Плотность стали

Алан-э-Дейл       11.06.2022 г.

Содержание

Сталь 40Х: характеристики, применение, твердость и свариваемость стали 40Х

Марка стали: 40Х (заменители 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР).

Класс: сталь конструкционная легированная.

Использование в промышленности: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности..

Твердость: HB 10 -1 = 217 МПа

Свариваемость материала: трудносвариваема. Способы сварки: РДС, ЭШС, необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.

Температура ковки, oС: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Вид поставки:

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Поковки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 13663-86.
Зарубежные аналоги марки стали 45
США 5135, 5140, 5140H, 5140RH, G51350, G51400, H51350, H51400
Германия 1.7034, 1.7035, 1.7045, 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4, 42Cr4
Япония SCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H
Франция 37Cr4, 38C4, 38C4FF, 41Cr4, 42C4, 42C4TS
Англия 37Cr4, 41Cr4, 530A36, 530A40, 530H36, 530H40, 530M40
Евросоюз 37Cr4, 37Cr4KD, 41Cr4, 41Cr4KD, 41CrS4
Италия 36CrMn4, 36CrMn5, 37Cr4, 38Cr4KB, 38CrMn4KB, 41Cr4, 41Cr4KB
Бельгия 37Cr4, 41Cr4, 45C4
Испания 37Cr4, 38Cr4, 38Cr4DF, 41Cr4, 41Cr4DF, 42Cr4, F.1201, F.1202, F.1210, F.1211
Китай 35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA, 40CrH, 45Cr, 45CrH, ML38CrA, ML40Cr
Швеция 2245
Болгария 37Cr4, 40Ch, 41Cr4
Венгрия 37Cr4, 41Cr4, Cr2Z, Cr3Z
Польша 38HA, 40H
Румыния 40Cr10, 40Cr10q
Чехия 14140
Австралия 5132H, 5140
Южная Корея SCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H

Сталь 40Х и ее характеристики

В нашей компании вы можете заказать разнообразные изделия из металла, используемые в быту, строительстве и в промышленности. От того, из какого материала создан металлопрокат, зависят его качества, свойства и характеристики.

Мы предлагаем вам ознакомиться с разнообразными видами стали. К примеру, марка стали 40Х, относящаяся к классу конструкционной легированной, пользуется особой популярностью. В данном разделе вы узнаете больше про этот материал.

Если у вас возникают вопросы по товарам или вы хотите сделать заказ, то звоните нашим специалистам! Менеджеры компании работают круглосуточно.

В данном материале имеется 0,40 процента углерода и меньше полутора процентов хрома.

Этот материал относится к трудносвариваемым. Вы можете осуществлять сваривание ручным дуговым методом и электрошлаковым, но в начале следует подогреть сталь, а после произвести термическую обработку. При контактной точечной сварке также требуется дальнейшая термическая обработка.

Твердость стали 40Х следующая: HB 10 -1 = 217 МПа.

Заменителями этого материала могут стать марки 45X, 38XA, 40XH, 40XC, 40ХФ, 40XP.

Если вы собираетесь ковать эту сталь, то в начале процесса нужно нагреть ее до 1 250 градусов по Цельсию, а в конце остудить до 800 градусов. Если ковке подвергались изделия сечением до 350 миллиметров, их нужно охлаждать на воздухе.

Больше информации вы можете узнать из таблиц, расположенных на сайте.

Применение 40Х

Она поставляется в виде сортового, а также фасонного проката. Вы можете найти прутья с разнообразными видами обработки поверхности, сделанные из этого материала. Также популярностью пользуется серебрянка и листы разной толщины. Из данной стали изготавливают и трубы, и полосы. Она используется для производства поковок ГОСТ 8479-70.

Этот материал широко применяется в промышленной сфере.

Сталь Ст 40Х используется для изготовления осей и стержней для передачи крутящего момента, вал-шестеренок, поршней, трубопроводной арматуры, колец, вращающихся деталей, инструментов для клепальных работ, измерительных устройств, болтов, деталей для аппаратов с вращающимися барабанами, деталей конической формы и прочих элементов. Сталь марки 40Х требуется, если нужно произвести улучшаемые изделия, имеющие повышенную прочность.

