Гост 4543-2016 металлопродукция из конструкционной легированной стали. технические условия

Алан-э-Дейл       01.05.2022 г.

Марки стали

Настоящий стандарт регламентирует химический состав сталей следующих марок: 07Х3ГНМЮА, 12ХН, 12ХН2, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 13ХФА, 14ХГН, 15Х, 15ХА, 15ХМ, 15ХР, 15ХФ, 15Н2М, 15ХГН2ТА, 15X2ГМФ, 17ХГ, 18ХГ, 18ХГТ, 18Х2Н4МА, 19ХГН, 20Х, 20ХМ, 20ХН, 20ХН3А, 20Х2Н4А, 20Н2М, 20ХГР, 20ХГСА, 20ХМФА, 20ХНР, 20ХН2М, 20ХН4ФА, 20ХФР, 20ХГНМ, 20ХГНР, 20ХГНТР, 25ХГМ, 25ХГСА, 25ХГТ, 25Х2Н4МА, 25ХГНМТ, 26ХГ2МФ, 27ХГР, 30Х, 30ХМ, 30ХМА, 30ХР, 30ХРА, 30ХН3А, 30ХГС, 30ХГСА, 30ХГТ, 30ХН2МА, 30Х3МФ, 30ХГСН2А, 30ХН2МФА, 32ХГМА, 33ХС, 34Х2Н2М, 34XH3M, 35Х, 35ХМ, 35ХГР, 35ХГСА, 36Х2Н2МФА, 38ХА, 38ХМ, 38ХС, 38ХГМ, 38ХГН, 38ХФР, 38XH3MA, 38Х2МЮА, 38Х2Н2МА, 38ХН3МФА, 40Х, 40ХН, 40ХС, 40ХФА, 40ГР, 40Г1Р, 40ХГМА, 40ХМФА, 40ХФР, 40ХН2МА, 40Х2Н2МА, 40Г1ТР, 40ХГНМ, 40ХГТР, 40ГМФР, 45Х, 45ХН, 45ХГМА, 45ХН2МФА, 45ХН4МФА, 45ХГСНМА, 47ГТ, 50Х, 50ХН.

2а. СОРТАМЕНТ.

2а.1.
Сортамент проката должен соответствовать требованиям ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 103-76. ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77 и
другой нормативно-технической документации.

(Измененная редакция, Изм. №
5)
.

Примеры условных обозначений

Прокат горячекатаный,
квадратный, со стороной квадрата 46 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ
2591-88
, марки 18ХГТ, группы качества поверхности 2, термически
обработанный Т:

Квадрат

То же, круглый, диаметром 80 мм,
обычной точности прокатки В по ГОСТ 2590-88,
марки 18Х2Н4МА, группы качества поверхности 1, вариант механических свойств 2,
термически обработанный Т:

Круг

То же полосовой, толщиной 20 мм, шириной 75 мм по ГОСТ 103-76, марки 25ХГТ,
группы качества поверхности 3, вариант механических свойств 1, без термической
обработки:

Полоса

Прокат калиброванный, круглый, диаметром 15 мм, с предельными
отклонениями по h11 по ГОСТ 7417-75,
марки 40ХН2МА, качества поверхности группы Б по ГОСТ 1051-73, с контролем
механических свойств М, нагартованный Н:

Круг

Прокат со специальной отделкой поверхности, круглый, диаметром 8,5 мм, с
предельными отклонениями по h9
и качеством поверхности группы В по ГОСТ 14955-77, марки 12ХН3А, с
нормированной прокаливаемостью П, термически обработанный Т:

Круг

(Измененная редакция, Изм. № 5).

Сталь сдается партиями массой не менее 2 т. Партия составляется из стали одной плавки-ковша, одного размера и одного режима термической обработки.

Примечание. В отдельных случаях но соглашению сторон допускается поставка стали партиями массой менее 2 т.

ГОСТ 1050-60 Стр. 9

20.    Для проверки качества стали от партии отбирают:

а)    для хим! ческого анализа — одну пробу от плавки-ковша;

б)    для контроля макроструктуры:

по излому — для прутка-штанги,

травлением—два темплета от разных прутков-штанг;

в)    для испытания на растяжение — один образец; для определения ударной вязкости — три образца от разных прутков-штанг;

г)    для испытания на горячую или холодную осадку — три образца от разных прутков-штанг;

д)    для определения глубины обезуглероженного слоя и микроструктуры— два образца от разных прутков-штанг;

е)    для проверки твердости — не более 2% прутков-штанг, но не менее 3 шт.

