Сталь ст3пс характеристики: Сталь Ст3пс: характеристики, свойства, аналоги

Содержание

Сталь Ст3пс: характеристики, свойства, аналоги

Сталь Ст3пс является углеродистой полуспокойной сталью строительного и общего назначения, которая применяется для изготовления различных несущих и не несущих элементов металлоконструкций. Химический состав стали Ст3пс соответствует ДСТУ 2651 и ГОСТ 380.

Классификация: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества.

Продукция: Листовой и сортовой прокат, в т.ч. фасонный.

 

Химический состав стали Ст3пс в соответствии с ДСТУ 2651, %



СSi MnPSCrNCu
0.14-0.220.05-0.150.4-0. 65≤0.04≤0.05≤0.30≤0.010≤0.30

 

Механические свойства стали Ст3пс




СтандартВременное

сопротивление,

Н/мм2
Предел текучести, Н/мм2, для толщин, мм, не менееОтносительное удлинение, %, для толщин, мм, не менее
До 2020-4040-100Более 100До 2020-40Более 40
ГОСТ 14637

ДСТУ 8803
370-480245235225205262523

 

Аналоги стали Ст3пс







СШАA284Gr. D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02702
ЯпонияSS400
ЕвросоюзFe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, S235JRG3
КитайQ235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z
Швеция1312, 1313
ФинляндияFORM300H

 

Применение

Углеродистая сталь Ст3пс применяется при изготовлении сортового и фасонного проката, толстого листа, горячекатаных и холоднокатаных рулонов, электросварных труб и профилей, поковок, штамповок и другой металлопродукции. Данные изделия используются в строительной и машиностроительной отраслях при производстве металлоконструкций и деталей, работающих при нормальных температурах.

 

Сваривание

Сваривание стали марки Ст3пс производится без ограничений. Способы сварки стандартные, включают в себя: ручную дуговую сварку, автоматическую дуговую сварку, контактную сварку, электрошлаковую сварку. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

характеристика материала / Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества / Марочник сталей — Металлинвест. Управляющая компания

Характеристика материала Ст3пс
 

Марка:Ст3пс
Классификация:Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Применение:несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах

Химический состав в % материала Ст3пс.
 

CSiMnNiSPCrNCuAs
0. 14-0.220.05-0.150.4-0.65 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.008 до 0.3 до 0.08

Механические свойства при Т=20oС материала Ст3пс.
 

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Сталь горячекатан.20-40 380-490 25   

Технологические свойства материала Ст3пс.
 

Свариваемость:без ограничений.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Обозначения:

Механические свойства:
 sв— Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y— Относительное сужение, [ % ]
KCU— Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю

 

Свариваемость:
без ограничений— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

 

Ст3пс сталь: характеристики и расшифовка, применение и свойства стали

Страна Стандарт Описание
Россия ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
Россия ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
Россия ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
Россия ГОСТ 8696-74 Трубы стальные электросварные со спиральным швом общего назначения. Технические условия
Россия ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия
Россия ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия
Россия ГОСТ 30136-95 Катанка из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст3пс — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки Ст3пс.

Классификация материала и применение марки Ст3пс

Марка: Ст3пс
Классификация материала: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Применение: Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, арматура класса Ат400С

Химический состав материала Ст3пс в процентном соотношении

CSiMnNi SPCr NCuAs
0. 14 — 0.220.05 — 0.150.4 — 0.65до 0.3до 0.05до 0.04до 0.3до 0.008до 0.3до 0.08

Механические свойства Ст3пс при температуре 20

oС

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Трубы, ГОСТ 8696-7437224523
Трубы, ГОСТ 10705-8037222522
Прокат, ГОСТ 535-2005370-480205-24523-26
Лист толстый, ГОСТ 14637-89370-480205-24523-26
Арматура, ГОСТ 5781-8237323525
Катанка, ГОСТ 30136-95490-54060

Технологические свойства Ст3пс

Свариваемость: без ограничений.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
sв— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y— Относительное сужение , [ % ]
KCU— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T — Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o— T ) , [1/Град]
l— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r— Плотность материала , [кг/м3]
C— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o— T ), [Дж/(кг·град)]
R— Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Другие марки из этой категории:


Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке Ст3пс, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав
реального материала марки Ст3пс могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке Ст3пс можно уточнить на
информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров.
При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Сталь Ст3пс — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь Ст3пс — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь Ст3пс конструкционная углеродистая обыкновенного качества.

Характеристика


Марка:Ст3пс
Классификация:Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Химический состав в % материала Ст3пс

C SiMn Ni S P Cr N Cu As
0.14 — 0.220.05 — 0.150.4 — 0.65до   0.3до   0.05до   0.04до   0.3до   0.008до   0.3до   0.08

Механические свойства при Т=20oС материала Ст3пс


СортаментРазмерНапр.sв sT d5y KCUТермообр.
ммМПаМПа % %кДж / м2
Сталь горячекатан.20 — 40 380-490 25   

Технологические свойства материала Ст3пс

  Свариваемость: без ограничений.
  Флокеночувствительность: не чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Обозначения:

Механические свойства:
sв — Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 — Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y — Относительное сужение , [ % ]
KCU — Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB — Твердость по Бринеллю
Свариваемость:
без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг


Углеродистая сталь марки СтЗпс — обыкновенного качества

  • Заменитель

  • Иностранные аналоги

  • Расшифровка стали Ст3пс

  • Вид поставки

  • Характеристики и назначение

  • Температура критических точек, °С

  • Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

  • Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

  • Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

  • Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

  • Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

  • Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

  • Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

  • Механические свойства

  • Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

  • Технологические свойства [81]

  • Сварка

  • Сварочные материалы для электродуговой сварки

  • Сварочные материалы для сварки в защитных газах

  • Сварочные материалы для сварки под флюсом

  • Сварочные материалы для сварки стали Ст3пс с другими сталями

  • Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс

  • Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

  • Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

  • Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов

  • Плотность ρп кг/см3

  • Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

  • Узнать еще

Заменитель

Стали ВСтЗсп, С245, С275.

Иностранные аналоги

Германи DINRSt37-2,
USt37-2
США (AISI, ASTM)A238/C
Франция (AFNOR)E 24-2
Великобритания BS40B
Чехия (CSN)11375
Польша PN/HSt3SV,
St3SJ,
St3S4U

Расшифровка стали Ст3пс

  • Буквы «В» обозначает, что данная сталь, поставляемая по механическим свойствам и с отдельными требованиями по химическому составу,
  • Буквы «Ст» обозначает «Сталь»,
  • цифра 3 обозначает условный номер марки в зависимости от химического состава,
  • буквы «пс» — полуспокойная (степень раскисления стали),
  • Если после буквы «пс» следует цифра, то она обозначает категорию. Если цифры нет, то категория стали 1. В зависимости от категории сталь имеет различные нормируемые показатели (см. ниже).

к содержанию ↑

Вид поставки

  • сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 380-71, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 535-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8239-89.
  • Лист толстый ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 19903-74.
  • Лента ГОСТ 503-81.
  • Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76.
  • Трубы ГОСТ 10706-76, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10705-80.

Характеристики и назначение

Сталь Ст3пс применяется для изготовления несущих и не несущих элементов сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

Фасонный и листовой прокат (5-й категории) из стали ст3пс толщиной до 10 мм применяется для изготовления несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до +425 °С.

Прокат от 10 до 25 мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

к содержанию ↑

Температура критических точек, °С

Ac1Ac3Ar3Ar1
735850835630

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C
углерод
Mn
марганец
Si
кремний
P
фосфор
S
сера
Cr
хром
Ni
никель
Cu
медь
As
мышьяк
не более
0,14-0,220,40-0,650,05-0,170,040,050,300,300,300,08

к содержанию ↑

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Марка сталиМассовая доля химических элементов
углеродамарганцакремния
Ст3пс0,14-0,220,40-0,650,05-0,15

ПРИМЕЧАНИЕ.

  1. Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3пс, должна быть не более 0,30% каждого.
  2. Массовая доля серы в стали Ст3пс, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
  3. Массовая доля азота в стали должна быть не более:
    • выплавленной в электропечах — 0,012%;
    • мартеновской и конвертерной — 0,010%.
  4. Массовая доля мышьяка должна быть не более 0,080%.

к содержанию ↑

Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

Катег-
ория
Химич-
еский
состав
Времен-
ное
сопротив-
ление
σв
Предел
текуче-
сти
σт
Относи-
тельное
удли-
нение
δ5
Изгиб
в
холо-
дном
сос-
тоянии
Ударная
вязкость
KCUKCV
При
темпе-
ратуре,
°C
После
механи-
ческого
старения
При
темпе-
ратуре,
°C
+ 20-20+ 20-20
1++++
2+++++
3++++++
4++++++
5+++++++
6++++++
7++++++

ПРИМЕЧАНИЕ

  • Знак «+» означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
  • Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.

