911, могут быть полностью изготовлены из нержавеющей стали. Это дает глянцевую поверхность, похожую на никелированную. В отличие от металлического покрытия, покрытие не подвержено отслаиванию, отслаиванию, истиранию от трения (как при многократном извлечении из кобуры) или ржавчине при царапинах.

Некоторые производители автомобилей используют нержавеющую сталь в качестве декоративных элементов в своих автомобилях.

Архитектурный

Нержавеющая сталь используется для строительства зданий как по практическим, так и по эстетическим причинам. Нержавеющая сталь была в моде в период ар-деко. Самый известный пример этого — верхняя часть Крайслер-билдинг (на фото). В некоторых закусочных и ресторанах быстрого питания используются большие декоративные панели и нержавеющая фурнитура и мебель. Благодаря долговечности материала многие из этих построек сохраняют свой первоначальный вид.

Ковка нержавеющей стали в последние годы привела к новому подходу к архитектурному кузнечному делу.

Нержавеющая сталь марки 316 используется во внешней отделке башен-близнецов Петронас и здания Цзинь Мао, двух самых высоких небоскребов в мире. ^[14]

Здание парламента Австралии в Канберре имеет флагшток из нержавеющей стали весом более 220 тонн (200 метрических тонн).

Здание аэрации компостного завода в Эдмонтоне, размером с 14 хоккейных площадок, является самым большим зданием из нержавеющей стали в Северной Америке.

Мосты

• Мост Minorca Road Bridge (Испания) — первый автомобильный мост из нержавеющей стали.
• Пешеходный мост Сан-Фрутос (Каталония, Испания), арочный пешеходный мост.
• Мост Падре Аррупе (Бильбао, Испания) соединяет музей Гуггенхайма с университетом Деусто. ^[15]

Памятники и скульптуры

• Unisphere, созданный в качестве тематического символа Всемирной выставки 1964-5 годов в Нью-Йорке, является крупнейшим в мире сооружением в форме шара.
• Арка ворот (на фото) полностью облицована нержавеющей сталью: 886 тонн (804 метрических тонны) 0.Пластина 25 дюймов (6,4 мм), отделка №3, нержавеющая сталь марки 304. ^[16]
• Мемориал ВВС США имеет структурную оболочку из аустенитной нержавеющей стали.
• Атомиум в Брюсселе, Бельгия, был отремонтирован с облицовкой из нержавеющей стали в ходе ремонта, завершенного в 2006 году; Ранее сферы и трубы конструкции были облицованы алюминием.
• Скульптура Cloud Gate, созданная Анишем Капуром, Чикаго, США.
• Памятник Сибелиусу в Хельсинки, Финляндия, полностью сделан из труб из нержавеющей стали.

Другое

Переработка и повторное использование

Нержавеющая сталь на 100% пригодна для вторичной переработки. Средний объект из нержавеющей стали состоит примерно на 60% из переработанного материала, из которых примерно 40% приходится на продукцию с истекшим сроком службы, а около 60% — на производственные процессы. ^[17] Согласно отчету International Resource Panel «Запасы металла в обществе», запасы нержавеющей стали на душу населения, используемые в обществе, составляют 80–180 кг в более развитых странах и 15 кг в менее развитых странах.

Существует вторичный рынок, на котором перерабатывается используемый лом для многих рынков нержавеющей стали. В основном это рулон, лист и заготовки. Этот материал покупается по цене ниже базовой и продается штамповщикам коммерческого качества и производителям листового металла. На материале могут быть царапины, ямки и вмятины, но он изготовлен в соответствии с текущими техническими условиями.

Виды нержавеющей стали

Существуют разные типы нержавеющих сталей: например, при добавлении никеля стабилизируется аустенитная структура железа.Такая кристаллическая структура делает такие стали практически немагнитными и менее хрупкими при низких температурах. Для большей твердости и прочности добавляется больше углерода. При надлежащей термообработке эти стали используются для изготовления таких вещей, как бритвенные лезвия, столовые приборы и инструменты.

Значительные количества марганца использовались во многих составах нержавеющей стали. Марганец, как и никель, сохраняет аустенитную структуру стали, но с меньшими затратами.