21.    Отбор проб для определения химического состава стали должен производиться по ГОСТ 7666-66.

Примечание. Химический анализ стали на содержание остаточных примесей (хром, никель, медь, мышьяк) и кремний в кипящей стали на предприятии-изготовителе допускается не производить, при гарантии им установленных норм.

22.    Отсутствие поверхностных дефектов проверяют путем осмотра прутков-штанг партии без оптичеоких приборов с применением в случае необходимости светления или травления поверхности. Глубину залегания дефектов на поверхности прутков определяют контрольной запиловкой напильником.

23.    Макроструктуру стали проверяют на травленых поперечных темплетах, отрезанных от конца прутка-штанги, соответствующего головной части слитка.

Оценка макроструктуры производится в полном сечении для стали диаметром или толщиной до 120 мм вкл., а при толщине более 120 мм допускается производить на перекованш или перекатанном квадрате размером 120 мм.

24.    Отбор проб для механических и технологических испытаний стали должен производиться по ГОСТ 7564-64.

Испытание на осадку производят по ГОСТ 8817-73.

При испытании на горячую осадку образцы нагревают до температуры ковки и осаждают до 7з первоначальной высоты.

При испытании на холодную осадку образцы осаживают до 7г первоначальной высоты.

25.    Механические свойства при испытании на растяжение определяют по ГОСТ 1497-61 на круглых образцах пятикратной длины диаметром 10 мм.

Образцы для испытаний на растяжение и на ударную вязкость вырезают из нормализованных заготовок диаметром или толщиной (круг или квадрат) 25 мм.

Заготовка нормализуется по следующему режиму: нагрев до температуры на 30—50°С выше точки ЛС3, выдержка не менее

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

2

Переиздание (июль 1973 г.) с изменением Л$ 2, опубликованным в декабре 1965 г.

3

Издательство стандартов, 1973.

Наши события

16 ноября 2020, 15:47
RusCable Insider #198 от 16 ноября 2020 года — кабели «Ункомтех», атомный флот и сверхпроводники

9 ноября 2020, 13:28
Журнал RusCable Insider #197 от 9 ноября 2020 года — внутри ссылка на подкаст с #Метаклэй, человеческие батарейки и мечты об аэротакси

2 ноября 2020, 15:59
«Мы принципиально не хотели скрывать результаты»: как «Подольсккабель» и АЭК отреагировали на результаты проверки ВНИИКП

2 ноября 2020, 12:14
Журнал RusCable Insider #196 — МастерТока, история взлетов и падений Росската, электромобили и поезда будущего. Кабельный бизнес под прицелом

30 октября 2020, 11:34
«РОССКАТ»: история успеха и неудач

28 октября 2020, 16:19
Сергей Кислюк: «Фраза “арфы нет, возьмите бубен” становится отраслевой»

2а. СОРТАМЕНТ

2а.1. Сортамент проката должен соответствовать требованиям ГОСТ 2591, ГОСТ 2590, ГОСТ 2879, ГОСТ 103, ГОСТ 1133, ГОСТ 7417, ГОСТ 8559, ГОСТ 8560, ГОСТ 14955 и другой нормативно-технической документации.

Примеры условных обозначений

Прокат горячекатаный, квадратный, со стороной квадрата 46 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ 2591, из стали марки 18ХГТ, группы качества поверхности 2, термически обработанный ТО:

То же, круглый, диаметром 80 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ 2590, из стали марки 18Х2Н4МА, группы качества поверхности 1, вариант механических свойств 2, термически обработанный ТО:

То же полосовой, толщиной 20 мм, шириной 75 мм по ГОСТ 103, из стали марки 25ХГТ, группы качества поверхности 3, вариант механических свойств 1, без термической обработки:

Прокат калиброванный, круглый, диаметром 15 мм, с предельными отклонениями по h11 по ГОСТ 7417, из стали марки 40ХН2МА, качества поверхности группы Б по ГОСТ 1051, с контролем механических свойств М, нагартованный Н:

Прокат со специальной отделкой поверхности, круглый, диаметром 8,5 мм, с предельными отклонениями по h9 и качеством поверхности группы В по ГОСТ 14955, из стали марки 12ХН3А, с нормированной прокаливаемостью П, термически обработанный ТО:

(Измененная редакция, Изм. № 5).