Конструкционная сталь характеристики, свойства

Цена

Марка 35 – назначение

Конструкционная качественная углеродистая сталь 35 используется
для изготовления продукции невысокой прочности, работающей с небольшими
напряжениями – цилиндры, колонны прессов, оси, коленчатые валы, серьги, шпиндели,
шатуны, звездочки, ободы, тяги, траверсы, диски, бандажи, другие детали.

Характеристики

Марка ГОСТ Зарубежные
аналоги
Классификация
35 4041–71 есть Сталь конструкционная качественная
углеродистая
8731–87
10702–78
1050–88
2284–79

Материал 35 – технологические особенности

Вид
полуфабриката
t, 0С Охлаждение
Размер сечения Условия
мм
Слиток 1280–750 Поковки ответственного назначения – все
размеры
Нормализация
Переохлаждение
Переохлаждение
Отпуск
до 400 На воздухе
401–800 Отжиг
более 800 Низкотемпературный отжиг
Переохлаждение
Заготовка до 800 На воздухе
Свариваемость Способы
сварки
Рекомендации
ограниченная ЭШС, РДС, АДС (флюс+ защитный газ) Подогрев + термообработка
КТС ограничений нет

Флокеночувствительность

Не чувствительна.

Исходные
данные
Обрабатываемость
резанием Ku
Состояние HB, МПа sB, МПа твердый сплав быстрорежущая сталь
горячекатаное ≤ 187 510 1,26 1,2

Марка 35 – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний Марганец Медь Мышьяк Никель Сера Углерод Фосфор Хром
0,17–0,37 0,5–0,8 0,3 0,08 0,3 0,04 0,32–0,4 0,035 0,25

Сталь 35 – механические свойства

Сортамент ГОСТ Размеры – толщина, диаметр Термообработка KCU y d5 sT
мм кДж/м2 % % МПа МПа
Лист 4041–71 4–14 22 480–640
Трубы 8731–87 17 294 510
Пруток
калиброван.
10702–78 Отжиг 45 590
Прокат 1050–88 до 80 Нормализация 45 20 315 530
нагартован. 35 6 590
отожжен. 45 15 470
Лента
отожжен.
2284–79 16 390–640
нагартован. 640–930

Твердость, Мпа

Сортамент ГОСТ HB 10-1
Лист
после термообработки
4041–71 163
Трубы 8731–87 187
Прокат
горячекатан.
1050–88 207
калиброван. нагартован. 229
калиброван. отожжен. 187

Материал 35 – физические свойства

t r R 109 E 10-5 l a 106 C
кг/м3 Ом·м МПа Вт/(м·град) 1/Град Дж/ (кг·град)
20 7826 2.06
100 7804 251 1.97 49 12 469
200 7771 321 1.87 49 12.9 490
300 7737 408 1.56 47 13.6 511
400 7700 511 1.68 44 14.2 532
500 7662 629 41 14.6 553
600 7623 759 38 15 578
700 7583 922 35 15.2 611
800 7600 1112 29 12.7 708
900 7549 1156 28 13.9 699

Марка 35 – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Австрия Австралия Англия Бельгия Болгария Венгрия Германия
ONORM AS BS NBN BDS MSZ DIN, WNr
060A35
080A32
080A35
080A5
080M36
1449-40CS
40HS
C35
C35E
1.0501
1.1181
1.1183
C35
C35E
C35R
C38D
Cf35
Ck35
Cm35
Cq35
Евросоюз Испания Италия Китай Польша Румыния
EN UNE UNI GB PN STAS
1.0501
1.1172
1.1181
C35
C35E
C35EC
C36
C35
C35E
C35k
F.113
F.1130
1C35
1CD35
C35
C35E
C35R
C36
C38
OLC35
OLC35AS
OLC35q
OLC35X
США Франция Чехия Швейцария Швеция Юж. Корея Япония
AFNOR CSN SNV SS KS JIS
1034
1035
1038
G10340
G10350
G10380
G10400
1C35
2C35
AF55
C30E
C35
C35E
C35RR
CC35
RF36
XC32
XC35
XC38
XC38H1
XC38H1TS
XC38H2FF
XC38TS
S35
S35C
S38C
SWRCH35K
SWRCH38K

Сталь 35 – область применения

>Детали марки
35 используются в машиностроении, в качестве арматуры на АЭС, крепежных изделий
на трубопроводах и котлах ТЭС, газовых/ паровых/ гидравлических турбинах.

