Конструкционная сталь — легированная или углеродистая сталь, предназначенная для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладающая определенными механическими, физическими и химическими свойствами. Например, ШХ15 — специализированный материал для подшипников.
По форме, размерам и предельным отклонениям металлопродукция соответствует требованиям:
- прокат круглый (круг сталь 40х) — ГОСТ 2590-88, ГОСТ 7417;
- прокат квадратный — ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8559;
- прокат шестигранный — ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8560;
- прутки кованые квадратные и круглые — ГОСТ 1113-88;
- полосы — ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405;
- профили для косых шайб: ГОСТ 5157;
- со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955.
Конструкционная легированная сталь
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь изготовляется согласно ГОСТ 4543-71.
Легированная сталь — сталь, в которую в процессе легирования в определенных количествах вводят специальные элементы, обеспечивающие требуемые свойства. Такие элементы называют легирующими. Они могут повышать прочность и коррозионную стойкость стали и снижать опасность ее хрупкого разрушения.
Для легирования стали используются следующие химические элементы: марганец (Mn) — Г; кремний (Si) — С; хром (Cr) — Х; никель (Ni) — Н; медь (Cu) — Д; азот (N) — А; ванадий (V) — Ф; ниобий (Nb) — Б; вольфрам (W) — В; селен (Se) — Е; кобальт (Co) — К; бериллий (Be) — Л; молибден (Mo) — М; бор (B) — Р; титан (Ti) — Т; алюминий (Al) — Ю.
Классификация конструкционной легированной стали
По отношения общей массы легирующих элементов к массе стали:
- сталь высоколегированная — более 10%;
- сталь среднелегированная — более 2,5-10%;
- сталь низколегированная — до 2,5%.
В зависимости от основных легирующих элементов:
- хромистая;
- марганцовистая;
- хромомарганцовая;
- хромокремнистая;
- хромомолибденовая;
- хромомолибденованадиевая;
- хромованадиевая;
- никельмолибденовая;
- хромоникелевая;
- хромоникелевая с бором;
- хромокремнемарганцовая;
- хромокремнемарганцовоникелевая;
- хромомарганцовоникелевая;
- хромомарганцовоникелевая с титаном и бором;
- хромоникельмолибденовая;
- хромоникельмолибденованадиевая;
- хромоникельванадиевая;
- хромоалюминиевая;
- хромоалюминиевая с молибденом;
- хромомарганцовоникелевая с молибденом;
- хромомарганцовоникелевая с молибденом и титаном.
В зависимости от хим. состава и свойств:
- качественная;
- высококачественная — А;
- особо высококачественная (сталь электрошлакового переплава) — Ш.(например ШХ15)
По видам обработки:
- прокат горячекатаный и кованый (в том числе с обточенной или ободранной поверхностью);
- калиброванный;
- со специальной отделкой поверхности.
По качеству поверхности:
- 1 группа;
- 2 группа;
- 3 группа.
По состоянию материала:
- без термической обработки;
- термически обработанный — Т;
- нагартованный — Н.
Марки конструкционной легированной стали
Марки стали: 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Г, 12ХН, 20ХН, 40ХН, 14ХГН, 19ХГН, 20ХГНМ, 30ХМ.
Заменители некоторых марок стали:
- 20Х — 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ;
- 30ХГСА — 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА;
- 40Х — 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС.
Обозначение марок конструкционной легированной стали: две первые цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента, цифры после букв указывают содержание легирующего элемента в целых единицах.