Сталь 40Х — характеристики и применение

По данным различных инженерных справочников, в мире существуют несколько сотен марок сталей. Стальной сплав — это материал в основе которого лежит сплав железа и углерода. Для формирования различных свойств в состав сплава добавляют различные химические вещества.

Одни добавки усиливают прочностные характеристики, другие стойкость к износу или коррозии. Благодаря хрому добавленному в расплав характеристики 40Х увеличивают способность стали к термическому упрочнению, стойкость к воздействию корродирующих факторов и абразивному износу.

Расшифровка стали 40Х

Марку 40Х, относят к конструкционным, легированным. В результате того, что в состав стали может входить от 0.36 и 0.44% углерода и от 0.8 и до 1.1% хрома, она становится трудно свариваемой.

То есть, для получения качественного шва необходимо выполнить ряд дополнительных технологических операций. Перед тем как начать сварку, кромки деталей необходимо подогреть до 300 ºC.

После того как шов получен, надо выполнить отжиг.

Полный состав 40Х:

С(углерод) Si(кремний) Mn(марганец) Ni(никель) S(сера) P(фосфор) Cr(хром) Cu(медь)
0,36-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 до 0,3 до 0,035 до 0,035 0,8-1,1 до 0,3

Химический состав стали 40Х позволяет ее применять для производства деталей с высокими параметрами прочности. К этим деталям относят:

Аналоги

Кстати, при выборе прутка из стали 40Х в качестве основного материала, проектировщик должен помнить о том, что существует возможность применения отечественных аналогов, таких как — 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Среди сталей, производимых за рубежом, существуют следующие аналоги как:

37Cr4, 41Cr4, 41CrS4 — Германия;

35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA — КНР.

Гост 4543-71

При производстве стали изготовители руководствуются нормами ГОСТ 4543-71. Он определяет технические условия на прокат из легированной конструкционной стали. Его нормы распространяются на такие виды проката, как слитки, поковки и пр.

ГОСТ 4543-71 даёт чёткую классификацию конструкционных легированных сталей. В соответствии с ней сталь марки 40Х относится к группе хромистых сталей.

В этом же документе определены параметры качества, то есть, определяет максимально допустимое количество примесей, которые влияют на технические характеристики конструкционной легированной стали. К таким примесям относят серу, фосфор, медь и некоторые другие.

Кстати, в этом же документе определены режимы термической обработки проката.

Термическая обработка стали 40Х

Одной из ключевых характеристик металла является твёрдость, то есть, способность сопротивляться внедрению в него других, более твёрдых материалов. От уровня твердости зависит возможность применения металла при производстве тех или иных деталей машин и механизмов.

Твердость металла оказывает непосредственное влияние на:

Стойкость к износу и ряда других.

Инженер-технолог, подбирая режимы обработки металла из стали 40Х, руководствуется, в том числе и параметрами твёрдости. Для изменения параметра твердости используют термическую обработку.

□□□□□0ВВВВ1

100 90 во

•*-

70 60 50 40 30 20 10 1

Хрупкая составляющая. %

Рисунок Г.2 — Шкала определения вязкой составляющей в изломе ударного образца

49

ГОСТ 4543—2016

Библиография

ЕК 10020:2000 Определение и классификация марок стали (EN 10020:2000) (Definition and classification of grades of steel)

ДИН EH 10204:2005 Изделия металлические. Тилы актов приемочного контроля (DIN EN 10204:2005) (Metallic products — Types of inspection documents)

OCT 14-1-235—91 Сталь. Метод контроля макроструктуры непрврывнолитой заготовки для производства

сортового проката и трубных заготовок

УДК 669.14.018.24:006.354 МКС 77.140.10

77.140.60

Ключевые слова: металлопродукция, горячекатаная, кованая, калиброванная, со специальной отделкой поверхности, конструкционная легированная сталь, марки, сортамент, прутки, полосы, мотки, технические требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование, хранение, требования безопасности, гарантии изготовителя

Редактор АА. Лиске Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор О.В. Лазарева Компьютерная верстка Е.О. Асташина

Сдано в набор 18.01.2017 Подписано в печать 02.02.2017. Формат 60«841/в. Гарнитура Ариал Уел. пан. л. 6.05. Уч.-иэд. л. 5.69. Тираж 76 за. Зек. 277.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ*. 123905 Москва. Гранатный пер.. 4

Влияние термической обработки на качество

Сталь в исходном состоянии представляет собой довольно пластичную массу и поддается обработке путём деформирования. Ее можно ковать, штамповать, вальцевать.