к содержанию ↑

Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗпс4
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10706
группа В
Номинальный
диаметр, мм
400-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10706
Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)
Среды
группы Б,
кроме СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤1,6
Максимальная
температура,
°С
200
Толщина
стенки
трубы,
мм
Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C
более
0,35[σ]
минус 20
не более
0,35[σ]
минус 40

ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

к содержанию ↑

Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗпс2
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-954-80
Номинальный
диаметр, мм
500-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-954-80
с учетом
требований
п.2.2.10
ГОСТ 32569-2013
Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)
Все среды,
кроме группы
А и СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤2,5
Максимальная
температура,
°С
300
Толщина
стенки
трубы,
мм
≤12
Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C
более
0,35[σ]
минус 20
не более
0,35[σ]
минус 20

к содержанию ↑

Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

МатериалНД на
поставку
Температура
рабочей
среды
(стенки), °С
Дополнительные
указания по
применению
Ст3пс
ГОСТ 380
Поковки
ГОСТ 8479

Сортовой прокат
ГОСТ 535,
категории 3-5

От -30 до 300Для сварных
узлов арматуры
на давление
PN≤2,5 МПа (25 кгс/см2)
Лист
ГОСТ 14637,
категории 3-6
От -20 до 300Для сварных узлов
арматуры на давление
PN 5 МПа (50 кгс/см2).

Для категорий
4, 5 толщина листа
для Ст3пс
не более 25 мм;
для категории 3
толщина листа не
более 40 мм

к содержанию ↑

Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

Марка сталиСт3пс
Временное
сопротивление
σв, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
до 10 включ.370-480
(38-49)
Предел
текучести
σт, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
(не менее)
до 10 включ.245(25)
св. 10 до 20 включ.245(25)
св. 20 до 40 включ.235(24)
св.40 до 100 включ.225(23)
св. 100205(21)
Относительное
удлинение
δ5, %,
для проката толщин, мм
(не менее)
до 20 включ.26
св.20 до 40 включ.25
св.4023
Изгиб до
параллельности
сторон
(а — толщина образца,
d — диаметр оправки),
для проката
толщин, мм
до 20 включ.d = a
св.20d = 2a

ПРИМЕЧАНИЕ

  1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
    • снижение предела текучести на 10 Н/мм2 (1 кгс/мм2) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм;
    • снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
  2. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм2 (5 кгс/мм2), а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается.

к содержанию ↑

Механические свойства

ГОСТСостояние поставкиСечение, ммσ0.2, МПаσв, МПаδ54), %
не менее
ГОСТ 380-94Прокат горячекатаныйДо 20245370-48026
Св. 20 до 4023525
Св. 40 до 10022523
Св. 10020523
ГОСТ 16523-89
(образцы поперечные)
Лист горячекатаныйДо 2,0 вкл.370-480(20)
Св. 2,0 до 3,9 вкл.(22)
Лист холоднокатвныйДо 2,0 вкл.370-480(22)
Св. 2,0 до 3,9 вкл.(24)

к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

Вид прокатаНаправление вырезки образцаСечение, ммКCU, Дж/см2
+ 20 °С-20°Спосле механического старения
не менее
ЛистПоперечное5-9783939
10-25692929
26-4049
Широкая полосаПродольное5-9984949
10-25782929
26-4069
Сортовой и фасонныйТо же5-91084949
10-25982929
26-4088

к содержанию ↑

Технологические свойства [81]

Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,8 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σв = 400 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Сварка

Свариваемость — свариваются без ограничений; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Допускается применение стали Ст3пс для сварных соединений трубопроводной арматуры при температуре рабочей среды (стенки) от -20 до 300 °C.

Сварочные материалы для электродуговой сварки

Марка
основного
материала
Тип электрода по
ГОСТ, ТУ,
(рекомендуемые
марки
электродов)
Температура
применения, °С
Дополнительные
указания
Ст3псЭ42, Э46
ГОСТ 9467
(АНО-4, АНО-5,ОЗС-6)
Не ниже -15
Э42А, Э46А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/45,
УОНИ-13/45А,
0ЗС-2, СМ-11)
Не ниже -30
Э50А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/55)
ниже -30 до -40После сварки
термообработка –
нормализация плюс
отпуск
(630–660) °С, 2 ч

к содержанию ↑

Сварочные материалы для сварки в защитных газах

Марка
основного
материала
Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
рекомендуемый
защитный газ
или смесь газов
Температура
применения, °С
Ст3псСв-08Г2С
Углекислый газ
ГОСТ 8050, аргон
ГОСТ 10157
От -20 до 300

Сварочные материалы для сварки под флюсом

Марка
основного
материала
Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
Рекомендуемая марка
флюса по ГОСТ 9087
Дополнительные
указания
Электроды, тип
по ГОСТ 10052
(рекомендуемые
марки)
Сварочная проволока,
ГОСТ 2246
или ТУ
Группа АГруппа Б
10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977
08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т,
12Х18Н10Т, 12Х18Н9 ГОСТ 5632
08Х18Н10Т-ВД ТУ 14-1-3581
10Х18Н9, 10Х18Н9-ВД,
10Х18Н9-Ш ТУ 108.11.937
15Х18Н12СЧТЮ (ЭИ 654) ГОСТ 5632
10Х17Н13М3Т (ЭИ 432)
10Х17Н13М2Т (ЭИ 448) ГОСТ 5632
Ст3пс ГОСТ 380Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
Э-10Х25Н13Г2
(ОЗЛ-6, ЗИО-8),
Э-11Х15Н25М6АГ2
(НИАТ-5, ЦТ-10)
Св-07Х23Н13Сварное
соединение
неравнопрочное
Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
582/23,
855/51
Св-10Х16Н25АМ6
Cв-06Х15Н35Г7М6Б
Cв-03Х15Н35Г7М6Б
Сварное
соединение
неравнопрочное.
Сварочные
материалы
применяются
для изделий,
подведомственных
Ростехнадзор

к содержанию ↑

Сварочные материалы для сварки стали Ст3пс с другими сталями

Марки
свариваемых
сталей
Сварочные
материалы
Температура
применения, °С
Ст3псСв-08, Св-08А
АН-348А, ОСЦ-45
АНЦ-1
Не ниже -20

Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс

Марки
свариваемых
сталей
Толщина
свариваемых
кромок, мм
Температура
предварительного
и сопутствующего
подогрева, °С
Интервал
между
окончанием
сварки и
началом
отпуска, час
Температура
отпуска, °С
сварканаплавка
материалами
аустенитного
класса
Ст3псДо 36Не требуетсяНе требуетсяНе ограничиваетсяНе требуется
Свыше 36 до 100630-660
Свыше 100100

к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

Сварочные
материалы
Основной
материал
Диаметр
электрода,
проволоки, мм
Сила сварочного
тока, А
Напряжение
на дуге, В
УОНИ 13/45А*
УОНИ 13/55
Ст3пс3,0
4,0
5,0
От 100 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280
От 22 до 26
Св-08Г2С1,6От 100 до 120От 12 до 14
2,0От 140 до 160

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

к содержанию ↑

Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

Марка электродовОсновной материалДиаметр электрода, ммСила сварочного тока, АНапряжение на дуге, В
УОНИ 13/45А*,
УОНИ 13/55
Ст3пс3
4
5
От 110 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280
От 22 до 26

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

к содержанию ↑

Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов

Марка электродовОсновной материалДиаметр электрода, ммСила сварочного тока, АНапряжение на дуге, В
Св-08Г2ССт3пс1,6
2,0
3,0
От 100 до 120
От 150 до 170
От 200 до 240
От 12 до 14

Плотность ρ

п кг/см3

Марка СталиПри температуре испытаний, °С
20 °С
ст3пс7850

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка СталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600700
ВСт3пс213208202195187176167153

Сталь ст3 — характеристика, свойства, применение

В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.

Твердость материала ст.3: HB 10 -1 = 131 МПа

Свариваемость ст 3: без ограничений

Флокеночувствительность стали ст.3: не чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) — для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.

Сплав Ст3 содержит: углерода — 0,14-0,22%, кремния — 0,05-0,17%, марганца — 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома — до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора — до 0,05 и 0,04% соответственно.

Технологические свойства стали марки ст3

Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали — нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители — добавки кремния (0,12 — 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

Требования ударной вязкости различаются по категориям.

При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.

По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

Марка: Ст3сп — она же Ст3 или Ст.3 ! поскольку в случае если тип стали (сп — спокойная, пс- полуспокойная, кп — кипящая) не пишется после Ст3, то под сталью Ст3 понимается именно Ст3сп
Класс: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Использование в промышленности: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах
Зарубежные аналоги марки стали Ст3сп
США A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017
Германия1.0038, 1.0116, DC03, Fe360B, Fe360D1, RSt37-2, RSt37-3, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, St37-2, St37-3, St37-3G
ЯпонияSS330, SS34, SS400
ФранцияE24-2, E24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Англия1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40C, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, Fe360BFU, Fe360D1FF, HFS3, HFS4, HFW3, HFW4, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
ЕвросоюзFe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
ИталияFe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
БельгияFE360BFN, FE360BFU, FED1FF
ИспанияAE235BFN, AE235BFU, AE235D, Fe360BFN, Fe360BFU, Fe360D1FF, S235J2G3, S235JRG2
КитайQ235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z, Q235C
Швеция1312, 1313
БолгарияBSt3ps, BSt3sp, Ew-08AA, S235J2G3, S235JRG2, WSt3ps, WSt3sp
ВенгрияFe235BFN, Fe235D, S235J2G3, S235JRG2
ПольшаSt3S, St3SX, St3V, St3W
РумынияOL37.1, OL37.2, OL37.4
Чехия11375, 11378
ФинляндияFORM300H, RACOLD03F, RACOLD215S
АвстрияRSt360B

Механические свойства стали Ст3сп при Т=20oС
ПрокатРазмерНапр.σв(МПа)sT (МПа)δ5 (%)ψ %KCU (кДж / м2)
Сталь горячекатан.20 — 40380-49025

 

Особенности стали Сс3сп и электрошлаковая сварка: углеродистые стали — самый распространенный конструкционный материал. По объему применения стали этого класса превосходят все остальные. К углеродистым относятся стали с содержанием 0,1-0,7% С, при содержании остальных элементов не более: 0,8% Мn, 0,4% Si, 0,05% Р, 0,05% S, 0,5% Си, 0,3% Сг, 0,3% Ni. В табл. 9.1 приведен химический состав и механические свойства сталей, нашедших применение при изготовлении сварных конструкций с использованием электрошлаковой сварки.