Условные обозначения

HB KCU y d5 sT
МПа кДж
/ м2
% % МПа МПа
Твердость по Бринеллю Ударная вязкость Относительное сужение Относительное удлинение при разрыве Предел текучести Предел кратковременной прочности
Ku t-1 s-1
Коэффициент относительной обрабатываемости Предел выносливости при кручении
(симметричный цикл)
Предел выносливости при
сжатии-растяжении (симметричный цикл)
Без
ограничений
Ограниченная Трудносвариваемая
Подогрев нет до 100–1200С 200–3000С
Термообработка нет есть отжиг
R Ом·м Удельное сопротивление
r кг/м3 Плотность
C Дж/(кг·град) Удельная теплоемкость
l Вт/(м·град) Коэффициент теплопроводности
a 1/Град Коэффициент линейного расширения
E МПа Модуль упругости
t Температура

Купить металлопрокат из конструкционной качественной
углеродистой стали 35 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты
компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам,
условиям доставки.

Физическая характеристика

Пределы текучести относятся к показателям прочности. Они представляют собой макропластическую деформацию с довольно малым упрочнением. Физически этот параметр можно представить как характеристику материала, а именно: напряжение, которое отвечает нижнему значению площадки текучести в графике (диаграмме) растяжения материалов. Это же можно представить в виде формулы: σТ=PТ/F, где PТ означает нагрузку предела текучести, а F соответствует первоначальной площади поперечного сечения рассматриваемого образца. ПТ устанавливает так называемую границу между упруго-пластической и упругой зонами деформирования материала. Даже незначительное увеличение напряжения (выше ПТ) вызовет существенную деформацию. Пределы текучести металлов принято измерять в кг/мм 2 либо Н/м 2 . На величину данного параметра оказывают влияние разные факторы, например, режим термообработки, толщина образца, наличие легирующих элементов и примесей, тип, микроструктура и дефекты кристаллической решетки и прочее. Предел текучести значительно меняется при изменении температуры. Рассмотрим пример практического значения данного параметра.

Сталь — понятие и ее характеристики

Сталь– является самым распространенным материалом для изготовления конструкций, деталей, механизмов и инструмента.К сталям относятся все сплавы железа и углерода, причем доля железа должна быть не менее 45 %, а доля углерода — менее 2,14 процента. Углерод, выстраиваясь в молекулярные структуры железа, повышает прочность и твердость, но делает сплав менее пластичным и ковким. Кроме углерода, в состав сплава входят металлы и неметаллы.К наиболее важным характеристикам сплава относятся:

  • модуль сдвига;
  • модуль упругости;
  • плотность;
  • коэффициент линейного расширения.

Разные сферы применения материалов требуют от них отличающихся друг от друга  физических и химических свойств. Так, например, стальные сплавы с высоким модулем упругости применяют для производства пружин и амортизаторов рессорного типа. Эти свойства целенаправленно меняются в результате добавления различных присадок.

Плавление стали

Плотность стали, или УВ стали — одна из важнейших характеристик сплава. Исходя из нее, конструктор подсчитывает вес детали и общий вес изделия, логистика организует закупку и доставку сырья, заготовок и готовых изделий, экономисты определяют себестоимость.Вес стали определяется как произведение плотности на объем.

Стоимость 1 тонны металла

Марка стали СТ20 по стандартным меркам принадлежит к классу черных металлов

Тонна лома в зависимости от региона приобретения может стоить от 28000 до 30000 руб. ориентировочно. На цену осуществляют давление следующие факторы: коррозийные следы, которые могут появиться в результате хранения стали и объем партии. Сдача лома создает условия повышения цены. Наценка в данном случае возможна только от реализации 1000 тонн и более.