Для изменения механических свойств и достижения необходимых качеств применяется термическая обработка металла. Суть термической или тепловой обработки заключается в применении совокупности операций по нагреву, выдержке и охлаждению твердых металлических сплавов. В результате такой обработки сплав изменяет свою внутреннюю структуру и приобретает определенные, необходимые производителю и потребителю, свойства.

Критические точки

Критические точки — это температуры, при которых изменяется структура стали и ее фазовое состояние. Вычислены в 1868 году русским металлургом и изобретателем Дмитрием Константиновичем Черновым, поэтому иногда их называют точками Чернова.

Обозначают такие точки буквой А. Нижняя точка А1 соответствует температуре, при которой аустенит превращается в перлит при охлаждении или перлит в аустенит при нагреве. Точка А3 — верхняя критическая точка, соответствующая температуре, при которой начинается выделение феррита при охлаждении или заканчивается его растворение при нагреве.

Если критическая точка определяется при нагреве, то к букве «А» добавляется индекс «с», а при охлаждении — индекс «r».

Для данной стали определена следующая температура критических точек:

  • 743*С — Ас1;
  • 815*С — Ас3;
  • 730*C — Аr3;
  • 693*C — Ar1.

Алгоритм термообработки стали и сплавов:

  • отжиг:
  • закалка;
  • отпуск;
  • нормализация;
  • старение;
  • криогенная обработка.

Термообработка для стали 40х. Характеристика температурного режима в соответствии с требованиями ГОСТ 4543–71:

  • закалка стали 40х в масляной среде при температуре 860*С;
  • отпуск в воде или масле при температуре 500*С.

В результате такой термической обработки данная сталь приобретает повышенную твердость (число твердости НВ не более 217), высокий предел прочности при разрыве (980 Н/м2) и ударную вязкость 59 Дж/см2.

Предел текучести

Говоря о механических свойствах, нужно обязательно упомянуть о такой важной характеристике, как предел текучести. Если приложенная нагрузка слишком велика, то конструкция или ее детали начинают деформироваться и в металле возникают не упругие (полностью исчезающие, обратимые), а пластические (необратимые остаточные) деформации

Говоря другими словами, металл «течет».

Предел текучести — это граница между упругими и упругопластическими деформациями. Значение предела текучести зависит от множества факторов: режима термической обработки, наличия примесей и легирующих элементов в стали, микроструктуры и типа кристаллической решетки, температуры.

В металловедении различают понятия физического и условного предела текучести.

Физический предел текучести — это такое значение напряжения, при котором деформация испытываемого образца увеличивается без увеличения приложенной нагрузки. В справочниках эта величина обозначается σт и для марки 40х ее значение не менее 785 Н/мм2 или 80 КГС/мм2.

Следует отметить, что пластические (необратимые) деформации появляются в металле не мгновенно, а нарастают постепенно, с увеличением приложенной нагрузки. Поэтому, с точки зрения технологии, уместнее применение термина «условный (технический) предел текучести».

Условным (или техническим) пределом текучести называется напряжение, при котором опытный образец получает пластическое (необратимое) удлинение своей расчетной длины на 0.2%. В таблицах эта величина обозначается как σ 0,2 и для стали 40х составляет:

  • при температуре от 101 до 200*С — 490 МПа;
  • при температуре от 201 до 300*С — 440 МПа;
  • при температуре от 301 до 500*С — 345 МПа.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 40Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

  1. Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
  2. Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
  3. Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
  4. Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.

Круг ф 160 ст 40Х с обточкой

После проведения термической обработки Сталь 40 может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 40Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

Классификация стали

Наименование марок стали состоит из цифр и буквенного обозначения химических элементов. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю массовую долю углерода (С) в стали в сотых долях процента.

Химические элементы обозначены следующими буквами: В — вольфрам (W), Г — марганец (Mn), М — молибден (Mo), Н — никель (Ni), Р — бор (B), С — кремний (Si), Т — титан (Ti), Ф — ванадий (V), X — хром (Cr), Ю — алюминий (AI).

Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в целых единицах. Отсутствие цифры означает, что в стали содержится до 1,5% этого легирующего элемента.