Нержавеющие стали также классифицируются по кристаллической структуре:

• Аустенитная нержавеющая сталь серии или 300 составляет более 70% от общего объема производства нержавеющей стали.Они содержат максимум 0,15% углерода, минимум 16% хрома и достаточное количество никеля и / или марганца для сохранения аустенитной структуры при всех температурах от криогенной области до точки плавления сплава. Типичный состав из 18% хрома и 10% никеля, широко известный как 18/10 нержавеющая сталь , часто используется в столовых приборах. Также доступны 18/0 и 18/8 . Супераустенитные нержавеющие стали, такие как сплав AL-6XN и 254SMO, проявляют большую стойкость к хлоридной точечной коррозии и щелевой коррозии из-за высокого содержания молибдена (> 6%) и добавок азота, а более высокое содержание никеля обеспечивает лучшую устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с 300-я серия.Более высокое содержание сплава в супераустенитных сталях делает их более дорогими. Другие стали могут предложить аналогичные характеристики при более низкой стоимости и предпочтительны в определенных областях применения. ^{[ необходима ссылка ]} Низкоуглеродистые версии, например 316L или 304L, используются для предотвращения проблем с коррозией, вызванных сваркой. Класс 316LVM предпочтителен там, где требуется биосовместимость (например, имплантаты тела и пирсинг). ^[18] «L» означает, что содержание углерода в сплаве ниже 0.03%, что снижает эффект сенсибилизации (выделение карбидов хрома на границах зерен), вызванный высокими температурами при сварке.

• Ферритные нержавеющие стали обычно обладают лучшими техническими характеристиками, чем аустенитные марки, но имеют пониженную коррозионную стойкость из-за более низкого содержания хрома и никеля. Кроме того, они обычно дешевле. Они содержат от 10,5% до 27% хрома и очень мало никеля, если таковой имеется, но некоторые типы могут содержать свинец.Большинство композиций включают молибден; некоторые из алюминия или титана. Обычные ферритные марки включают 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo и 29Cr-4Mo-2Ni. Эти сплавы могут ухудшаться из-за присутствия σ-хрома, интерметаллической фазы, которая может выделяться при сварке.

• Мартенситная нержавеющая сталь не такая коррозионно-стойкая, как два других класса, но чрезвычайно прочная и жесткая, а также хорошо поддается механической обработке и может быть упрочнена термической обработкой. Мартенситная нержавеющая сталь содержит хром (12–14%), молибден (0.2–1%), никель (менее 2%) и углерод (около 0,1–1%) (что придает ему большую твердость, но делает материал немного более хрупким). Он закален и магнит.

• Мартенситная нержавеющая сталь с дисперсионным упрочнением имеет коррозионную стойкость, сравнимую с аустенитными разновидностями, но может быть подвергнута дисперсионному упрочнению до даже более высокой прочности, чем другие мартенситные марки. Самый распространенный, 17-4PH, использует около 17% хрома и 4% никеля. Lockheed-Martin Joint Strike Fighter является первым самолетом, в планере которого используется упрочняемая атмосферными осадками нержавеющая сталь Carpenter Custom 465.

• Duplex Нержавеющая сталь имеет смешанную микроструктуру, состоящую из аустенита и феррита, при этом обычно целью является получение смеси 50/50, хотя в промышленных сплавах соотношение может составлять 40/60. Дуплексные нержавеющие стали имеют примерно вдвое большую прочность по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, а также улучшенную стойкость к локальной коррозии, особенно к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Они характеризуются высоким содержанием хрома (19–32%) и молибденом (до 5%) и более низким содержанием никеля, чем аустенитные нержавеющие стали.Дуплексные марки разделены на группы в зависимости от содержания в них сплава и коррозионной стойкости. Lean Duplex относится к таким маркам, как UNS S32101 (LDX 2101), S32304 и S32003. Стандартный дуплекс состоит из 22% хрома, наиболее широко используется UNS S31803 / S32205, известный как 2205. Супердуплекс по определению представляет собой дуплексную нержавеющую сталь с эквивалентом точечной коррозии (PRE)> 40, где PRE =% Cr + 3,3x (% Mo + 0,5x% W) + 16x% N. Обычно супердуплексные марки содержат 25% хрома или более, и некоторые распространенные примеры — S32760 (Zeron 100), S32750 (2507) и S32550 (ферралий), хотя не все марки феррала являются супердуплексными.Гипердуплекс относится к классам дуплексной печати с PRE> 48, и в настоящее время на рынке доступны только UNS S32707 и S33207. Свойства дуплексных нержавеющих сталей достигаются при общем более низком содержании легирующих элементов, чем у аналогичных супер-аустенитных сталей, что делает их использование экономически эффективным для многих областей применения.