Марка стали СТ20 имеет обладает своеобразным типом и имеет свойственные только ей характеристики. Индивидуальные показатели делают ее востребованной на рынке многих производств. Производить изделие самостоятельно в домашних условиях невозможно, так как для выплавления требуется иметь дорогостоящее оборудование и обладать профессиональными навыками.

КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ ГОСТ

1050-88

Общие технические условия

Carbon structural quality steel gauged bars with special surface finish. General specifications

MKC 77.140.60

ОКП 09 5000, 11 4100, 11 5000

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт устанавливает общие технические условия для горячекатаного и кованого сортового проката из углеродистой качественной конструкционной стали марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп) и 60 диаметром или толщиной до 250 мм, а также проката калиброванного и со специальной отделкой поверхности всех марок.

В части норм химического состава стандарт распространяется на другие виды проката, слитки, поковки, штамповки из стали марок, перечисленных выше, а также из стали марок 05кп, 08кп, 08пс, Юкп, Юпс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс.

Лист сталь 35 основные характеристики

Заменитель марки лист сталь 35

стали: 30, 40, 35Г

Вид поставки

Круг сталь 35, лист сталь 35, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.

Применение

Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

Лист сталь 35 химический состав

Химический элемент                        %                    

Кремний (Si)                                     0.17-0.37        

Марганец (Mn)                                  0.50-0.80     

Медь (Cu), не более                        0.25                

Мышьяк (As), не более                    0.08                

Никель (Ni), не более                       0.25                

Сера (S), не более                           0.04                

Углерод (C)                                       0.32-0.40        

Фосфор (P), не более                      0.035              

Хром (Cr), не более                         0.25   

Механические свойства лист сталь 35     

Механические свойства при повышенных температурах   

t испытания,°C         σ0,2, МПа  σB, МПа   δ5, %  δ, %   ψ, %    KCU, Дж/м2

Нормализация

200                           300          580                      9      39        78                               

300                           205          580                     21      52        69              

400                           185          500                     23      64        59                               

500                           145          350                     24      70        39                               

600                           78            185                     35      83        69       

Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.

700                           100          150          34                 75                                           

800                           69            110          56                 100          

900                           55            74            69                 100                                         

1000                         30            51            74                 100                                         

1100                         21            39            85                 100                                         

1200                        18             27            58                 100

Механические свойства поковок

Сечение, мм    σ0,2, МПа   σB, МПа   δ5, %   ψ, %  HB

Нормализация

100-300            245           470          19       42      143-179          

300-500            245           470          17       35      143-179                  

500-800            245           470          15       30      143-179                  

<100                 275           530          20       44      156-197        

100-300            275           530          17       34      156-197                  

Закалка. Отпуск

300-500            275           530          15       29      156-197                  

Нормализация. Закалка. Отпуск.

<100                 315           570          17       39      167-207            

100-300            315           570          14       34      167-207                  

300-500            315           570          12       29      167-207                  

<100                 345           590          18       59      174-217                  

100-300            345           590          17       54      174-217                  

<100                  395          620           17       59      187-229 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска  

t отпуска,°С   σ0,2, МПа σB, МПа   δ5, %   ψ, %    KCU, Дж/м2  HB

Закалка 850°С, вода. Образцы диаметром 60 мм

200                600          760          13        60        29   226  

300                560          735          14        63        29    212                                        

500                470          660          17        67        137   189                                         

700                340          580          19        73        186   162                                      

Закалка 840°С, вода. Диаметр заготовки 60 мм

400            520-590   730-840   12-14   46-50   50-70            202-234          

500            470-520   680-770   14-16   52-58   60-90            185-210  

600           410-440    610-680   18-20  61-64   90-120          168-190

Механические свойства в зависимости от сечения

Закалка 850°С, отпуск 550°С. Образцы вырезались из центра заготовок.

Сечение, мм      σ0,2, МПа    σB, МПа    δ5, %   ψ, %   KCU, Дж/м2

15                       640            780           16       50      98                                   

30                       540            730           15       45      78                                   

75                       440            690           14       40      59                         

100                     440            690           13       40      49   

Технологические свойства лист сталь 35

Температура ковки — Начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость — Ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием — В горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σB = 510 Мпа, Kυ б.ст. = 1,3.