Сталь подразделяют по способам выплавки и переплава:

по наличию внепечной обработки:

по способу разливки стали:

в зависимости от требований к химическому составу, качеству поверхности и макроструктуре металлопродукции из нее на классы:

Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

Обозначение: ГОСТ 4543-71
Статус: действующий
Название рус.: Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия
Название англ.: Structural alloy steel bars. Specifications
Дата актуализации текста: 07.11.2012
Дата актуализации описания: 07.11.2012
Дата введения в действие: 01.01.1973
Область и условия применения: Настоящий стандарт распространяется на прокат горячекатаный и кованый диаметром или толщиной до 250 мм, калиброванный и со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали, применяемый в термически обработанном состоянии.
В части норм химического состава стандарт распространяется на все другие виды проката, слитки, поковки и штамповки
Взамен: ГОСТ 4543-61
Взамен в части: ГОСТ 1050-60 в части марок 15Г, 20Г, 25Г, 30Г, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г
Список изменений: №1 от 01.04.1977 (рег. 30.03.1977) «Срок действия продлен» №2 от 01.01.1983 (рег. 28.02.1982) «Срок действия продлен» №3 от 01.07.1987 (рег. 11.02.1987) «Срок действия продлен» №4 от 01.01.1988 (рег. 25.06.1987) «Срок действия продлен» №5 от 01.07.1990 (рег. 14.12.1989) «Срок действия продлен»
Расположен в:
  • ОКС Общероссийский классификатор стандартов
    • 77 МЕТАЛЛУРГИЯ
      • 77.140 Продукция из чугуна и стали *Стандарты, содержащие классы качества и формы продукции следует классифицировать в обоих типах соответствующих подгрупп *Продукция из стали для авиационно-космических конструкций см. 49.025.10

        77.140.60 Стальные прутки и катанка

  • КГС Классификатор государственных стандартов
    • В Металлы и металлические изделия
      • В3 Сталь качественная и высококачественная (качественный прокат)

        В32 Сортовой и фасонный прокат

  • ОКП
    • 090000 ПРОКАТ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ, ГОТОВЫЙ, ВКЛЮЧАЯ ЗАГОТОВКУ НА ЭКСПОРТ
      • 095000 Прокат сортовой конструкционный

        095040 Прокат сортовой конструкционный легированный

Область применения

Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную и кованую (диаметром или толщиной до 250 мм включительно), калиброванную и со специальной отделкой поверхности металлопродукцию из конструкционной легированной стали, применяемую в конструкциях общего назначения, после термической обработки.

Горячекатаную и кованую металлопродукцию диаметром или толщиной свыше 250 до 300 мм включительно изготовляют по согласованию изготовителя с заказчиком.

В части требований к химическому составу настоящий стандарт распространяется на слитки, блюмы, слябы, катаные, кованые и непрерывно-литые заготовки, поковки, штамповки, листовой прокат и другие виды металлопродукции.

Трудности сварочных работ

Сталь 40Х относится к четвертой группе по свариваемости. Выполнение сварочных швов может приводить к образованию трещин. Снизить проявление этих дефектов можно с помощью предварительного подогрева. Также требуется предварительная подготовка кромок. Выполнять сварочные работы этой марки можно дуговой сваркой: ручной или электрошлаковой, также можно применить контактную сварку. После контактно-точечной потребуется дополнительная термообработка. Для ручной сварки применяются специальные электроды для легированных сталей Э85 УОНИ-13/85. Тип и положение свариваемого шва могут быть любые.

Расшифровка стали 40Х

На территории СНГ применяется стандарт ГОСТ 4543-2016, который позволяет определить не только химический состав, но и различные эксплуатационные качества материала.

Сталь 40Х ГОСТ определяет следующие вещества в составе:

  1. Первая цифра 40 применяется для обозначения основного элемента в составе, которым является углерод. Как правило, большая часть состава приходится на железо, а углерод, концентрация которого составляет 0,44%, определяет основные эксплуатационные характеристики.
  2. Следующая буква Х указывает на то, что в составе есть легирующий элемент, представленный хромом. Отсутствие цифры после буквы указывает на то, что концентрация элемента составляет 1,1%. Как ранее было отмечено, хром повышает коррозионную стойкость структуры. Однако, рассматриваемая марка стали 40Х не характеризуется высокими антикоррозионными качествами.
  3. Рассматривая 40Х ГОСТ отметим, что в состав входит довольно большое количество никеля, кремния и марганца. Они определяют некоторые эксплуатационные характеристики металла, но они не отмечаются в маркировке.

Расшифровка позволяет определить химический состав и основные эксплуатационные качества материала. Стоит учитывать, что зарубежные производители применяют иные стандарты при маркировке материалов, но химический состав у аналогов примерно схожий.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.