Сравнение стандартизированных сталей

Стандарт EN Сталь № k.h.s DIN	EN-стандарт Название стали	Марка SAE	UNS
		440A	S44002
1.4112	X90CrMoV18	440B	S44003
1,4125		440C	S44004
		440F	S44020
1,4016	X6Cr17	430	S43000
1,4408	G-X 6 CrNiMo 18-10	316
1.4512	X6CrTi12	409	S40900
		410	S41000
1.4310	X10CrNi18-8	301	S30100
1.4318	X2CrNiN18-7	301LN	НЕТ
1,4307	X2CrNi18-9	304L	S30403
1,4306	X2CrNi19-11	304L	S30403
1.4311	X2CrNiN18-10	304LN	S30453
1.4301	X5CrNi18-10	304	S30400
1.4948	X6CrNi18-11	304H	S30409
1,4303	X5CrNi18-12	305	S30500
	X5CrNi30-9	312
1.4541	X6CrNiTi18-10	321	S32100
1.4878	X12CrNiTi18-9	321H	S32109
1.4404	X2CrNiMo17-12-2	316L	S31603
1,4401	X5CrNiMo17-12-2	316	S31600
1,4406	X2CrNiMoN17-12-2	316LN	S31653
1.4432	X2CrNiMo17-12-3	316L	S31603
1.4435	X2CrNiMo18-14-3	316L	S31603
1.4436	X3CrNiMo17-13-3	316	S31600
1.4571	X6CrNiMoTi17-12-2	316Ti	S31635
1.4429	X2CrNiMoN17-13-3	316LN	S31653
1.4438	X2CrNiMo18-15-4	317L	S31703
1,4362	X2CrNi23-4	2304	S32304
1.4462	X2CrNiMoN22-5-3	2205	S31803 / S32205
1.4539	X1NiCrMoCu25-20-5	904L	N08904
1.4529	X1NiCrMoCuN25-20-7	1925hMo / 6MO	N08926
1.4547	X1CrNiMoCuN20-18-7	254СМО	S31254

Марки нержавеющей стали

Существует ряд различных систем классификации нержавеющих и других сталей.В статье о марках стали US SAE подробно описано большое количество марок с их свойствами.

Нержавеющая сталь в 3D-печати

Некоторые поставщики 3D-печати разработали запатентованные смеси для спекания нержавеющей стали ^[19] для использования в быстром прототипировании. Доступные в настоящее время марки существенно не различаются по своим свойствам. ^[20]

Отделка из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь 316L, неполированная, фрезерная. Основная статья: Матовый металл

Стандартные финишные покрытия для стана можно наносить на плоский прокат из нержавеющей стали непосредственно с помощью валков и механических абразивов.Сталь сначала прокатывается до нужного размера и толщины, а затем отжигается для изменения свойств конечного материала. Любое окисление, образующееся на поверхности (прокатная окалина), удаляется травлением, и на поверхности создается пассивирующий слой. Затем можно нанести окончательную отделку для достижения желаемого эстетического вида.

• № 0: Горячекатаный, отожженный, толстый лист
• № 1: Горячекатаный, отожженный и пассивированный
• № 2D: Холоднокатаный, отожженный, травленый и пассивированный
• №2B: То же, что и выше, с дополнительными сквозными полированными роликами
• № 2BA: Светлый отжиг (BA или 2R), как указано выше, затем светлый отжиг в бескислородных атмосферных условиях
• № 3: грубое абразивное покрытие, нанесенное механическим способом
• № 4: Матовая отделка
• № 5: Атласная отделка
• No.

  No related posts.