По способу производства различают мартеновскую и конвертерную стали, по степени раскисления (в порядке возрастания) кипящую, полуспокойную и спокойную.

Спокойные углеродистые стали поступают в промышленность в виде отливок и поковок по ГОСТ 977-75, в виде горячекатаной стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71, качественных конструкционных горячекатаных сортовых сталей по ГОСТ 1050-74. Главным отличительным признаком этих сталей является содержание в них углерода.

Прочностные характеристики углеродистых сталей повышаются с увеличением содержания углерода, при этом их свариваемость ухудшается, так как возрастает опасность образования горячих трещин в шве. При содержании свыше 0,5% С стали практически не свариваются электрошлаковой сваркой без специальных приемов.

Чувствительность к горячим трещинам в шве возрастает с увеличением жесткости свариваемых конструкций. Предварительный и сопутствующий подогрев могут существенно снизить опасность появления трещин даже при сварке жестких стыков (например, на участке замыкания кольцевого шва). Одним из радикальных средств по предотвращению горячих трещин служит снижение скорости подачи электродной проволоки.

Углеродистые стали в настоящее время сваривают проволочными электродами, электродами большого сечения или плавящимися мундштуками. Наиболее широко применяют проволочные электроды и плавящиеся мундштуки.

Наиболее целесообразный путь повышения прочности металла шва заключается в увеличении содержания марганца, поскольку это не сопровождается снижением технологической прочности металла шва. Марганец увеличивает склонность металла к закалке и упрочняет феррит. Так, при легировании металла шва 1,5% Мn (0,12-0,14% С) достигаются те же прочностные характеристики, что и при 0,22-0,24% С (0,5-0,7% Мn). Металл шва в первом случае обладает большей стойкостью против кристаллизационных трещин и против перехода в хрупкое состояние. Положительное влияние на прочность оказывают также небольшие добавки в металл шва никеля, хрома и других легирующих элементов.

Для электрошлаковой сварки углеродистых сталей чаще всего используют флюс АН-8 и сварочные проволоки марок Св-08, Св-08А, Св-08 ГА, Св-08Г2С, Св-10Г2 (ГОСТ 2246-70). Так, при

сварке сталей 15, 15Л, Ст2 равнопрочные соединения могут быть получены при использовании проволок Св-08 и Св-08А. При сварке низкоуглеродистой стали СтЗ применяют проволоку Св-08ГС.

Краткие обозначения:
σв— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
ε— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05— предел упругости, МПа
Jк— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2— предел текучести условный, МПа
σизг— предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10— относительное удлинение после разрыва, %
σ-1— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж— предел текучести при сжатии, МПа
J-1— предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν— относительный сдвиг, %
n— количество циклов нагружения
sв— предел кратковременной прочности, МПаR и ρ— удельное электросопротивление, Ом·м
ψ— относительное сужение, %
E— модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2T— температура, при которой получены свойства, Град
sT— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПаl и λ— коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB— твердость по Бринеллю
C— удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV
— твердость по Виккерсуpn и r— плотность кг/м3
HRCэ
— твердость по Роквеллу, шкала С
а— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С
HRB— твердость по Роквеллу, шкала В
σtТ— предел длительной прочности, МПа
HSD
— твердость по ШоруG— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Сталь Ст3пс: характеристики, свойства, аналоги

Ст3пс — углеродистая сталь полужидкого строительного и общего назначения, применяется в различных несущих и ненесущих элементах металлических конструкций. Его химический состав соответствует стандартам ДСТУ 2651 и ГОСТ 380.

Классификация : Конструкционная углеродистая сталь стандартного качества.

Продукт : Листы стальные и сортовой прокат.

Химический состав стали Ст3пс,%

Si млн пол. ю Кр N Cu

0.05-0,15

0,4–0,65

<0,04

<0,05

<0,03

<0,010 <0,3

Механические свойства стали Ст3пс

Стандартный Предел прочности при растяжении, Rm (МПа) Стандарт Минимальный предел текучести, ReH (МПа) Минимальный коэффициент удлинения σ,%
До 20 20-40 40-100 Более 100 До 20 20-40 Более 40
ГОСТ 14637 ДСТУ 8803 370-480 245 235 225 205 26 25 23

Аналоги стали Ст3пс

США

A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02702

Япония

SS400

ЕС

Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, S235JRG3

Китай

Q235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z

Швеция

1312, 1313

Финляндия

FORM300H

Приложение

Углеродистая сталь

Ст3пс применяется в производстве плоского и фасонного проката, толстолистового проката, горячекатаного и холоднокатаного проката, дугосварных труб и профилей, поковок, штамповок и других металлических деталей.Они используются в строительстве и машиностроении для изготовления металлических конструкций и деталей для работы при нормальных температурах.

Сварка

Сталь

Ст3пц сваривается без ограничений. Стандартные методы включают ручную дуговую, автоматическую, контактную и электрошлаковую сварку. Для толщин более 36 мм рекомендуется предварительный нагрев и последующая термообработка.

Ст3пс Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества — Steelun

Лента В34 ГОСТ 19851-74
Трубы стальные и фитинги к ним В62 ГОСТ 3262-75, ГОСТ 8696-74, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10707-80, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 24950-81, ТУ 14-3 -1160-83, ТУ 14-3-1428-86, ТУ 1380-001-08620133-05, ТУ 14-3Р-56-2001, ТУ 14-3-377-99, ТУ 1373-013-02949352-2003
Лента В24 ГОСТ 3560-73, ГОСТ 6009-74, СТП М309-74
Классификация, номенклатура и общие правила В20 ГОСТ 380-2005
Прутки и фасонные изделия В22 ГОСТ 4781-85, ГОСТ 5267.0-90, ГОСТ 5422-73, ГОСТ 5781-82, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 10551-75, ГОСТ 10884-94, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 12492.1-90, ГОСТ 12492.2-90, ГОСТ 12492.4-90, ГОСТ 12492.5-90, ГОСТ 12492.14-90, ГОСТ 19240-73, ГОСТ 19425-74, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 25577-83, ГОСТ 26020-83, ГОСТ 30565-98, ГОСТ 535-2005, ГОСТ 30136-95, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ОСТ 5.9086-85, ОСТ 5.9087-84, ТУ 14-1-3094-80, ТУ 14-2-341-78, ТУ 14-2-853-89, ТУ 14-2 -949-91, ТУ 14-1-5282-94, СТО АСЧМ 20-93, ТУ 14-1-5283-94, ТУ 14-105-568-93, ТУ 14-1-5254-94
Рельсы.Оболочка. Оболочка. Костыли В42 ГОСТ 5812-82, ГОСТ 8142-89, ГОСТ 16277-93
Листы и полосы В23 ГОСТ 82-70, ГОСТ 8568-77, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 14918-80, ГОСТ 16523-97, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 16523-89, ГОСТ 16523-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90 , ТУ 36.26.11-5-89, ТУ 14-1-3023-80
Обработка металлов давлением. Поковки В03 ГОСТ 8479-70, СТ ЦКБА 010-2004
Сварка и резка металлов.Пайка, клепка В05 ОСТ 26-260.453-92
Заготовки. Заготовки. Плиты В31 ОСТ 3-1686-90, ТУ 14-1-4944-90
Термическая и термохимическая обработка металлов В04 СТ ЦКБА 026-2005
Листы и полосы В33 ТУ 14-1-3579-83, ТУ 14-1-4431-88
Прутки и фасонные изделия В32 ТУ 14-105-454-86, ТУ 14-2-849-89, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-1-1271-75, ТУ 14-136-367-2008
Методы испытаний.Упаковка. Маркировка В29 ТУ 14-106-485-99
Проволока из низкоуглеродистой стали В71 ТУ 14-4-1813-97

Ст3пс (Ст3пс, 3)

Металлы -> Конструкционная сталь -> Сталь конструкционная углеродистая нормального качества

Характеристики материала Ст3пс (Ст3пс, 3).

Материал: St3ps (St3ps, 3)
Классификация: Конструкционная углеродистая сталь нормального качества

Химический состав в% материала St3ps (St3ps, 3) .

C Si Mn Ni S P Cr 09 N Cr
09 N As
0,14 — 0,22 0,05 — 0,15 0,4 — 0,65 макс 0,3 макс 0.05 max 0,04 max 0,3 max 0,008 max 0,3 max 0,08

Механические свойства под = 20 o Ст3пс, 3).