Применение конструкционной легированной стали
| 60С2(А) | Рессоры из полосовой стали толщиной 3-16мм и пружинной ленты толщиной 0,08-3мм; витые пружины из проволоки диаметром 3-16мм. |
| 70СЗА | Тяжелонагруженные пружины ответственного назначения. Сталь склонна к графитизации. |
| 50ХГ(А) | Рессоры из полосовой стали толщиной 3-18мм. |
| 50ХФА(ХГФА) | Ответственные пружины и рессоры, работающие при повышенной температуре (до 300°С), или подвергаемые многократным переменным нагрузкам. |
| 60C2XA | Большие высоконагруженные пружины и рессоры ответственного назначения. |
| 60C2H2A(C2BA) | Ответственные высоконагруженные пружины и рессоры из калиброванной стали и пружинной ленты. |
| 20Х | Кулачковые муфты, втулки, шпиндели, направляющие планки, плунжеры, оправки, копиры, шлицевые валики и др. |
| 40Х | Зубчатые колеса, шпиндели и валы в подшипниках качения, червячные валы и др. |
| 45Х, 50Х | Зубчатые колеса, шпиндели, валы в подшипниках качения, червячные и шлицевые валы, и др. детали, работающие на средних скоростях при небольшом давлении. |
| 38ХА | Зубчатые колеса, работающие на средних скоростях при средних давлениях. |
| 45Г2, 50Г2 | Крупные малонагруженные детали: валы, зубчатые колеса тяжелых станков и т.п. |
| 18ХГТ | Детали, работающие на больших скоростях при высоких давлениях и нагрузках. |
| 20ХГР | Тяжелонагруженные детали, работающие при больших скоростях и нагрузках. |
| 15ХФ | Некрупные детали, подвергаемые цементации и закалке с низким отпуском. |
| 40ХС | Мелкие детали высокой прочности. |
| 40ХФА | Ответственные высокопрочные детали, подвергаемые закалке и высокому отпуску; средние и мелкие детали сложной формы, работающих в условиях износа; ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках. |
| 35ХМ | Валы, детали турбин и крепеж, работающие при повышенной температуре. |
Свариваемость: cварка конструкционных легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образованию в ней хрупких структур (требуется специальная технология сварки).
Сталь низколегированная качественная конструкционная
Нормативный документ: качественная конструкционная низколегированная сталь изготовляется согласно ГОСТ 19281-89.
Сталь Низколегированная — легированная сталь с содержанием общей массы легирующих элементов менее 2,5% от общей массы стали.
Марки стали низколегированной
Марки стали: 09Г2, 09Г2С, 0ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ, 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД и т.д.
Сталь низколегированная марок 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД является атмосферно коррозионно-стойкой (АКС).
Заменители некоторых марок стали:
- 09Г2С — 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С;
- 10ХСНД — 16ГАФ.
Применение стали низколегированной
Низколегированная сталь применяется для изготовления корпусов вагонов железнодорожных, метро, трамвая, несущих конструкций локомотивов, сельскохозяйственных и других полевых машин и инженерных сооружений, работающих в условиях переменных динамических нагрузок и сезонных и суточных теплосмен.
Свариваемость: сталь низколегированная сваривается без ограничений.
Углеродистая качественная конструкционная сталь
Нормативный документ: качественная конструкционная углеродистая сталь изготовляется согласно ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1051-73.
Углеродистая сталь — сталь, не имеющая в своем составе легирующих элементов, но содержащая углерод в различной концентрации: до 0,25% — низкоуглеродистая сталь, 0,24-0,6% среднеуглеродистая сталь, более 0,6 — высокоуглеродистая сталь.
Классификация углеродистых сталей
По качеству
- обыкновенного качества;
- повышенного качества;
- качественная.
По назначению сталь обыкновенного качества:
- А — поставляется по механическим свойствам, применяется в изделиях, подвергающихся горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства;
- Б — поставляется по химическому составу, применяется для деталей, подвергающихся обработке, которая может изменить регламентируемые механические свойства, при этом их уровень кроме условий обработки определяется хим. составом;
- В — поставляется по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке.
По степени раскисления:
- кипящая — кп;
- полуспокойная — пс;
- спокойная сталь без термической обработки — сп.
По химическому составу для качественной стали:
- I — с нормальным содержанием марганца ( Mn 0,80%);
- II — с повышенным содержанием марганца (Mn 1,2%) — Г.
Марки качественной конструкционной углеродистой стали
- Углеродистая сталь обыкновенного качества: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп.
- Углеродистая качественная сталь: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60 — машинная сталь; А12, А20, А30 — автоматная сталь.
- Обозначение марки стали: «Ст» — сталь, следующие за ней цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, затем указывается степень раскисления («кп», «пс», «сп»).
- Заменители некоторых марок стали:
- Ст20 — Ст15, 25;
- Ст35 — Ст30, 40, 35Г;
- Ст45 — 40Х, Ст50, 50Г2.