Склонность к отпускной способности — Не склонна.

Флокеночувствительность — Не чувствительна.

Критическая точка     Ас1     Ас3     Ar3       Аr1     Mn

Температура °С         730     810       796     680     360

Состояние поставки, термообработка                               +20        -20     -30      -60 

Нормализация                                                                              63        47   45      12

-1, МПа                   τ-1, МПа                   σB, МПа               

265                                                    570                           310

245                        147                               880                           680

402                                                    520                           270

Прокаливаемость стали 35

Расстояние от торца, мм / HRCэ

1.5           3            4.5       6            7.5         9         12        16.5      24         30

50.5-59  41.5-57 29-54  25-42.5  23-36.5  22-33 20-31  (92)-29  (88)-26 (86)-24 

Физические свойства лист сталь 35

Температура испытания,°С                         20   100  200   300  400  500  600  700 800 900

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа      206  197  187  156  168 

Модуль у-ти при сдвиге кручением G, ГПа 78

Плотность стали, pn, кг/м3                        7826 7804       77358                         7623

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)      49    49     47    44    41    38     35

К-нт линейного расширения (a,10-6 1/°С) 12.0 12.9 13.6 14.2 14.6  15.0 

Удельная теплоемкость(С,Дж/(кг·°С))       469   490  511  532  553  578  611  708  699

Механические характеристики

Сечение, мм t отпуска, °C sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % y, % кДж/м2, кДж/м2 Твердость по Бринеллю, МПа HRC HRB
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности
≤217
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности
440-640
≤229
Поковки. Закалка + Отпуск
≤100 ≥395 ≥615 ≥17 ≥45 ≥481 187-229
≤100 ≥440 ≥635 ≥14 ≥40 ≥530 197-235
≤100 ≥490 ≥655 ≥16 ≥45 ≥579 212-248
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки термообработанные
≥392 ≥588 ≥13
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло (или воду) от 860-880 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤120 620-640 ≥540 ≥813 ≥16 ≥40 ≥392 223-262
Сортовой прокат. Закалка в воду с 880 °С + Отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца)
100 ≥700 ≥830 ≥17 ≥65 ≥1344 ≥27
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск
200 ≥1320 ≥1520 ≥12 ≥50 ≥690 ≥49
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прессованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
≥80 ≥130 ≥69 ≥67
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло (или воду) от 860-880 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤200 640-660 ≥395 ≥590 ≥15 ≥40 ≥392 187-229
Сортовой прокат. Закалка в воду с 880 °С + Отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца)
80 ≥760 ≥890 ≥14 ≥64 ≥1060 ≥30
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск
300 ≥1330 ≥1450 ≥11 ≥51 ≥490 ≥45
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прессованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
≥41 ≥56 ≥64 ≥100
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло (или воду) от 860-880 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤80 540-600 640-785 ≥880 ≥13 ≥42 ≥588 229-286
Сортовой прокат. Закалка в воду с 880 °С + Отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца)
120 ≥690 ≥840 ≥18 ≥63 ≥1158 ≥25
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск
400 ≥1220 ≥1370 ≥12 ≥55 ≥690 ≥42
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прессованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
≥14 ≥26 ≥55 ≥100
Сортовой прокат. Закалка в воду с 880 °С + Отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца)
40 ≥790 ≥930 ≥13 ≥61 ≥1158 ≥30
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск
500 ≥1080 ≥1130 ≥16 ≥60 ≥1270 ≥36
Муфты для обсадных труб сероводородостойкие и хладостойкие из стали марки 30ХМА, термически и термомеханически обработанные в состоянии поставки по ТУ 14-161-149-94. В графе состояние поставки указан вид продукции и группа прочности Кс или Ес. В графе KCU приведены значения KCV при различных температурах испытания KCV+20°С/KCV-40°С<</th>
549-657 ≥657 ≥16 ≥785/589 ≤98
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 650 °С
≥590 ≥730 ≥20 ≥70
Сортовой прокат. Закалка в воду с 880 °С + Отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца)
60 ≥740 ≥870 ≥16 ≥64 ≥1246 ≥31
Муфты для обсадных труб сероводородостойкие и хладостойкие из стали марки 30ХМА, термически и термомеханически обработанные в состоянии поставки по ТУ 14-161-149-94. В графе состояние поставки указан вид продукции и группа прочности Кс или Ес. В графе KCU приведены значения KCV при различных температурах испытания KCV+20°С/KCV-40°С<</th>
519-617 ≥647 ≥18 ≥1177/589 ≤95
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 650 °С
≥490 ≥660 ≥21 ≥70
Проволока по ТУ 14-4-385-73 в состоянии поставки. Слабонагартованная с предварительным отжигом на зернистый перлит
441-638 ≥10
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 650 °С
≥520 ≥710 ≥21 ≥69
Сортовой прокат (пруток). Закалка в масло с 880 °C + Отпуск при 540 °C, охлаждение в воде
15 ≥735 ≥930 ≥12 ≥55 ≥780
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 650 °С
≥480 ≥630 ≥22 ≥75
≥430 ≥500 ≥22 ≥80
Трубы бесшовные горячедеформированные для установок высокого давления по ТУ 14-3-433-75 в состоянии поставки термообработанные (образцы продольные)
≥373 ≥588 ≥10 ≥981
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 650 °С
≥340 ≥330 ≥29 ≥89
Трубы бесшовные горячедеформированные для установок высокого давления по ТУ 14-3-433-75 в состоянии поставки термообработанные (образцы продольные)
≥255 ≥490
Трубы бесшовные холоднодеформированные для химических и нефтехимических производств в состоянии поставки (указано направление вырезки образца)
≥392 ≥588 ≥13 ≥686 169-217
≥392 ≥588 ≥15 ≥780 169-217