Ассортимент Размер Прямой. с с T д 5 y KCU Термическая обработка
мм МПа МПа % % %
Сталь горячекатаная 20-40 380-490 25 9
Твердость по Бринеллю материала Ст3пс (Ст3пс, 3), НВ 10 -1 = 131 МПа

Технологические свойства материала Ст3пс (Ст3пс, 3).

Свариваемость: без ограничений.
Хлопья: не предрасположены
Хрупкость при отпуске: не предрасположены

Спецификация:

— Предел прочности, [МПа]
s T — Предел текучести, [МПа]
d 5 — Удельное удлинение при разрыве, [%]
y — Уменьшение площади, [%]
KCU — Ударная вязкость, [кДж / м 2 ]
HB — твердость по Бринеллю , [МПа]
Свариваемость:
без ограничения — сварка производится без нагрева и последующей термообработки
ограниченная свариваемость — возможна сварка при нагреве до 100-120 градусов и последующая термообработка
твердосвариваемость — для получения качественной сварки необходимы дополнительные операции: нагрев до 200-300 градусов; термообработка ia отжиг

База данных сталей и сплавов (Марочник) содержит информацию о химическом составе и свойствах 1500 сталей и сплавов (нержавеющая сталь, легированная сталь, углеродистая сталь, конструкционная сталь, инструментальная сталь, чугун, алюминиевый сплав, титановый сплав, медный сплав, никелевый сплав. , магниевый сплав и другие).
Полезно для специалистов в области материаловедения, инженеров-конструкторов, инженеров-механиков, металлургов и торговцев металлами Наверх

© 2003 — 2009 Все права защищены. О программе.

Вы принимаете на себя весь риск, связанный с использованием содержимого Базы данных по стали и сплавам (Марочник)

Марки и семейства нержавеющей стали: объяснение

Несмотря на то, что нержавеющие стали обладают некоторыми общими характеристиками, понимание различных доступных типов важно для поиска оптимальных характеристик и ценовой категории для ваших нужд.

Благодаря своей универсальности, прочности и доступности производство нержавеющей стали продолжает расти во всем мире год за годом.

Но нержавеющая сталь — это не единственный сплав.

В то время как нержавеющая сталь получает большую часть своей коррозионной стойкости за счет хрома, сегодня существует почти бесконечное количество комбинаций различных металлов, которые продаются как нержавеющая сталь.

Один из первых шагов в поиске наилучших вариантов при работе с нержавеющей сталью — это определение сплава, подходящего для вашего продукта.

Давайте посмотрим на распространенные типы и особенности…

Идентификаторы из нержавеющей стали — различные типы

На большинстве сплавов нержавеющей стали можно встретить два основных ярлыка:

Но что вы можете узнать об этих сплавах по их этикеткам?

Достаточно, если знаешь, что искать…

Семейства из нержавеющей стали: четыре варианта с уникальными свойствами

Семейства относятся к определенным свойствам и дают представление о соотношении различных металлов в сплаве.Нержавеющая сталь делится на четыре группы:

  • Аустенитная нержавеющая сталь
  • Ферритная нержавеющая сталь
  • Дуплекс из нержавеющей стали
  • Нержавеющая сталь с мартенситным и дисперсионным упрочнением

Но семья — это только часть истории. Чтобы по-настоящему понять, что отличает один тип нержавеющей стали от другого, вам нужно взглянуть на его марку.

Сорта нержавеющей стали

Внутри семейств вы найдете различные марки, которые помогают описать определенные свойства сплава, такие как ударная вязкость, магнетизм, коррозионная стойкость и состав сплава.

Старые марки часто имеют трехзначный идентификатор, установленный Обществом автомобильных инженеров (SAE).

Однако в Северной Америке вы также можете увидеть оценки, идентифицированные с использованием шестизначного идентификатора, установленного Американским обществом испытаний и материалов (ASTM).

Они известны как идентификаторы единой системы счисления (UNS). Вы можете найти полный список распространенных идентификаторов здесь.

Во многих случаях идентификаторы UNS имеют те же первые три числа, что и их эквивалент AISI.

Но есть также системы оценок, созданные:

  • Британские стандарты (BS)
  • Международная организация по стандартизации (ISO)
  • Японские промышленные стандарты (JIS)
  • Европейский стандарт (EN)
  • Немецкий стандарт (DIN)
  • Китайский стандарт (ГБ)

Из-за огромного количества различных стандартов и систем классификации может быть трудно получить много информации об уникальном составе данного сплава по его марке.

Например, нержавеющая сталь 304 по стандарту SAE также может быть классифицирована как

  • Номер EN: 1.4305
  • Название EN: X8CrNiN18-9
  • UNS: S30400
  • DIN: X5CrNi18-9, X5CrNi18-10, X5CrNi19-9
  • BS: 304S 15, 304S 16, 304S 18, 304S 25, En58E
  • JIS: SUS 304, SUS 304-CSP

Однако для того, чтобы получить данное обозначение марки, сплав должен соответствовать строгому набору требований, установленных организацией, поддерживающей стандарт.

В соответствии с общими стандартами SAE нержавеющая сталь 304 должна содержать:

  • от 18% до 20% хрома
  • от 8% до 10,5% никеля
  • 0,08% углерода
  • 2% марганца
  • 0,75% кремний
  • 0,045% Фосфор
  • 0,03% серы
  • 0,1% азота

Каждое добавление или корректировка состава сплава будет влиять на различные аспекты характеристик нержавеющей стали.

Если вы не уверены, какая именно марка стали вам нужна или каковы требования к составу для различных марок, приведенные ниже списки содержат разбивку наиболее распространенных вариантов:

Характеристики обычных семейств и марок нержавеющей стали

Когда вы объединяете семью и сорт вместе, вы получаете хорошее представление о том, чего ожидать от конкретного сплава нержавеющей стали.

Вы можете узнать обо всем: от магнетизма и прочности до коррозионной стойкости и термостойкости.

Несмотря на то, что существует слишком много типов, чтобы перечислить их по отдельности, эти общие классификации дают представление о том, чего ожидать в каждой семье, а также о требуемых общих оценках.

Аустенитный

Это семейство наиболее популярно и широко используется во всем мире.

Часто включает хром и никель. Некоторые марки также включают марганец и молибден.

В то время как аустенитная нержавеющая сталь немагнитна при отжиге с раствором, некоторые марки холоднодеформированных сталей обладают магнитными свойствами. Закалка на основе нагрева не работает с этими типами стали.

Однако они обладают превосходной коррозионной стойкостью и сопротивлением ползучести, оставаясь при этом отличными для сварки.

Популярные марки аустенитной нержавеющей стали включают марки 303, 304, 316, 310 и 321.

Ферритный

Благодаря низкому содержанию никеля это одно из самых экономичных семейств.

Эти сплавы с низким содержанием никеля часто содержат хром, молибден, ниобий и / или титан для повышения ударной вязкости и сопротивления ползучести.

Большинство из них магнитные, а также обладают хорошей коррозионной стойкостью и свариваемостью.

Популярные в помещениях, например, в кухонной посуде, или вне поля зрения, например, в вытяжной системе, эти сплавы хорошо подходят для ситуаций, когда внешний вид не так важен, как стоимость и производительность.

Распространенные марки ферритной нержавеющей стали включают марки 409 и 430.

Дуплекс

Это семейство включает в себя многие из новейших и созданных запатентованных сплавов.

Многие дуплексные марки обладают сочетанием свойств как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей.

Характеристики

зависят от сплава, так как многие из них созданы для решения конкретных промышленных задач, таких как вес, прочность и более высокая прочность на разрыв. Большинство из них обладают хорошей свариваемостью и формуемостью по сравнению со сталями других семейств.

Некоторые из них обладают повышенной коррозионной стойкостью.Нержавеющая сталь, стойкая к хлоридам, особенно популярна на морских объектах.

Распространенные дуплексные сплавы включают марки 318L, LDX 2101, LDX 2304, 2507 и 4501 (также известные как супердуплекс 25CR).

Мартенситное и осадочное упрочнение

Хотя мартенситная и дисперсионно-твердеющая сталь наименее распространена из четырех основных семейств нержавеющих сталей, они популярны там, где требуется точная закаленная кромка.

Закалка и закалка возможны благодаря добавлению углерода, что делает это семейство лучшим выбором для ножей, ножниц, бритв и медицинских инструментов.

Эти сплавы нержавеющей стали обладают устойчивостью к коррозии от умеренной до хорошей и остаются магнитными после закалки.

Распространенные марки мартенситных сталей и сталей дисперсионного твердения включают марки 410 и 420.

Группа сплавов Магнитный отклик Коэффициент рабочего упрочнения Коррозионная стойкость Закаливаемый Пластичность Устойчивость к высоким температурам Низкотемпературная стойкость Свариваемость
Аустенитный Обычно нет Очень высокий Высокая по холодной работе Очень высокий Очень высокий Очень высокий Очень высокий
Дуплекс Есть средний Очень высокий Нет средний Низкий средний Высокая
Ферритный Есть средний средний Нет средний Высокая Низкий Низкий
Мартенситный Есть средний средний Закалка и отпуск Низкий Низкий Низкий Низкий
Осадочное твердение Есть средний средний Возрастная стойкость средний Низкий Низкий Высокая

Последние мысли

Нержавеющая сталь предлагает широкий спектр применений, от декоративных конструкций до тяжелых промышленных условий.Понимание уникальных характеристик различных сплавов нержавеющей стали необходимо не только для обеспечения долговечности и безопасности, но и для оптимизации затрат.