Применение качественной конструкционной углеродистой стали
| 08кп, 10 | Детали, изготовляемые холодной штамповкой и холодной высадкой, трубки, прокладки, крепеж. Цементуемые и цианируемые детали, не требующие высокой прочности сердцевины. |
| 15, 20 | Малонагруженные детали: валики, пальцы, упоры, копиры, оси, шестерни. Тонкие детали, работающие на истирание: рычаги, крюки, траверерсы, вкладыши, болты, стяжки и др. |
| 30, 35 | Детали, испытывающие небольшие напряжения: оси, шпиндели, звездочки, тяги валы и т.п. |
| 20к | Котельная сталь. |
| 40, 45 | Детали с повышенной прочностью: коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, распределительные валы, маховики, зубчатые колеса, шпильки, храповики и др. |
| 50, 55 | Зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, бандажи, валы, малонагруженные пружины и др. |
| 60 | Детали с высокими прочностными и упругими свойствами: прокатные валки, эксцентрики, шпиндели, пружинные кольца, пружины и диски сцепления, пружины амортизаторов. |
| А12, А20, А30 | Неответственные детали массового производства, изготавливаемые на станках-автоматах. |
Свариваемость: хорошая для котельных сталей и сталей марок Ст08-Ст35; затрудненная для стали Ст45; автоматные стали не применяются для сварки.
Теплоустойчивая качественная конструкционная сталь ГОСТ 20072-74
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь теплоустойчивая изготовляется согласно ГОСТ 20072-74.
Классификация теплоустойчивой стали
По видам обработки сталь подразделяют:
- горячекатаная;
- кованая;
- калиброванная;
- калиброванная шлифованная.
По состоянию материала:
- без термической обработки;
- термически обработанная — Т;
- нагартованная — Н (для калиброванной стали).
По назначению:
- а — для горячей обработки давлением;
- б — для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности);
- в — для холодного волочения (подкат).
Марки теплоустойчивой конструкционной стали
Марки стали: 12МХ, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1В1ТР, 20Х1М1В1БР, 20Х1МФ, 18Х3МВ, 20Х3МВФ, 15×5, 15Х5М, 15ХВФ, 12Х8ВФ.
Обозначение марок стали: наименование состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр, указывающих среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах.
Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную массовую долю углерода и стали в сотых долях процента.
Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, обозначают через тире в конце наименования марки буквой — Ш.
Применение теплоустойчивой конструкционной стали
Изготовление деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 6000С в течение длительного времени.
Свариваемость: ограниченно или трудносвариваемая.
Шарикоподшипниковая качественная конструкционная сталь ГОСТ 801-78
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь шарикоподшипниковая изготовляется согласно ГОСТ 801-78.
Классификация шарикоподшипниковой стали
По требованию к качеству поверхности и в зависимости от дальнейшей обработки:
- для холодной механической обработки — ОХ;
- для горячей обработки давлением — ОГ;
- для холодной высадки — ХВ;
- для холодной штамповки — ХШ.
По форме, размерам и предельным отклонениям:
- горячекатаный круг сталь 40х — ГОСТ 2590-88;
- горячекатаный квадрат — ГОСТ 2591-88;
- заготовка квадратная — по действующим нормативным документам;
- горячекатаная полоса — ГОСТ 103-76;
- калиброванный круг квалитета h11 с дополнительными размерами — ГОСТ 7417-75;
- круг со специальной отделкой поверхности квалитета h11 групп В и Г — ГОСТ 14955-77.
По состоянию материала:
- без термической обработки;
- термически обработанная.
Марки шарикоподшипниковой конструкционной стали
Марки стали: ШХ15, ШХ4, ШХ15 СГ, ШХ20 СГ.
Обозначение марок стали: Ш — подшипниковая, Х — легированная хромом, цифра — содержание хрома, СГ — легированная кремнием и марганцем. Например, сталь шарикоподшипниковая и рессорно-пружинная ШХ15.
Заменители некоторых марок стали:
- ШХ15 — ШХ9, ШХ12, ШХ15 СГ;
- ШХ15 СГ — ХВГ, ШХ15, ХС, ХВСГ.
Применение шарикоподшипниковой стали
Изготовление деталей, работающих под воздействием сосредоточенного и переменного напряжений, возникающих в зоне контакта шариков и роликов с беговыми дорожками колец подшипников качения. Особой популярностью пользуется ШХ15.