Выбираем конструкционную сталь. Характеристики стали 3, 20 и 45, 40х

Сталь ст 3

Сталь 3 (ст3) входит в список конструкционных углеродистых стали. Продукция выпускается различных видов в форме сортового и листового проката. Свойства этого вида стали являются условием для включения их к группе А, вот почему в ее наименовании отсутствуют дополнительные обозначения – ст3. Сталь данного типа производится методом сварки и давления, без горячей или другой дополнительной обработки. При этом используется углеродистая сталь 3.

Представим расшифровку стали 3: «ст» обозначает «сталь», а цифра – номер марки. Процент содержания углерода в данном виде стали указан в номере, и необходимо знать – чем выше номер, тем выше содержание углерода. После номера марки иногда указывается степень раскисления продукта, по параметрам которого сталь подразделяют на кипящие (кп), спокойные (сп) и полуспокойные (пс). Благодаря хорошей свариваемости и простоте данная марка применяется в различных металлических конструкциях и в строительстве.

Сталь 20 и 45

Данные виды стали относятся к качественным углеродистым конструкционным. Являясь низкоуглеродистой, сталь 20 характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью и штамповкой. Сталь 20 с такими характеристикам, как правило, используется в производстве разных видов деталей для крепежа – валики, оси и т.д. Данный вид продукции может дополнительно цементироваться, что увеличивает прочность поверхности, одновременно насыщаясь углеродом.

Сталь 45 является среднеуглеродистой качественной конструкционной, особенность которой – невосприимчивость к сварке. В ее характеристики входит также повышенная прочность и, в то же время, низкая вязкость и пластичность. Способ термообработки деталей зависит от условий, в которых протекает работа, где применяются нормализация и улучшение, а также закалка с низким отпуском и ТВЧ. Сталь 45 применяется в производстве деталей небольшого размера: зубчатые колеса, валы, шатуны и детали, подвергающиеся циклическим нагрузкам.

Сталь 40х

Указанный вид стали относится к хромистым конструкционным улучшаемым легированным. Цифры в начале названия показывают процент содержания углерода, а буквы – легирующие элементы. Буква «х» в свою очередь обозначает применение хрома в производстве стали 40х.