Более 40 лет Unified Alloys с гордостью обслуживает Канаду в различных отраслях промышленности. Наша цепочка поставок и опыт помогут обеспечить успех вашего следующего проекта, от листовой и прутковой продукции до обработки и изготовления. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности.

ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ

В современном мире мы видим и используем стальные конструкции повсюду.Существование железных дорог, которыми мы пользуемся каждый день от дома до работы, или одной из самых посещаемых туристических достопримечательностей в мире Эйфелевой башни, стало возможным благодаря использованию стали в качестве конструкционного материала. Благодаря своим уникальным свойствам все виды стали составляют основу нашего современного общества. Но что такое конструкционная сталь? В чем разница между мягкой и конструкционной сталью? Почему и как люди его используют? Все эти и многие другие вопросы будут подробно объяснены в этой статье.

1.) Что такое конструкционная сталь?

Конструкционная сталь — это сталь, которая используется в качестве строительного материала. Он спроектирован так, чтобы иметь хорошее соотношение прочности и веса (которое также называется удельной прочностью) и быть рентабельным, чтобы его можно было использовать в качестве конструктивного элемента в зданиях, дорогах, мостах и ​​т. Д.

2.) Почему сталь? Сталь как прочный материал

Сталь, один из важнейших материалов в современном мире, бывает различных сортов и форм.Это просто сплав железа с очень низким содержанием углерода (до 2,1% по весу). Иногда бывают и другие элементы. Благодаря своей высокой прочности на разрыв и низкой цене, это важный компонент, используемый в инфраструктуре, инструментах, кораблях, автомобилях, машинах, приборах и зданиях.

Стали производятся и используются с различными методами производства, обеспечивая изменение микроструктуры путем проведения необходимых термообработок в соответствии с желаемыми характеристиками. Кроме того, в сталь можно добавлять легирующие элементы для получения различных свойств.Фазовые диаграммы особенно важны при термообработке.

Рис. 1: Фазовая диаграмма равновесия между железом и углеродом

3.) Типы и марки конструкционной стали

Существует не только один тип конструкционной стали. Существуют различные формы и сорта, в зависимости от потребностей конкретного применения. Конструкционные стали классифицируются по форме их поперечного сечения, например, наиболее часто используемые формы I, T, C (2). Помимо формы, марка стали напрямую влияет на механические свойства.Таким образом, необходимо выбирать разные марки конструкционной стали в соответствии с различными требованиями к конструкции.

Несколько типов стали могут иметь форму и использоваться в качестве балок, стержней, пластин, стержней или профилей. Вот стандартные материалы конструкционной стали:

Углеродистая сталь:

Сталь

может быть определена как углеродистая сталь, когда добавление любого другого легирующего элемента (например, вольфрама, циркония, кобальта, никеля и т. Д.) Не требуется. содержание меди не превышает 0,4% или следующие элементы не превышают указанные массовые проценты (Mn: 1.6%, Si: 0,6%, Cu: 0,6%) (3). Углеродистые стали обычно классифицируются по содержанию углерода на низкоуглеродистые (<0,3%), среднеуглеродистые (0,3-0,6%), высокоуглеродистые (0,6-1%) и сверхвысокоуглеродистые (1,25-2%) стали. Он в основном используется в конструкционных трубах и насосно-компрессорных трубах.

Высокопрочные низколегированные стали:

Этот вид сталей имеет лучшие механические свойства и более устойчив к атмосферной коррозии, чем углеродистые стали. В них содержится марганец до 2,0%. Небольшие части других легирующих элементов, таких как хром, никель, молибден, азот, ванадий, ниобий и титан, можно использовать в различных комбинациях для изменения свойств (3).Погодостойкие стали, которые являются подтипом высокопрочных низколегированных сталей, обладают высокой стойкостью к атмосферной коррозии за счет образования на поверхности пассивного ржавого слоя, являющегося одной из важных конструкционных сталей. В основном используется в конструкционных формах и пластинах.

Кованые стали:

Ковка — это просто процесс формования металла, когда он находится в твердом состоянии. Это делается путем приложения механической и тепловой энергии к стальным слиткам или заготовкам. Этот процесс обеспечивает однородную зернистую структуру материала, которая уменьшает неоднородность матрицы за счет удаления пустот, пузырьков газа и увеличивает общую прочность (4).

Закаленные и отпущенные легированные стали:

Тип конструкционной стали (например, A514), которая в основном используется в строительных конструкциях. Как можно понять из названия, этот тип стали прошел этапы термической обработки закалкой и отпуском.

4.) Общая структурная форма

Формы конструкционных сталей, указанные во многих мировых стандартах. Короче говоря, углы, допуски, размеры и размеры поперечного сечения сталей определены в стандартах, и эти стали названы.На рисунке 2 ниже показаны общие структурные формы сталей. В то время как многие секции формируются путем горячей или холодной прокатки, другие изготавливаются путем сварки плоских или гнутых листов.

Рисунок 2: Различные типы профилей конструкционной стали

b.) ASTM

Эти стали имеют ассоциированный идентификационный номер сплава, начинающийся с буквы A, а затем с двух, трех или четырех цифр. Марки стали AISI с четырьмя номерами, обычно используемые для машиностроения, машин и транспортных средств, представляют собой совершенно другую серию спецификаций.Для всех сталей есть особые названия.

Например:
A1085 — конструкционные трубы и трубы
A36 — конструкционные профили и листы

5.) Преимущества и недостатки конструкционных сталей

ПРЕИМУЩЕСТВА НЕДОСТАТКИ
Отношение прочности к массе Подвержен коррозии
Простое и массовое производство Высокая стоимость обеспечения устойчивости к коррозии
Формовано и отформовано Усталость
Дешевый Изгиб
Долгожитель Снижение прочности при высоких температурах

Более высокое соотношение прочности / веса:

По сравнению с другими традиционными конструкционными материалами, такими как камень, цемент или дерево, по соотношению прочность / вес сталь доминирует.Это означает, что толерантность к плохому фундаменту выше.

Хорошая пластичность:

Пластичность — это способность материала выдерживать нагрузки без разрушения. Благодаря эластичности стали она может возвращаться к своей первоначальной форме после изгиба. Уступка до определенного момента предотвращает преждевременные отказы. Твердые и хрупкие материалы могут внезапно выйти из строя, поэтому они не подходят.

Высокая прочность:

Способность материала поглощать энергию называется ударной вязкостью.Конструкционные стали имеют высокие значения ударной вязкости; таким образом, они очень подходят для применения в строительстве. Они одновременно прочные и пластичные. Кроме того, следует отметить, что основное различие между мягкой сталью и конструкционной сталью состоит в том, что конструкционные стали более жесткие, чтобы выдерживать более высокие нагрузки без ненужного провисания.

Архитектурное разнообразие:

Стальные конструкции позволяют создавать различные архитектурные решения. По всему миру можно увидеть удивительные стальные здания, башни и мосты.Можно было бы удивиться, узнав, что всего сто лет назад этот материал было экономически нецелесообразно использовать в качестве конструктивного элемента.

Экономия места:

По сравнению с железобетонным стальным каркасом 40 × 40 см2 можно выполнять ту же работу, что и железобетонный каркас размером 100 × 100 см. Этот пример показывает, что можно получить чистую экономию с точки зрения полезной площади (5).

Существуют некоторые недостатки, которые можно решить с дополнительными затратами, например, коррозия и пожаробезопасность, или риск коробления при больших нагрузках.Тем не менее, основные преимущества могут перевешивать эти недостатки в конкретных приложениях для проектирования.

6.) Применение конструкционной стали

Что приходит вам в голову, когда вы слышите слово конструкционная сталь? Надеюсь, дело не только в строительстве. Конструкционная сталь — наиболее предпочтительный металл для архитекторов, дизайнеров, инженеров, подрядчиков и производителей. Благодаря своим свойствам, особенно высокой прочности, устойчивости к коррозии, растяжению и относительно низкой цене, нашел применение в различных областях.

Строительство

Конструкционная сталь находит широкое применение в строительной отрасли. Обычно используется при проектировании и строительстве промышленных объектов. Конструкционная сталь имеет высокое соотношение прочности и веса, что позволяет использовать ее при строительстве огромных сооружений, таких как здания, склады, мосты, заводы и т. Д. Стальные каркасы, балки, колонны, стержни, балки, плиты и многие другие. создается производителями металлоконструкций, которые используются в строительной отрасли.Ежегодно в строительстве зданий используется около 25% конструкционных сталей.

Горнодобывающая промышленность

Конструкционная сталь широко применяется в горнодобывающей промышленности. Большинство компонентов горного основания усилено конструкционной сталью. Все цеха, офисы, конструкционные части шахт, такие как шахтные грохоты, котлы с псевдоожиженным слоем, здания сделаны из конструкционной стали. Конструкционная сталь легко очищается благодаря гладкой поверхности. Следовательно, не мешайте другим элементам

Транспорт

Конструкционная сталь используется для производства грузовиков, трансмиссий, поездов, рельсов и судов, якорных цепей, шасси самолетов и компонентов реактивных двигателей.Большинство этих автомобилей содержат значительное количество конструкционной стали. Конструкционные стали используются из-за их эластичности, коррозионной стойкости, прочности на разрыв, пластичности, ковкости и доступности.