Свариваемость: сваривается способом КТС.
Рессорно-пружинная качественная конструкционная сталь, в т.ч. сталь ШХ15 изготавливается по ГОСТ 14959-79
Нормативный документ: качественная конструкционная рессорно-пружинная легированная или углеродистая сталь изготовляется согласно ГОСТ 14959-79.
Классификация рессорно-пружинной стали
По способу обработки проката:
- горячекатаный и кованый;
- калиброванный;
- со специальной отделкой поверхности;
- горячекатаный круг сталь 40х с обточенной или шлифованной поверхностью.
По химическому составу стали:
- качественная;
- высококачественная — А.
По нормируемым характеристикам и применению:
- 1, 1А, 1Б;
- 2, 2А, 2Б;
- 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г;
- 4, 4А, 4Б.
Марки рессорно-пружинной качественной стали
Марки стали: 65, 70, 75, 85, 60Г, 65Г, 55С2,60С2, 60С2А, 70С3А, 55ХГР, 50ХФА, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА.
Заменители некоторых марок стали:
- 65Г — 70, У8А, 70Г, 60С2А,9ХС,50ХФА, 60С2, 55С2;
- 50ХФА — 60С2А, 60ХГФА, 9ХС.
Применение рессорно-пружинной стали
Работа в качестве пружин, рессор, гибких мембран, сильфонов и аналогичных деталей.
Свариваемость: рессорно-пружинная конструкционная углеродистая и конструкционная легированная сталь не применяется для сварных конструкций.
Источник: http://steel-snab.ru/news/gost-info/konstruktsionnye-legirovannye-stali.html
Сталь 18ХГТ
Корзина
Ваша корзина пуста
Главная Классификация сталей Сталь 18ХГТ
Общие сведения
| Заменитель |
| Стали: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12ХН2Н4А, 20ХН2Н, 14ХГСН2МА, 20ХГР. |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. |
| Назначение |
| Улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.80-1.10 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Титан (Ti) | 0.03-0.09 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr) | 1.00-1.30 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Механические свойства
| Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Нормализация 880-950 °С. Закалка 870 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или вода. | |||||||
| Образцы | 880 | 980 | 9 | 50 | 78 | ||
| Нормализация 930-960 °С. Цементация 930-950 °С. Закалка 825-840 °С, масло. Отпуск 180-200 °С. | |||||||
| 360 | 640 | 157-207 | |||||
| 50 | 800 | 1000 | 9 | 285 | 57-63 | ||
| Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 820-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. | |||||||
| 20 | 930 | 1180 | 10 | 50 | 78 | 341 | 53-63 |
| 60 | 780 | 980 | 9 | 50 | 78 | 240-300 | 57-63 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | d4, % | y, % | HB |
| Нормализация [82] | ||||||
| 20 | 420 | 520 | 26 | 77 | 156 | |
| 200 | 360 | 460 | 24 | 78 | ||
| 300 | 310 | 465 | 24 | 68 | ||
| 400 | 300 | 470 | 29 | 75 | ||
| 500 | 300 | 410 | 27 | 76 | ||
| 600 | 240 | 325 | 45 | 86 | ||
| Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с [81] | ||||||
| 700 | 205 | 235 | 46 | 88 | ||
| 800 | 76 | 135 | 51 | 94 | ||
| 900 | 54 | 95 | 55 | 96 | ||
| 1000 | 50 | 78 | 58 | 100 | ||
| 1100 | 25 | 43 | 61 | 100 | ||
| 1200 | 13 | 25 | 56 | 100 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ |
| Закалка 880 °С, масло. | ||||||
| 200 | 1150 | 1370 | 11 | 57 | 98 | 41 |
| 300 | 1150 | 1330 | 10 | 57 | 78 | 41 |
| 400 | 1150 | 1210 | 9 | 57 | 78 | 40 |
| 500 | 950 | 940 | 15 | 66 | 144 | 32 |
| 600 | 720 | 780 | 20 | 73 | 216 | 22 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух. | ||||||
| 5 | 1320 | 1520 | 12 | 50 | 72 | |
| 15 | 930 | 1180 | 13 | 50 | 78 | 38 |
| 20 | 730 | 980 | 15 | 55 | 113 | 30 |
| 25 | 690 | 980 | 19 | 50 | 93 | 28 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1200, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме. |
| Свариваемость |
| сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС. |
| Обрабатываемость резанием |
| После нормализации при НВ 156-159 sB = 530 МПа Ku тв.спл. = 1.1, Ku б.ст. = 1.0. |
| Склонность к отпускной способности |
| малосклонна |
| Флокеночувствительность |
| не чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 740 |
| Ac3 | 825 |
| Ar3 | 730 |
| Ar1 | 650 |
| Mn | 360 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 |
| 114 | 101 | 93 | 85 |
Предел выносливости
| s-1, МПа | t-1, МПа | n | sB, МПа | s0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 490 | 294 | 980 | 780 | Образец сечением 50 мм, НВ 240-300 | |
| 637 | 1Е+6 | Цементация 960 С, закалка 840 С, масло, отпуск 180-200 С, НВ 240-300. | |||
| 480 | 5Е+6 | Нормализация 1100 С, подстуживание до 870 С, закалка в масле, отпуск 200 С, НВ 415. |
Прокаливаемость
Закалка 900 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 |
| 41.5-50.5 | 39.5-49.5 | 36.5-47.5 | 33-46 | 30-44.5 | 27.5-42.5 | 24.5-42.5 | 23-37.5 | 35.5 | 34 |
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| 50 | 33-82 | 12-52 | 32-36 |
| 90 | 23-48 | 6-24 | 38-43 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 211 | 205 | 197 | 191 | 176 | 168 | 155 | 136 | 129 | |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 84 | 80 | 77 | 75 | 68 | 66 | 59 | 52 | 49 | |
| Плотность, pn, кг/см3 | 7800 | |||||||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 37 | 38 | 38 | 37 | 35 | 34 | 31 | 30 | 29 | |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 10.0 | 11.5 | 12.3 | 12.8 | 13.3 | 13.6 | ||||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 495 | 508 | 525 | 537 | 567 | 588 | 626 | 705 |
Источник: https://metinpro.ru/https-/metinpro.ru/http-/metinpro-ru-6
Сталь 20Х — конструкционная легированная
- Заменители
- Иностранные аналоги
- Вид поставки
- Назначение
- Расшифровка стали 20Х
- Применение стали 20Х корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
- Применение стали 20Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)
- Температура критических точек, °С
- Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
- Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
- Твердость (ГОСТ 4543-2016)
- Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)
- Механические свойства проката
- Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
- Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
- Механические свойств при повышенных температурах
- Предел выносливости при n = 107
- Ударная вязкость KCU
- Технологические свойства
- Свариваемость
- Критический диаметр d
- Физические свойства
- Узнать еще
Заменители
Стали 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.
Иностранные аналоги
| Германия DIN | 20Cr4, 20CrS4 |
| США (AISI, SAE, ASTM) | 5120, 5120H |
| Великобритания (BS) | 207 |
| Япония (JIS) | SCr420, SCr420H |
ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей
Вид поставки
- Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2879-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903—74.
- Полоса ГОСТ 82—70, ГОСТ 103—76.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
- Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-86.
Назначение
Втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.
Расшифровка стали 20Х
Цифра 20 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,2%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.
Применение стали 20Х корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| 20X ГОСТ 4543 |
Поковки ГОСТ 8479.
|
От -40 до 450 | Для сварных узлов арматуры, работающих в неагрессивных средах |
Применение стали 20Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | Закалка + отпуск при температуре, °С |
Примерный уровень прочности, Н/мм2 (кгс/мм2) |
Температура применения не ниже, °С |
Использование в толщине не более, мм |
| 20Х | 200 | 900 (90) | -60 | 15 |
ПРИМЕЧАНИЕ
- При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
- Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Ас3 | Аr3 | Аr1 | Mн |
| 750 | 825 | 755 | 665 | 390 |
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S | P |
| не более | |||||||
| 0,17-0,23 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,7-1,0 | 0,30 | 0,30 | 0,035 | 0,035 |
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | B | |
| 20Х | 0,17-0,23 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,7-1,0 | — | — | — | — | — | — |
ПРИМЕЧАНИЕ: знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если не указано иное.
Твердость (ГОСТ 4543-2016)
- Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенной (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице
Марка стали Твердость HB, не более 20Х 179 ПРИМЕЧАНИЕ
Твердость калиброванной металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенном (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), может быть на 15 НВ более указанной в таблице выше. - Твердость горячекатаной и кованой металлопродукции, поставляемой без термической обработки, не нормируют и не контролируют.
- Твердость калиброванной металлопродукции и металлопродукции со специальной отделкой поверхности диаметром или толщиной свыше 5 мм, поставляемой в нагартованном состоянии (НГ), должна соответствовать нормам, указанным в таблице ниже.
Марка стали Твердость НВ, не более 20Х 229
Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Режим термической обработки | Механические свойства, не менее | Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм |
||||||||
| Закалка | Отпуск | Предел текучести σт, Н/мм2 | Временное сопротивление σв, Н/мм2 | Относительное | Ударная вязкость КС U, Дж/см2 | ||||||
| Температура, °С | Среда охлажде- ния |
Темпера- тура, °С |
Среда охлаждения |
удлинение δ5,% | сужение Ψ, % | ||||||
| 1-й закалки или нор- мализации |
2-й за- калки |
||||||||||
| 20Х | 880 | 770— 820 |
Вода или масло | 180 | Воздух или масло | 635 | 780 | 11 | 40 | 59 | 15 |
Механические свойства проката
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость, не более |
| не более | ||||||||
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Закалка с 880 °С в воде или масле, закалка с 770-820 °С в воде или масле; отпуск при 180 °С, охл. в воде или в масле | 15 | 640 | 780 | 11 | 40 | 59 | — |
| ГОСТ 10702-78 | Сталь нагартованная -калиброванная и калиброванная со специальной отделкой без термообработки | — | — | 590 | 5 | 45 | — | HB 207 |
| Пруток. Цементация при 920-950 °С, охл. на воздухе; закалка с 800 °С в масле; отпуск при 190 °С, охл. на воздухе | 60 | 390 | 640 | 13 | 40 | 49 | HB 250; HRC5 55-63 |
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
| Термообработка | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HB, не более |
| не менее | ||||||||
| Нормализация | До 100 | 195 | 195 | 390 | 26 | 55 | 59 | 111-156 |
| 100-300 | 23 | 50 | 54 | |||||
| 300-500 | 20 | 45 | 49 | |||||
| До 100 | 215 | 215 | 430 | 24 | 53 | 54 | 123-167 | |
| 100-300 | 20 | 48 | 49 | |||||
| До 100 | 245 | 245 | 470 | 22 | 48 | 49 | 143-179 | |
| Закалка+отпуск | 100-300 | 19 | 42 | 39 | 143-179 | |||
| До 100 | 275 | 275 | 530 | 20 | 40 | 44 | 156-197 | |
| 100-300 | 275 | 275 | 530 | 17 | 38 | 34 | 156-197 | |
| 100-300 | 315 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 | |
| 100-300 | 345 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| 200 | 650 | 880 | 18 | 58 | 118 |
| 300 | 690 | 880 | 16 | 65 | 147 |
| 400 | 690 | 850 | 18 | 70 | 176 |
| 500 | 670 | 780 | 20 | 71 | 196 |
| 600 | 610 | 730 | 20 | 70 | 225 |
Примечание: Пруток диаметром 25 мм; закалка с 900 °С, в масле.
Механические свойств при повышенных температурах
| tисп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % |
| 700 | 120 | 150 | 48 | 89 |
| 800 | 63 | 93 | 56 | 74 |
| 900 | 51 | 84 | 64 | 88 |
| 1000 | 33 | 51 | 78 | 97 |
| 1100 | 21 | 33 | 98 | 100 |
| 1200 | 14 | 25 | — | — |
ПРИМЕЧАНИЕ: Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный; скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с.
Предел выносливости при n = 107
| Термообработка | σ-1, МПа |
| Нормализация, σ0,2 = 295-395 МПа, σв = 450-590 МПа, HB 143-179 | 235 |
| Закалка + высокий отпуск, σ0,2 = 490 МПа, σв = 690 МПа, HB 217-235 | 295 |
| Цементация + закалка + низкий отпуск, σ0,2 = 790 МПа, σв = 930 МПа, HRCэ 57-63 | 412 |
Ударная вязкость KCU
| Состояние поставки | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | |||
| +20 | -20 | -40 | -60 | |
| Пруток диаметром 115 мм; закалка + отпуск | 280-286 | 280-289 | 277-287 | 261-274 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, сечением 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,3 и Kv б.ст = 1,7 в горячекатаном состоянии при НВ 131 σв = 460 МПа.