Из нее чаще изготавливают средненагруженные детали небольшого размера, причем, чем выше содержание углерода в данной линейке стали, тем выше прочность и ниже пластичность и вязкость. Кроме этого, стали из хрома характеризуются довольно низкой прокаливаемостью

  1. Конструкционная сталь — это углеродистая или легированная сталь, которая обладает химическими, физическими, механическими свойствами. Сталь данного качества используется в изготовлении механизмов, различных деталей, машиностроительных конструкций и в строительстве. Процесс легирования происходит с помощью следующих химических элементов: титан, марганец, ванадий, молибден, хром, никель, медь, кремний, азот, ниобий, селен, кобальт, вольфрам, бериллий, бор, алюминий.
  2. Инструментальная сталь — это легированная или углеродистая сталь, из которой изготавливаются измерительные и режущие инструменты, штампы горячего и холодного деформирования, а также детали машин. Острота кромки режущих инструментов объясняются именно наличием в стали молибдена. Процесс легирования инструментальной стали происходит с помощью следующих химических элементов: титан, бериллий, молибден, алюминий, вольфрам, ванадий, медь, хром, марганец, кремний, никель, азот, ниобий, селен, кобальт, молибден, бор.

Применение в разных отраслях

Благодаря устойчивости к ударной нагрузке сталь марки 35 можно применять для изготовления крепежа: болты, шпильки, гайки.

Так как свариваемость ограниченна, это не позволяет применять марку широко.

В машиностроении металл используется только для создания элементов не работающих на износ.

В строительстве марка 35 расходуется при возведении водопроводов и установке железо-бетонных плит. Сантехнические изделия не обходятся без 35 стали. Многие заводы именно из этой стали и её аналогов производят эмалированные ванны и раковины, которые в дальнейшем используются в строительстве.

Большая часть этой марки стали уходит на изготовление элементов металлопроката. Различные стальные сетки, листы, уголки и другое. Нередко 35-ая марка уходит на производство труб разных диаметров. Связано это с тем, что сталь хорошо «схватывается» при сваривании с любой другой трубой. Ещё из 35-ой часто изготавливают прутья, которые в дальнейшем часто расходуются на создание железо-бетонных плит. Нередко простейшие детали металлопроката эксплуатируются и для бытовых целей.

Сталь 35 можно не является эталоном качества и надёжности, но её можно использовать абсолютно в любой промышленности. Популярность данного сплава объясняется своей ценой, металл подходит для многих целей и не имеет высокой цены.

Таблица 1. Механический свойства проката

ГОСТ Состояние поковки Сечение, мм σв (МПа) δ5 (δ4) % ψ % НВ, не более
не менее
1050-88 Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации 25 530 20 45
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки 590 6 35
после отжига или высокого отпуска 470 15 45
10702-78 Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:
после сфероидизирующего отжига До 540 45 187
нагартованная без термообработки 590 5 40 207
1577-93 Листы отожженные или высокоотпущенные 80 480 22
Полосы нормализованные или горячекатаные 6 — 25 530 20 45
16523-70 (Образцы поперечные) Лист горячекатаный До 2 490 — 640 -17
Лист холоднокатаный 2 — 3,9 490 — 640 -19
4041-71(Образцы поперечные) Лист термообработанный 1-2-й категории 4 -14 480 — 630 22 163
2284-79 Лента холоднокатаная:
отожженная 0,1 — 4 400 — 350 -16
нагартованная класс прочности Н2 0,1 — 4 800 — 950
8731-74 Трубы горяче-, холодно — и теплодеформированные, термообработанные 510 17 187
8733-74

Таблица 2. Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Вид термообработки Сечение поковки, мм КП σ0,2 (МПа) σв (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж /см2) НВ, не более
Нормализация 300 — 500 195 195 390 20 45 49 111 — 156
500 — 800 18 38 44
100 — 300 20 48 49
300 — 500 215 215 215 18 40 44 123 — 167
500 — 800 16 35 39
Нормализация До 100 245 245 470 2 48 49 143 — 179
100 — 300 19 42 39
300 — 500 17 35 34
Закалка. Отпуск До 100 275 275 530 20 40 44 156 — 197
100 — 300 315 315 570 17 38 34
До 100 17 38 39 167 — 207

Таблица 3. Механические свойства при t = 20ºC

Сортамент Размер, мм sв, МПа sT, МПа d5 y, % Термообработка
%
Лист термообработанный, ГОСТ 4041-71 4 — 14 480 — 640 22
Трубы, ГОСТ 8731-87 510 294 17
Пруток калиброванный, ГОСТ 10702-78 590 45 Отжиг
Прокат, ГОСТ 1050-88 до 80 530 315 20 45 Нормализация
Прокат нагартованный, ГОСТ 1050-88 590 6 35
Прокат отожженный, ГОСТ 1050-88 470 15 45
Лента отожженный, ГОСТ 2284-79 390 — 640 16
Лента нагартованный, ГОСТ 2284-79 640 — 930

Таблица 4. Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, С σ 0,2 (МПа) σв (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж /см.кв) HB
Заготовка диаметром 60 мм, закалка 850 °С в воду
200 600 760 13 60 29 226
300 560 735 14 63 29 212
400 520 690 15 64 98 200
500 470 660 17 67 137 189
600 410 620 18 71 176 175
700 340 580 19 73 186 16

Таблица 5. Предел выносливости стали 35

σ-1, МПА J-1, МПА Состояние стали и термообработка
265 Нормализация 850 °C, σв=570 МПа
245 147 Нормализация 850-890 °C. Отпуск 650-680 °C
402 Закалка 850 °C. Отпуск 650 °C, σв=710 МПа

Таблица 7. Технологические характеристики

Свариваемость: ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
T (Град) E 10- 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м.куб) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 2,06 7826
100 1,97 12 49 7804 469 251
200 1,87 12,9 49 7771 490 321
300 1,56 13,6 47 7737 511 408
400 1,68 14,2 44 7700 532 511
500 14,6 41 7662 553 629
600 15 38 7623 578 759
700 15,2 35 7583 611 922
800 12,4 29 7600 708 1112
900 13,9 28 7549 699 1156

Временное сопротивление на разрыв

Давайте рассмотрим, каким образом определяется данная характеристика механических свойств. Прочностью называют способность материала при определенных пределах и условиях воспринимать различные воздействия, не разрушаясь. Механические свойства принято определять при помощи условных диаграмм растяжений. Для испытаний следует использовать стандартные образцы. Приборы для испытаний оснащаются устройством, которое записывает диаграмму. Повышение нагрузок сверх нормы вызывает существенную пластическую деформацию в изделии. Предел текучести и временное сопротивление на разрыв соответствуют наибольшей нагрузке, предшествующей полному разрушению образца. У пластичных материалов деформация сосредотачивается на одном участке, где появляется местное сужение поперечного сечения. Его еще называют шейкой. В результате развития множественных скольжений в материале образуется большая плотность дислокаций, а также возникают так называемые зародышевые несплошности. Вследствие их укрупнений в образце возникают поры. Сливаясь между собой, они образуют трещины, которые распространяются в поперечном направлении к оси растяжения. И в критический момент образец полностью разрушается.

Класс и аналоги стали 20

Класс. Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Некоторые зарубежные аналоги: 1020, M1023, C22, St35, S20C, S22C, XC25, 050A20, 2C22, C25E, C22R, C22, G10200,C22E, OLC20, 12024, M1020.

Химический состав:

  • углерод – 0.17-0.24%;
  • кремний – 0.17-0.37%;
  • медь – до 0.25%;
  • марганец – 0.35-0.65%;
  • никель – до 0.25%;
  • азот – до 0.008 %;
  • фосфор – 0.04 %;
  • хром – до 0.25 %;
  • сера – до 0.04 %;
  • мышьяк – 0.08 %.

Добавление в химический состав сплава перечисленных элементов благоприятно сказалось на свойствах стали.

Предлагаемая сталь прошла проверку на наличие дефектов (волосовин, усадочных раковин, газовой пористости), а также полностью соответствует геометрии ГОСТ. Кроме того, она отвечает международным стандартам, поэтому из нее можно изготовлять продукцию на экспорт.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.