Морские суда

Большинство морских транспортных средств построено, например, из конструкционной стали; подводные лодки, лодки, супертанкеры, трапы, стальные полы и решетки, лестницы и сборные стальные профили. Конструкционная сталь может противостоять внешнему давлению, легко формируется.Эти свойства делают конструкционные стали пригодными для использования в судостроении.

Энергия

В энергетической промышленности существует множество применений конструкционной стали. Он используется во многих промышленных зданиях в возобновляемых и невозобновляемых источниках энергии, таких как опоры электропередачи, трубопроводы, ветряные турбины, электромагниты, сердечники трансформаторов, нефтяные и газовые скважины.

7.) Стандарты

Профили конструкционной стали, размеры, химический состав, механические свойства, такие как прочность, методы хранения, производятся в соответствии со стандартами.Конструкционные стали обычно определяются на основе соответствующих отраслевых или национальных стандартов, таких как ASTM, API, BSI, ISO и т. Д. В большинстве случаев стандарты устанавливают в основном основные требования, такие как пределы химического состава и свойств при растяжении.

Двумя наиболее распространенными стандартами использования являются Европейский стандарт (EN 10025) и Американский стандарт (ASTM).

a.) EN 10025

Названия конструкционных сталей начинаются с буквы «S» и после записи «Предел текучести (в Н / мм2).Затем они могут быть обозначены как «Значение ударной вязкости», «Мелкозернистый или нет», «Закаленный или закаленный»

Например: «S275J2» или «S690QL»

8.) Как выбрать производителя?

Принятие решения по такому важному вопросу может вызвать затруднения. Неправильное решение производителя может дорого обойтись. Наши советы, приведенные ниже, могут быть полезны при выборе производителя.

Знайте, что вы ищете.

Определите свои приоритеты и ожидания от производителя перед собеседованием с кандидатами.

Не торопитесь.

Спешка с выбором производителя может занять у вас больше времени, чем его оценка. При необходимости протестируйте несколько компаний и выберите лучшую для вас.

Спросите предысторию.

Компания с хорошей историей вряд ли подведет вас, лучше помнить об этом.

Рассмотрите возможность найма агентов

Есть много невидимых затрат в процессе закупок. Наем опытных специалистов или компаний для ваших проектов по закупкам может существенно сократить ваши расходы.Не стесняйтесь спрашивать об этом у опытной команды Yena, занимающейся различными проектами стальных конструкций.

YENA Engineering имеет большой опыт в производстве стальных конструкций, таких как высотные здания, системы крыш, детали мостов, промышленные здания и соответствующее строительное оборудование. Мы можем выполнять проекты в соответствии с EN 1090-1 EXC2, EXC3 и EXC4. Наши процедуры сварки соответствуют стандарту EN ISO 3834-2.

Мы предлагаем комплексные услуги по подбору поставщиков для строительных проектов, включая рабочие чертежи, закупку сырья, обработку поверхности (пескоструйную очистку, окончательную окраску), цинкование, резку, сверление, сварку и отделку.

Для получения подробной информации о нас посетите страницу нашего продукта https://yenaengineering.nl/structural-steel-parts/

Наши ссылки https://yenaengineering.nl/references/

или свяжитесь с нами https: //yenaengineering.nl/contact/

Вас могут заинтересовать:

Нержавеющая сталь | Ресурсы для литья металлов

Марки нержавеющей стали, состав, молекулярная структура, производство и свойства

Скульптура Chicago Cloud Gate сохраняет свой сияющий блеск благодаря пассивирующему слою, который защищает внутреннюю сталь от окисления.

В этом руководстве:

Нержавеющая сталь — это общее название большой группы ферросплавов, устойчивых к ржавчине. В отличие от других сплавов железа, нержавеющая сталь имеет устойчивый пассивирующий слой, защищающий ее от воздуха и влаги. Такая стойкость к ржавчине делает его хорошим выбором для многих областей применения, включая наружное, водное, пищевое и высокотемпературное использование.

Как производится нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь может быть литой или кованной. Основное различие заключается в том, как из него формируется конечный продукт. Литая нержавеющая сталь изготавливается путем заливки жидкого металла в формовочную емкость определенной формы. Деформируемая нержавеющая сталь начинается на сталелитейном заводе, где установки непрерывного литья под давлением превращают нержавеющую сталь в слитки, блюмы, слитки или слябы. Эти сырые материалы для производства затем должны быть сформированы в ходе дальнейшей работы. Их повторно нагревают и обрабатывают прокаткой или молотком.

Изделия из кованой нержавеющей стали более распространены, чем изделия из литой нержавеющей стали.

Изделия из литой нержавеющей стали обычно изготавливаются и обрабатываются либо в литейном цехе, либо под его контролем. Если они являются маленьким компонентом более крупного продукта, отливка может быть отправлена ​​на другие фабрики для сборки. Деформируемая нержавеющая сталь начинается на сталелитейном заводе, но превращается в конечный продукт на другом заводе.

Нержавеющая сталь отличается превосходной коррозионной стойкостью, которая защищает сталь от воздуха и влаги, что делает ее идеальным материалом для различных промышленных применений, включая трубы и резервуары.

Из чего сделана нержавеющая сталь?

Как и вся сталь, нержавеющая сталь начинается со смеси железа и углерода. Что отличает это семейство сплавов, так это то, что нержавеющая сталь также содержит минимум 10,5% хрома. Этот элемент придает нержавеющей стали характерную стойкость к окислению. Когда нержавеющая сталь подвергается воздействию атмосферы, хром соединяется с кислородом с образованием тонкого стабильного пассивирующего слоя оксида хрома (III) (Cr 2 O 3 ). Пассивирующий слой защищает внутреннюю сталь от окисления и быстро восстанавливается, если поверхность поцарапана.

Этот пассивирующий слой отличается от гальванического покрытия. Некоторые металлы покрываются цинком, хромом или никелем для защиты поверхности. В таких случаях преимущества покрытия теряются, как только царапина проникает через покрытие. Хром внутри нержавеющей стали обеспечивает больше, чем просто защиту поверхности. Он создает свою пассивную пленку всякий раз, когда подвергается воздействию воздуха. Таким образом, даже если нержавеющая сталь сильно поцарапана, пассивирующий слой самовосстанавливается.

Железо + Углерод = Сталь
+ Хром = Нержавеющая сталь
(не менее 10.5% хрома)

Ферритные сплавы


Хром

(10,5–18%)
Углерод
(0,08–0,15%)

Мартенситные сплавы


Углерод

(0,10–1,2%)
+ Хром (12-18%)

Аустенитные сплавы


+ хром (16%)

+ никель (8 +%)

Дуплексные сплавы


+ хром (19 +%)

+ молибден
+ небольшое количество никеля

Сплавы для дисперсионного твердения


+ хром

+ никель
+ медь и / или другие элементы

Производство может включать закалку или закалку на воздухе.

Может содержать молибден, титан или медь.

Обычно содержит молибден, медь или другие легирующие элементы.

Производство должно включать методы термической обработки.

Виды нержавеющей стали

Существует несколько «семейств» нержавеющей стали. В каждом из этих семейств есть разные пропорции железа, хрома и углерода. Некоторые содержат другие элементы, такие как никель, молибден, марганец или медь. Свойства этих сталей различаются по составу, что делает эту группу сплавов универсальной.

Марки нержавеющей стали

Марки

дают представление о семействе той или иной нержавеющей стали. Наиболее распространенные марки:

  • Ферритная нержавеющая сталь: 430, 444, 409, 430
  • Аустенитная нержавеющая сталь: 304, 302, 303, 310, 316, 317, 321, 347
  • Мартенситная нержавеющая сталь: 420, 431, 440, 416
  • Дуплексная нержавеющая сталь: 2304, 2205

Иногда инженеры выбирают сплавы одного и того же семейства, например, в двух популярных коммерческих марках аустенитной нержавеющей стали 304 vs.316. Однако так бывает не всегда. Автомобильные выхлопные системы часто выбирают между 304 и 409. Решетки для барбекю могут быть сделаны из 304 или 430.

Механические свойства нержавеющей стали

Обычно выбирают нержавеющую сталь, потому что она устойчива к коррозии, но ее также выбирают потому, что это сталь. Такие свойства, как прочность, текучесть, ударная вязкость, твердость, реакция на деформационное упрочнение, свариваемость и термостойкость, делают сталь невероятно полезным металлом в машиностроении, строительстве и производстве, особенно с учетом ее стоимости.Прежде чем выбрать марку, инженер рассматривает рабочую нагрузку и атмосферные условия нержавеющей стали.

Свойства при растяжении

Прочность металлов на растяжение измеряют при растяжении. Типичный растягивающий стержень подвергается растягивающей силе, также известной как растягивающая нагрузка. В случае отказа измеряют предел прочности на разрыв, предел текучести, удлинение и уменьшение площади.