Флокеночувствительность — малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Свариваемость
Сталь 20Х сваривается без ограничений(кроме химико-термических обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.
Критический диаметр d
| Критическая твердость HRC3 | Количество мартенсита, % | d, мм, после закалки | |
| в воде | в масле | ||
| 32-36 | 50 | 26-48 | 8-24 |
| 38-42 | 90 | 12-28 | 3-9 |
Физические свойства
Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 20Х | 7830 | 7810 | 7780 | — | 7710 | — | 7640 | — | — | — |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 20Х | 42 | 42 | 41 | 40 | 38 | 36 | 33 | 32 | 31 | — |
Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 10,5 | 11,6 | 12,4 | 13,1 | 13,6 | 14,0 | — | — | — | — |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 496 | 508 | 525 | 537 | 567 | 588 | 626 | 706 | — | — |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 20Х | 216 | 213 | 198 | 193 | 181 | 171 | 165 | 143 | 133 | — |
Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 20Х | 84 | 83 | 76 | 74 | 71 | 67 | 62 | 55 | 50 | — |
Источник: http://enginiger.ru/materials/konstruktsionnaya-legirovannaya/stal-20h-konstruktsionnaya-legirovannaya/
Описание и сфера применения различных марок стали, в частности у10, 18хгт и 20
19.03.2012 | Служба новостей Росфирм
Войдя в любой строительный магазин, можно увидеть различные инструменты, которыми многие из нас пользовались при проведении ремонта в доме на даче, а некоторые, в силу своей профессии — на работе.
Однако мало кто задумывался над тем, что материалом для изготовления данных инструментов являются различные марки стали. Все инструменты, делящиеся на три категории – это режущие инструменты, измерительные инструменты и штампы.
Что касается требований, предъявляемых к этим трем категориям, то тут стоит сказать, что измерительные инструменты должны быть обязательно износостойки, обладать твердостью и способностью сохранять свой первоначальный вид при длительной эксплуатации.
К штампам предъявляют такие требования, как твердость, вязкость, устойчивость к трещинам и износостойкость. Режущие инструменты обязательно должны обладать твердостью, тепло и износостойкостью.
Для чего обычно используют сталь у10
Популярным материалом, который используется при изготовлении различных инструментов, и многого другого, является сталь марки у10. Исходя их названия у10, можно сделать вывод, что данная марка является углеродистой сталью, о чем свидетельствует буква «у», причем количество углерода составляет не более 0,10 %.
Как правило, из стали у10 изготавливают сверла, отвертки, проволока, напильники, различный столярный инструмент и так далее.
Несмотря на свои достоинства, сталь у10 имеет и недостатки, такие в частности как низкая теплостойкость, что приводит к потере твердости данного материала при температуре свыше 200 градусов по Цельсию.
Назначение стали 18хгт
Помимо инструментальной стали, широко используется сталь конструкционная легированная хромомарганцевая марки 18хгт гост. Данная марка стали используется там, где от деталей требуется вязкость сердцевины, повышенная прочность, поверхностная твердость и многое другое.
Заменителями стали марки 18хгт, являются сталь 25ХГТ, 30ХГТ, 12Х2Н4А, 12ХН3А, 20ХН2М, 20ХГР и 14ХГСН2МА.
Наиболее популярными изделиями, изготовленными из стали 18хгт, являются разрезные кольца, цанги, фрикционные диски, пружинные шайбы, полуоси, коленчатые валы, шестерни и тому подобное.
Назначение стали 20
Представителем конструкционной углеродистой качественной марки стали, можно назвать сталь 20. Главное назначение данной марки стали – это изготовление удароштамповочного, мерильного и режущего инструмента.
Такой выбор связан в большей мере с твердостью, износостойкостью и прочностью марки стали 20. Не лишним будет выделить такое качество стали 20, как податливость к закалке в масле, прокалываемость и устойчивость к деформированию.
Данная марка стали содержит в своем составе вольфрам, хром и ванадий, что и обеспечивает ей твердость и износостойкость.
Источник: https://www.rosfirm.ru/companies_news/analitic/card/747638
Загрузка...