Твердость

Твердость — это способность стали противостоять вдавливанию и истиранию.Двумя наиболее распространенными испытаниями на твердость являются Бринелля и Роквелла. В тесте Бринелля небольшой шарик из закаленной стали вдавливается в сталь стандартной нагрузкой и измеряется диаметр полученного отпечатка. Тест Роквелла измеряет глубину вдавливания. Твердость некоторых металлов можно повысить за счет холодной обработки, также известной как наклеп. У некоторых металлов твердость может быть увеличена путем термической обработки.

Стойкость

Вязкость — это способность стали пластически деформироваться при очень локальных напряжениях.Вязкая сталь устойчива к растрескиванию, что делает ее очень желательным качеством, используемым в машиностроении. Уровень прочности определяется с помощью динамического испытания. На стержне образца надрезают надрез, чтобы локализовать напряжение, затем на него ударяет качающийся маятник. Энергия, поглощаемая при разрыве стержня образца, измеряется тем, сколько энергии теряет маятник. Прочные металлы поглощают больше энергии, а хрупкие — меньше.

Ферритные нержавеющие стали желательны для инженерных применений из-за их превосходной вязкости. Они также обычно используются для выхлопных труб транспортных средств, топливопроводов и архитектурной отделки.

Ферритный

Ферритные нержавеющие стали содержат железо, углерод и 10,5–18% хрома. Они могут содержать другие легирующие элементы, такие как молибден или алюминий, но обычно в очень небольших количествах. У них есть объемно-центрированная кубическая (ОЦК) кристаллическая структура — такая же, как у чистого железа при температуре окружающей среды.

Ферритные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами благодаря своей кристаллической структуре. Их относительно низкое содержание углерода обеспечивает соответственно низкую прочность. Другие недостатки ферритного типа включают плохую свариваемость и пониженную коррозионную стойкость.Однако они желательны для инженерных приложений из-за их превосходной прочности. Ферритные нержавеющие стали часто используются для выхлопных труб автомобилей, топливопроводов и архитектурной отделки.

Аустенитные нержавеющие стали популярны благодаря простоте изготовления и сварки. Их можно найти в кухонной технике, резервуарах для химикатов и в уличной мебели, например, в тумбах из нержавеющей стали.

Аустенитный

Аустенитная нержавеющая сталь имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) кристаллическую структуру и состоит из железа, углерода, хрома и не менее 8% никеля.Благодаря высокому содержанию хрома и никеля они обладают высокой устойчивостью к коррозии и немагнитными. Как и ферритные нержавеющие стали, аустенитные нержавеющие стали нельзя упрочнять термической обработкой. Однако они могут быть закалены холодной обработкой. Высокое содержание никеля в аустенитных нержавеющих сталях позволяет им хорошо работать при низких температурах.

Две наиболее распространенные нержавеющие стали — 304 и 316 — являются аустенитными. Основной причиной популярности аустенитных нержавеющих сталей является легкость их формования и сварки, что делает их идеальными для высокоэффективного производства.Существует множество подгрупп аустенитных нержавеющих сталей с широким диапазоном содержания углерода. Свойства дополнительно настраиваются за счет добавления легирующих элементов, таких как молибден, титан и медь. Аустенитные нержавеющие стали часто используются для производства кухонных моек, оконных рам, оборудования для пищевой промышленности и химических резервуаров. Они также обычно используются для обустройства уличных площадок, таких как скамейки, тумбочки из нержавеющей стали и велосипедные стойки.

Мартенситные нержавеющие стали лучше всего подходят для применений, где прочность важнее свариваемости.Они чрезвычайно прочные из-за термической обработки и используются для изготовления деталей авиакосмической промышленности, столовых приборов и лезвий.

Мартенситный

Мартенситные нержавеющие стали

имеют объемно-центрированную тетрагональную структуру (BCT). Они содержат 12–18% хрома и имеют более высокое содержание углерода (0,1–1,2%), чем аустенитные или ферритные нержавеющие стали. Как и ферритная структура BCC, BCT является магнитным. Мартенситные нержавеющие стали очень полезны в ситуациях, когда прочность стали важнее ее свариваемости или коррозионной стойкости.Основное отличие состоит в том, что мартенситная нержавеющая сталь может быть упрочнена термической обработкой из-за высокого содержания углерода. Это делает их полезными для ряда приложений, включая аэрокосмические детали, столовые приборы и лезвия.

Дуплексные нержавеющие стали используются для производства деталей для сред, подверженных воздействию хлоридов. Широко используется в опреснительной и нефтехимической промышленности для таких применений, как сосуды высокого давления, в которых хранится природный газ.

Дуплекс

Дуплексная нержавеющая сталь — новейший тип нержавеющей стали.Они содержат больше хрома (19–32%) и молибдена (до 5%), чем аустенитные нержавеющие стали, но значительно меньше никеля. Дуплексные нержавеющие стали иногда называют аустенитно-ферритными, поскольку они имеют гибридную ферритную и аустенитную кристаллическую структуру. Примерно половинное смешение аустенитной и ферритной фаз в дуплексных нержавеющих сталях дает ему уникальные преимущества. Они более устойчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением, чем аустенитные марки, жестче, чем ферритные, и примерно в два раза прочнее, чем чистая форма того и другого.Ключевым преимуществом дуплексных нержавеющих сталей является коррозионная стойкость, равная или превышающая аустенитные марки в случае воздействия хлоридов.

Дуплексные нержавеющие стали

также очень рентабельны. Прочность и коррозионная стойкость дуплексной нержавеющей стали достигаются при более низком содержании сплава, чем у эквивалентных аустенитных марок. Дуплексные нержавеющие стали регулярно используются для производства деталей, подверженных воздействию хлоридов, в опреснительной и нефтехимической промышленности. Они также используются в строительстве для мостов, сосудов высокого давления и анкерных стержней.

Нержавеющие стали с дисперсионным твердением прочнее обычных мартенситных марок и часто используются для производства прутков, прутков и проволоки.

Осадочное твердение

Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением может иметь ряд кристаллических структур, однако все они содержат как хром, так и никель. Их общие характеристики — коррозионная стойкость, простота изготовления и чрезвычайно высокая прочность на разрыв при низкотемпературной термообработке.

Аустенитные дисперсионно-твердеющие сплавы в основном были заменены более прочными суперсплавами.Тем не менее, полуаустенитные дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали продолжают использоваться в аэрокосмической промышленности и даже применяться для изготовления новых форм. Нержавеющие стали с мартенситным дисперсионным твердением прочнее обычных мартенситных марок и часто используются для производства прутков, прутков и проволоки.

Технический вид: молекулярная микроструктура нержавеющей стали

Когда металлы вымерзают из расплавленного состояния, они кристаллизуются и образуют зерна. Эта кристаллическая структура определяет многие механические свойства металла.На эту микроструктуру влияют многие факторы.

Типы атомов в сплаве изменяют структуру из-за молекул, образованных этими атомами. Процентное содержание каждого материала также определяет, какие структуры образуют атомы.

Температура оказывает сильное влияние на форму кристаллической решетки металла. При определенных температурах начинают формироваться разные структуры. У сплавов есть таблицы фаз, которые демонстрируют, какие типы зерен являются обычными при разных температурах и с разным процентным содержанием важных элементов.

Наша фазовая диаграмма железо-углерод показывает, как температура и углерод влияют на формирование зерен в стали. Он показывает три фазы образования железа:

  • Феррит или альфа-железо (α) — это стандартное зерно, образующееся при температурах ниже 912 ° C.
  • Аустенит, или гамма-железо (γ), имеет более плотно упакованные зерна кристаллов и появляется при температуре 912–1394 ° C.
  • Дельта-железо (δ) образуется при температурах выше 1395 ° C, прежде чем железо превратится в жидкость при 1538 ° C. Дельта-фаза железа больше напоминает α-железо или феррит.

Фазовая диаграмма железо-углерод. Литейный завод Reliance, CC BY ND.

Добавление углерода влияет на то, как основные зерна стали кристаллизуются, стабилизируются и взаимодействуют друг с другом. Температура влияет на абсорбцию углерода. Фаза высокотемпературного аустенита насыщена углеродом с плотно упакованными молекулами металла. При других температурах весь углерод не абсорбируется. Он создает другие молекулярные структуры. Например, сплав железа с углеродом обычно содержит молекулы цементита Fe 3 C.В чистом виде цементит классифицируется как керамика: он твердый и хрупкий, что придает эти свойства конечному металлу. Графит также может образовываться на молекулярном уровне. Форма этого графита может повлиять на поведение металла при ударе. Круглые графитовые узелки могут скользить друг мимо друга при ударе, деформируясь, но не ломаясь. Для сравнения: металл с большим количеством чешуйчатого графита при ударе может срезаться по границам чешуек. Скорость охлаждения металла и его термообработка или обработка также влияют на размер и форму зерна.

Аустенитные стали — это стали с аустенитной решеткой с γ-железом. На фазовой диаграмме железо-углерод эта решетка обычно находится при высоких температурах. Однако добавление никеля и / или марганца позволяет аустениту оставаться, пока сталь остывает. Микроструктура аустенита известна как «гранецентрированная кубическая». Кубические молекулы с гранецентрированной структурой придают металлу особые свойства.

Телоцентрированные кубические микроструктуры против гранецентрированных

Металл — это кристалл, состоящий из молекулярной решетки.Каждая ячейка решетки состоит из атомов. Количество атомов в каждой ячейке решетки и то, как они соединяются друг с другом, меняют поведение этой решетки при деформации. Базовые решетки бывают примитивными, телесно-центрированными и гранецентрированными.

Основные формы клеток

Примитивный кубик

  • Каждый атом в этом примитивном кубе находится в углу ячейки. Каждый атом — это точка соединения в решетке.
  • Каждый угловой атом делится поровну с окружающими его ячейками.Следовательно, каждый атом является частью восьми смежных кубов.
  • Всего элементарная ячейка содержит 1 атом. Поскольку каждый из угловых атомов используется совместно с восемью соседними кубами, только 1/8 каждого атома находится внутри примитивной ячейки.
    8 x 1/8 часть каждого углового атома = всего 1 атом.

Телоцентрированная кубическая (BCC)

Запертый столбик превращает аллею в приятную и безопасную пешеходную зону.

  • Как и в примитивной кубической форме, в каждом углу ячейки есть атомы.
  • Кроме того, в середине ячейки находится атом. У этого атома нет общих ячеек: 8 ячеек присоединены к решетке, а одна — только к атому.
  • Элементарная ячейка содержит всего 2 атома:
    8 атомов x 1/8 доли на атом, как в примитивной кубической структуре, плюс атом в центре.
  • Альфа-железо (феррит) и дельта-железо являются металлами BCC.

Гранецентрированный куб (FCC)

  • Гранецентрированная кубическая структура имеет атомы в каждом углу ячейки и, кроме того, атом в центре каждой грани куба.
  • Атомы с центрированной «гранью» используются только двумя ячейками, поэтому каждая из них составляет половину стоимости атома.
  • Элементарная ячейка содержит всего 4 атома:
    8 атомов x 1/8 доли для угловых атомов и 6 атомов x 1/2 доли для гранецентрированных атомов.
  • Гамма-железо (аустенит) — металл FCC.

Сталь без никеля и марганца обеспечивает стабильную гранецентрированную кубическую структуру (ГЦК) при температуре 1674–2 541 ° F. При этих температурах углерод в стали проникает в каждую ячейку.

Однако эта сталь, охлажденная обычным (не закаленным) способом, станет ферритной и станет объемно-центрированной кубической (ОЦК). Он не будет поддерживать структуру FCC.

Решетки

BCC более уязвимы к некоторым видам механической деформации, чем более плотно упакованные структуры FCC. У них разное количество атомов в каждой ячейке, удерживающей решетку вместе. Сохранение структуры FCC даже при комнатной температуре помогает сохранить ее дополнительную прочность. Обычно это делается за счет добавления в сплав дополнительных элементов.

Микроструктуры ферритных, аустенитных, мартенситных и дуплексных сталей

Ферритная сталь — это обычная сталь BCC. Он становится хрупким при криогенных температурах, быстро теряет прочность при повышенных температурах и становится магнитным. Эти свойства обусловлены объемно-центрированной кубической (ОЦК) формой.

Внутри каждой «слабо» упакованной ОЦК-ячейки не все электроны способны находить электроны противоположного спина и образовывать пары с ними. Именно эти непривязанные электроны создают магнетизм ферритной стали.Поскольку только два атома добавляют прочности каждой ячейке, ферритную сталь также легче сломать, особенно в горячих или холодных средах.

Аустенитная сталь соответствует требованиям FCC при комнатной температуре из-за добавления в сплав никеля. Аустенитная сталь более пластична, чем FCC, даже при криогенных температурах. Он более жаропрочный. Он также не магнитный. Эти свойства обусловлены его гранецентрированной (ГЦК) формой.

Все решетки имеют «системы скольжения» или линии сдвига, где решетка может скользить при ударе без разрыва клеток.Кубические решетки обладают большой симметрией и, следовательно, большим количеством плоскостей скольжения. Возможно, это парадоксально, но более плотно упакованный кристалл ГЦК имеет больше линий сдвига, чем слабоупакованные кристаллы БЦК. Плотно упакованные кристаллы легче скользят друг мимо друга. Каждая ячейка имеет больший атомный вес и прочность и легче удерживается вместе.

Пластическая деформация на микроуровне поддерживает пластичность материала на макроуровне. Вот почему существует более широкий диапазон упругости гранецентрированных кубических структур.Ферритные конструкции с большей вероятностью разобьются при ударе или разорвутся при растяжении, особенно в сложных условиях.

Аустенитная нержавеющая сталь — единственная нержавеющая сталь, которая не становится хрупкой и легко ломается в криогенных условиях. Аустенитная сталь сохраняет большую часть своей вязкости и удлинения даже ниже -292 ° F. Низкотемпературное охрупчивание характерно для ферритных и дуплексных сталей. После перехода температуры они могут разрушиться под воздействием стресса.

Мартенситные стали — это еще один тип стали с совершенно другим типом зерна на поверхности. Эти стали не имеют простой кубической микроструктуры. Мартенсит образуется при закалке: быстром охлаждении поверхности. Удар окружающей среды заставляет решетку вздыматься, когда она замерзает. Мартенситные микроструктуры находятся под напряжением, имеют объемно-центрированную тетрагональную форму и не выстраиваются равномерно. Это позволяет мартенситным поверхностям быть более твердыми, но они также более хрупкими даже при комнатной температуре.

Дуплексные стали — относительно новое дополнение к разновидностям нержавеющих сталей. Эти стали имеют смесь микроструктур. Перемежающиеся слои феррита и аустенита придают окончательные свойства материала обоим. Более низкое процентное содержание никеля и / или марганца, необходимое для дуплексной нержавеющей стали, снижает стоимость по сравнению с аустенитной нержавеющей сталью.

Регулярную очистку нержавеющей стали можно производить водой с мылом. Коммерческое применение может потребовать более тщательной обработки универсальной смазкой.

Уход и уход за нержавеющей сталью

Хотя нержавеющая сталь устойчива к ржавчине, она не является водонепроницаемой. Его коррозионная стойкость основана на пассивирующем слое, который может быть нарушен химическим путем. Соли, кислоты, царапины, удерживающие влагу, и отложения железа могут сделать нержавеющую сталь уязвимой для ржавчины.

При установке нержавеющей стали необходимо соблюдать осторожность: стальные инструменты могут изменить химический состав поверхности стали, оставив после себя отложения железа, которые делают поверхность уязвимой.Все места, которые соприкасались со сталью, следует очистить. Следует избегать глубоких царапин, которые могут удерживать влагу.

Уход за нержавеющими поверхностями несложен, но его следует проводить регулярно, если сталь подвергается ударам, царапинам, воздействию соли, железа или других химикатов. За садовой мебелью следует ухаживать дважды в год.

Способ очистки нержавеющей стали зависит от типа проблемы. Для разных типов отметок необходимы разные стратегии.В нашем посте для тщательной очистки описаны действия по устранению обесцвечивания, ржавчины, жира, отпечатков пальцев, цемента или известняка. Быстро справиться с коррозией — это хорошо. При раннем обнаружении достаточно WD-40 или другой смазки для удаления ржавчины.

При надлежащем уходе и уходе свойства нержавеющей стали, которые делают ее такой привлекательной, — прочность стали в сочетании с коррозионной стойкостью и блеском хрома — могут оставаться надежным активом в течение многих лет.

Для получения дополнительной информации о нержавеющей стали или запроса предложения по индивидуальному проекту, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Характеристики напряжения текучести и разработка инновационной трехступенчатой ​​многофазной термомеханической обработки для производства сверхмелкозернистых объемных сталей

Основные характеристики

Поведение текучести микролегированных сталей Nb – Ti / IF изучено с помощью моделирования горячего сжатия.

Инновационная многофазная регулируемая прокатка позволяет получать УМЗ стали крупногабаритного размера.

Четырехкратное улучшение YS приписывается формированию UFG-структур.

DIFT с последующим DRX преобразованных ферритовых механизмов, которые, как установлено, образуют UFG.

Abstract

В настоящем исследовании сначала было исследовано поведение текучести микролегированных Nb – Ti сталей и сталей без внедрения (IF), чтобы узнать влияние параметров обработки на их микроструктурную эволюцию. Затем были разработаны инновационные трехступенчатые схемы многофазной контролируемой прокатки для получения однородной структуры зерен субмикронного размера и успешного получения сверхмелкозернистого феррита + мартенсита (0.69–0,78 мкм) и ферритная структура (0,83–0,88 мкм) соответственно в микролегированных сталях и сталях IF. Хорошее сочетание предела текучести и пластичности было достигнуто для микролегированной (924 МПа, удлинение 13,6%) и IF стали (621 МПа, удлинение 19,4%) после прокатки в соответствии с разработанными трехступенчатыми графиками многофазного контроля деформации. Вызванное деформацией превращение феррита с последующей непрерывной динамической рекристаллизацией динамически преобразованного феррита является ключевым механизмом формирования ультрамелкозернистой структуры.Из-за приложения большого количества деформаций именно в режиме α + γ фазы, α-фаза подразделяется на несколько субзерен. Эти α-субзерна сильно закреплены границами γ / α зерен и тем самым ограничивают динамическое восстановление феррита за счет повторного сшивания и распутывания границ субзерен. При применении дополнительной деформации угол разориентации между этими границами субзерен непрерывно увеличивается за счет накопления дислокаций, и, наконец, за счет непрерывной динамической рекристаллизации развивается ультрамелкая зеренная структура феррита.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *