Предел текучести стали 35: характеристики и расшифовка, применение и свойства стали

Содержание

Сталь 35 | ТД СпецСплав

Характеристика стали 35

 

Марка :35
Заменитель:30, 40, 35г
Классификация :Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.
ГОСТ:ГОСТ 1050-88

Химический состав в % стали 35

CSiMnNiSPCrCuAs
0.32 — 0.40.17 — 0.370.5 — 0.8до   0.25до   0.04до   0.035до   0.25до   0.25до   0.08

Температура критических точек стали 35

Ac1 = 730 ,      Ac3(Acm) = 810 ,       Ar3(Arcm) = 796 ,       Ar1 = 680 ,       Mn = 360

Механические свойства при Т=20oС стали 35

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Поковкидо 100 4702452248490Нормализация
Поковки100 — 300 4702451942390Нормализация
Поковки300 — 500 4702451735340Нормализация

Твердость

    Твердость материала   35   горячекатанного отожженного ,      HB 10 -1 = 163   МПа
    Твердость материала   35   после отжига ,      HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства стали 35

TE 10— 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.06  7826  
1001.9712497804469251
2001.8712.9497771490321
3001.5613.6477737511408
4001.6814.2447700532511
500 14.6417662553629
600 15387623578759
700 15.2357583611922
800 12.72976007081112
900 13.92875496991156
TE 10— 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства стали 35

  Свариваемость:ограниченно свариваемая.
  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 , [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

Сталь конструкционная 35ХГН2 — Металлургическая компания

Краткие обозначения:
σв— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПаε— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05— предел упругости, МПаJк— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2— предел текучести условный, МПаσизг— 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, МПаJ-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/см2 T— температура, при которой получены свойства, Град
sT— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПаl и λ— коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB— твердость по БринеллюC— удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV— твердость по Виккерсуpn и r— плотность кг/м3
HRCэ— твердость по Роквеллу, шкала Са— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С
HRB— твердость по Роквеллу, шкала ВσtТ— предел длительной прочности, МПа
HSD— твердость по ШоруG— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Замена стали 35 — В помощь хозяину

Сталь марки 35

16523-70 (Образцы поперечные)
4041-71(Образцы поперечные)
2284-79

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

Расшифровка марки 35: обозначение 35 свидетельствует о том, что в конструкционной стали содержится 0,35 % углерода, а остальные примеси очень незначительны.

Особенности стали 35: при изготовлении высокоточных металлических деталей основное место занимает механическая обработка резанием. В результате обработки резанием на поверхности изделий возникает пластически деформированный (наклепанный) слой. Последний аккумулирует около 3% энергии, затрачиваемой на его образование, которая расходуется на накопление искажений и дефектов кристаллической решетки. Наличие на поверхности изделий наклепанного слоя с нестабильной структурой и большим уровнем внутренних напряжений, зачастую существенно превышающим величину предела текучести неупрочненного материала, может приводить к значительному изменению размеров во времени, что особенно характерно для изделий сложной конфигурации и малой жесткости.

За счет рационального отжига наклепанного слоя можно значительно повысить сопротивление микропластическим деформациям и размерную стабильность тонкостенных деталей приборов. С этой целью произведена оценка изменения величины макронапряжений в поверхностном слое и исследовано влияние дорекристаллизационного отжига (отдыха) на сопротивление микропластическим деформациям, распространенных в приборостроении конструкционных сталей и сплавов после механической обработки резанием. Напряжения в наклепанном обработкой резанием слое определяли методом послойного стравливания поверхности образца.

На рисунке слева показано распределение напряжений в поверхностном слое стали 35, предварительно обработанной на твердость HRC 28-32. Наибольшие напряжения образуются после шлифования и достигают 146 кгс/мм 2 , что значительно превышает предел текучести основного материала. После фрезерования растягивающие напряжения составляют около 90 кгс/мм 2 .

Вследствие нестабильной структуры в наклепанном поверхностном слое релаксация напряжений в нем интенсивно протекает при достаточно низких температурах, в то время как в основном материале она относительно мала.

На рисунке справа представлены кривые релаксации напряжений при 150° С в шлифованных пластинчатых образцах из стали 35 толщиной 0,5 мм и в образцах, которые после механической обработки были подвергнуты термическому улучшению на аналогичную твердость (HRC 28-32). В то время как в образцах без наклепанного слоя интенсивная релаксация протекает лишь в течение первоначальных 100 ч и за 5000 ч испытаний составляет около 8%, в образцах с наклепанным слоем интенсивная релаксация протекает на протяжении всего периода испытаний и за 5000 ч достигает 90%. За 2000 ч при 100° С уровень напряжений в наклепанном слое ненагруженных образцов снизился более чем на 70%, за 3500 ч — на 83%.

В результате релаксации напряжений в наклепанном точением поверхностном слое цилиндрического стального образца происходит существенное изменение его размеров. После выдержки в течение 4 ч при 150° С размеры образца из стали 35 уменьшаются на 1,2 мкм, что соответствует релаксации растягивающих напряжений в поверхностном наклепанном слое на 25%.

Предел упругости сталей и сплавов после механической обработки резанием в зависимости от температуры дорекристаллизационного отжига изменяется по кривой с максимумом. Температурный интервал максимальных значений предела упругости при отжиге механически обработанных образцов составляет для конструкционной углеродистой стали 350-400° С, для аустенитной стали 450° С, для медных сплавов 230-280° С, для титановых сплавов 500-600° С, для дюралюминия в закаленном и искусственно состаренном состоянии — 200° С. Таким образом, оптимальный отжиг после механической обработки обеспечивает повышение предела упругости различных по природе и структурному состоянию сплавов от 1,5 до 4 раз. Весьма активно возрастает предел упругости при отпуске механически обработанных образцов из закаленной высокоуглеродистой стали.

Как видно из рис. 97, после отпуска шлифованных образцов предел упругости значительно возрастает, в то время как твердость не изменяется.

Зависимость релаксационной стойкости металлов и сплавов после обработки резанием от температуры дорекристаллизационного отжига является аналогичной рассмотренной выше для предела упругости. Отжиг на максимальный предел упругости обеспечивает также и максимальную релаксационную стойкость. Например, для механически обработанных образцов из стали 35 максимальная релаксационная стойкость достигается после отжига при 400° С (рис. 98, 99).

Таким образом, результаты исследования показали, что поверхностный наклепанный слой после механической обработки резанием, обычно являющийся причиной размерной нестабильности изделий, может быть эффективно использован для значительного повышения сопротивления микропластическим деформациям и размерной стабильности тонкостенных деталей.

Наблюдаемое изменение сопротивления микропластическим деформациям механически обработанных образцов обусловлено процессами стабилизации тонкой структуры в наклепанном поверхностном слое в результате дорекристаллизационного отжига.

По-видимому, при оптимальной температуре отжига происходит достаточная стабилизация и закрепление атомами внедрения дислокационной структуры без существенного уменьшения плотности несовершенств, что обусловливает максимальные показатели сопротивления микропластическим деформациям наклепанного слоя. При нагреве выше оптимальной температуры отжига наряду со стабилизацией дислокационной структуры происходит существенное уменьшение плотности дислокаций, что приводит к снижению сопротивления течению в микрообъемах.

Сталь 35

В современной индустрии огромное количество разновидностей сталей. Каждая из марок имеет свой состав, предназначение и особенности. Сталь 35 является необходимым сплавом для металлопромышленности, по классификации её относят к углеродистой качественной конструкционной. Многие сферы, от машиностроения до строительства не обходятся без этого металла.

Состав

Ранее ГОСТ 1050-88, а сейчас ГОСТ 1050-2013 регламентирует производство стали 35. В документе описывается химический состав, механические свойства, твердость, способы обработки. Цифра 35 — это расшифровка содержания в стали углерода, который составляет 0,35%.

Марка стали 35 имеет состав:

0,25%

  • Углерод — 0,32-0,40%
  • Марганец — до 0,5-0,8%
  • Кремний — 0,17-0,37%
  • Сера — до 0,035%
  • фосфор — не более 0,030%
  • Хром — не более 0,25%
  • Медь — не более 0,25%
  • Мышьяк — до 0,08%
  • Состав стали «небогатый». Здесь нет дорогих и полезных добавок, таких как хром и молибден. Такая сталь будет иметь низкий коэффициент прочности и твердости, и пойдёт на сферы применения, где высокая прочность сырья не имеет значения.

    От массовой доли углерода в большинстве зависят все показатели стали. Она может стать хрупкой и плотной, подобно чугуну. Или прочной, в смеси с другими компонентами, как, например, 10-я марка. Зависимость параметров материала, так же зависит от количества других примесей: марганца, никеля, хрома, кремния. Каждый из них повышает какой-либо показатель, а взамен несёт за собой минус.

    Именно сочетание примесей играет главную роль в характеристике металла. Дорогие марки стали имеют высокие показатели прочности, поддаваемость к свариванию и устойчивости к коррозии. Чаще всего, материал выбирается от вида предназначения: для создания деталей, где важна прочность, избираются высококачественные марки, а для сварки и изготовления электродов выбираются более дешёвые аналоги.

    Аналоги

    • США — 1034, 1035, 1038, G10340, G10350, G10380, G10400
    • Германия — 1.0501, 1.1181, 1.1183, C35, C35E, C35R, C38D, Cf35, Ck35, Cm35, Cq35
    • Япония — S35, S35C, S38C, SWRCh45K, SWRCh48K

    Заменителями марки стали 35 являются: 30, 35Г и 40. В их составе самым значительным отличием является массовая доля углерода. Несмотря на это, свойства данных марок практически не имеют между собой характерных отличий и являются качественными заменителями друг для друга.

    Характеристики и свойства

    Прочность стали низкая, но её вполне достаточно для многих промышленных целей. Плотность составляет 7,826 гр/см. Плотность обязательно учитывается в сферах машиностроения, самолётостроения, строительства, судостроения и других отраслях.

    Обработка резанием у материала хорошая, поэтому его легче обработать или придать сверхточную форму деталям. Металл ограниченно поддаётся сварке.

    Несмотря на содержание никеля сталь 35 легко подвергается коррозии. Связано это с низким содержанием ферромагнита.

    Твёрдость составляет 163 МПа, это достаточно много для такой низкой прочности, но приложив усилия, металл можно слегка деформировать на станке.

    Применение в разных отраслях

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

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

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

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

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

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

    Сталь 35 конструкционная углеродистая качественная

    Для создания различных деталей и механизмов могут применяться самые различные материалы. Среди металлов следует отметить сталь 35. Она относится к классу углеродистых конструкционных сталей высокого качества, считается самым доступным предложением. Сталь 35 (ГОСТ 1050-88 ранее определял основные качества и химический состав, сейчас ему на смену пришел ГОСТ 1050-2013) применяют для получения промышленного крепежа различного типа.

    Основные характеристики

    Основные характеристики во многом определяют область применения металла. Сталь 35 характеризуется следующими качествами:

    1. Плотность Стали 35 составляет 7826 кг/м 3 при температуре 20 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что показатель снижается при повышении температуры. Серьезное повышение температуры приводит к перестроению структуры, она становится более пластичной. Показатель плотности учитывается при проведении различных расчетов. К примеру, нужно проводить расчет оказываемого давления на несущие конструкции.
    2. При выборе металла уделяется внимание показателю твердости. В рассматриваемом случае твердость составляет 163 МПа. Сталь М35 может подвергаться различной термической обработке, которая направлена на повышение твердости поверхностного слоя. Часто в качестве термической обработки применяется технология нормализации, которая делает структуру более однородной и устойчивой к воздействию высоких нагрузок.
    3. Степень свариваемости ограничена. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев заготовки. За счет подогрева структуры стало возможным использование различных технологий сваривания. Для повышения качества получаемого шва после сварки проводится дополнительная термическая обработка.
    4. Структура не склонна к отпускной хрупкости. При термической обработке выполняется отпуск, который снижает внутренние напряжения. Слишком высокая хрупкость определяет то, что при ударе и другой динамической нагрузке могут появляться структурные трещины.
    5. Материал подвергается резанию. Это свойство определяет то, что материал часто поставляется на машиностроительные заводы где устанавливается большое количество токарного и фрезеровального оборудования. Поставляемые заготовки могут обрабатываться при использовании обычных резцов. Существенно повысить качество и скорость обработки можно за счет использования резцов с твердосплавными пластинами.

    Механические свойства ст 35

    Рассматриваемый металл может подвергаться ковке при температуре 1280 градусов Цельсия. Охлаждение может проводится при применении масла или на открытом воздухе, выбор проводится в зависимости от размеров заготовки.

    Химический состав

    Различные химические элементы могут изменять эксплуатационные характеристики получаемых материалов. Марка стали 35 характеризуется следующим соотношением химических элементов:

    1. Основной состав представлен железом. Он включается в состав практически всех сплавов, в данном случае концентрация около 97%.
    2. Твердость и другие качества связаны с углеродом. В рассматриваемом случае концентрация этого химического элемента составляет от 0,32 до 0,4%.
    3. В состав включается кремний, марганец и никель. Они определяют основные эксплуатационные характеристики. Концентрация никеля не более 0,25%, марганца в диапазоне от 0,5 до 0,8%. На кремний приходится всего 0,17-0,37% состава.

    Лист стальной 140х500 мм сталь 35

    Вредные компоненты выдерживаются в определенном диапазоне, что позволяет выдерживать более высокие эксплуатационные характеристики. Современные технологии производства позволяют повысить качество материала.

    Расшифровка стали: индекс 35 показывает, что в сплаве содержится 0,35% углерода, а остальные элементы составляют незначительное количество.

    Применение стали 35

    Как ранее было отмечено, рассматриваемый металл получил широкое применение. Это связано с низкой стоимостью производства и довольно высокими эксплуатационными характеристиками. Сплав часто применяется при получении следующих деталей:

    1. Характеризующиеся низкой прочностью и испытывающие небольшие напряжения. В эту группу относят коленчатые валы, оси, цилиндры, обод, траверсы и другие.
    2. Различных крепежных элементов: болты, гайки и шпильки. Они обходятся дешево, но при этом не могут эксплуатироваться при изготовлении износостойких деталей.

    При выборе этого сплава следует учитывать, что из-за достаточно высокой концентрации углерода существенно снижается степень свариваемости. Поэтому заготовки в большинстве случаев поставляются для механической обработки. Устойчивость к коррозии средняя, получаемые детали могут применяться в умеренно агрессивной среде. Часто получаемые болты применяются при возведении фундамента или создании других несущих конструкций.

    Скачать ГОСТ 1050-2013

    Аналоги сталь 35 обладают схожим химическим составом и свойствами, маркируются при применении стандартов ГОСТ. В других странах применяются свои стандарты. К примеру, в США аналоги получили название 1034, 1035, из Китая поставляют сплавы ML35 и ZG270-500. Более доступным предложением можно назвать металлы, которые производятся отечественными компаниями.

    Таблица заменителей

    Таблица заменителей

    Ст3пс,
    Сталь 18Гпс

    Стали: ШХ9,
    ШХ12,
    ШХ15СГ

    Стали: ХВГ,
    ШХ15, 9ХС,
    ХВСГ

    Стали: 08,
    15, 08кп

    Стали: 08кп,
    15кп, 10

    Стали: 10кп,
    20кп

    Стали: 30, 40,
    35Г

    Стали: 35, 45,
    40Г

    Стали: 40Х,
    50, 50Г2

    Стали: 45,
    50Г, 50Г2, 55

    Стали: 50, 60,
    50Г

    Стали:30ХГТ,
    20ХГНТР,
    20ХН2М,
    12ХН3А,
    18ХГТ

    Стали: У7,
    У7А, У10,
    У10А

    Стали: У7,
    У7А, У8, У8А

    Стали: 15Х,
    20ХН, 18ХГТ

    Стали: 45Х,
    38ХА, 40ХС

    Стали: 40Х,
    45Х, 50ХН

    Сталь: 20Г
    Стали: 20,
    30Г

    Стали: 30ХГТ,
    25ХГТ,
    12ХН3А,
    12Х2Н4А,
    20ХН2М,
    20ХГР

    Стали:
    20ХН3А
    20ХН24
    18Х1Т
    12ХН2
    12ХН3А

    Стали: 18ХГТ,
    30ХГТ,
    25ХГМ

    Стали: 18ХГТ,
    20ХН2М,
    25ХГТ,
    12Х2Н4А

    Сталь: 40ХС
    Стали: 38ХС,
    35ХГТ

    Стали: 40Х,
    65Г, 50ХФА,
    30Х3МФ

    Стали: 40Х,
    40ХН, 30ХН,
    35ХГСА

    Стали: 15ХГ,
    20ХНР, 18ХГТ

    Стали: 45ХН,
    50ХН, 38ХГН,
    40Х, 35ХГФ,
    40ХНР,
    40ХНМ,
    30ХГВТ

    Стали: 40ХН,
    60ХГ

    Стали: 20ХНР,
    20ХГНР,
    12ХН3А,
    18ХГТ, 20ХГР

    Стали: 12ХН2,
    20ХН3А,
    25ХГТ,
    12Х2НА,
    20ХНР

    Стали: 20ХГНР,
    20ХНГ, 38ХА,
    20ХГР

    Стали: 20ХГНР,
    12ХН2, 20ХГР,
    12ХН3А,
    20Х2Н4А

    Стали:
    20ХГНР
    20ХГНТР

    Стали:
    30Х2ГН2,
    34ХН2М

    Стали:
    40ХФА,
    35ХМ,
    40ХН,
    35ХГСА

    Стали:
    40ХФА,
    35ХМ,
    40ХН,
    35ХГСА

    Стали: 40ХГТ,
    40ХГР,
    30Х3МФ,
    45ХН2МФА

    Стали: 40ХФА,
    35ХМ, 40ХН,
    25ХГСА,
    35ХГСА

    Стали: 30ХГС,
    30ХГСА,
    30ХГТ,
    35ХМ

    Стали: 20ХН3А,
    12ХН2, 12ХН3А

    Стали: 20ХГР,
    15ХР, 20ХНР,
    20ХГНР

    Стали: 38Х2ЮА,
    38ХВФЮ, 38Х2Ю,
    20Х3МВФ

    Стали: 12Х13,
    12Х18Н9Т
    Сталь: 20Х13
    Стали: 12Х13,
    14Х17Н2

    Сталь: 40Х13
    Сталь: 30Х13

    Стали:
    12Х18Н9,
    08Х18Н10,
    12Х18Н9Т,
    12Н18Н10Т

    Стали: 12Х17,
    08Х18Т1
    Стали: 12Х17,
    08Х17Т

    Стали: 15Х25Т,
    20Х23Н18

    Стали: 10Х25Т,
    20Х23Н13

    Стали: 15Х12ВНМФ,
    18Х11МНФБ

    Стали:
    20Х13Н4Г9,
    12Х18Н9Т,
    12Х18Н10Т,
    08Х18НН10Т

    Стали:
    20Х13Н4Г9,
    10Х14Г14Н4Т
    Сталь: 20Х13Н4Г9

    08Х18Н10
    08Х18Н10Т
    12Х18Н9Т

    Сталь:
    12Х18Н10Т
    Стали: 15Х25Т,
    08Х18Г8Н2Т,
    10Х14Г14Н4Т,
    08Х17Т

    Стали:
    12Х18Н9,
    12Х18Н9Т,
    12Х18Н10Т

    голоса

    Рейтинг статьи

    Режим ТО стали 35 для получения мелкозернистой структуры — Термообработка

    День добрый! Вопрос непонятен т.2 и мелкозернистая сорбитная структура).

    4. Провести получистовую обработку, оставив припуск 0,08-0,15мм, термостабилизировать при 200-250С.

    5. Провести чистовую обработку в размер, нанести защитное покрытие(оксидирование, фосфатирование и.т.п).

     

    В итоге получится точно обработанная деталь со стабилизированными размерами, мелкозернистая сорбитной структуры, работающая на динамические нагрузки. Например, вал, винт ходовой, прижим, толкатель, тяга.

     

    Реально п.1,2,4 чаще всего не выполняют с различными результатами в итоге.

    Меня волнует другое — где Вы будете Сталь 35 брать и будет ли это именно Сталью 35 а не 40 или 45?

    Или это курсовой проект и мы, например, делаем ниппель для пневмосистемы сельхозмашины?

     

    Что почитать — справочник термиста(Седов или Каменецкий), 1-й том Анурьева, Лахтин «Термическая обработка в машиностроении» и тому подобное.

    Изменено пользователем TZE

    Прочность стали на срез таблица


    Текучесть расплава металла

    Текучестью расплава металла называют его свойство полностью заполнять литейную форму, проникая в малейшие полости и детали рельефа. От этого зависит точность отливки и качество ее поверхности.

    Жидкий металл для процессоров

    Свойство можно усилить, если поместить расплав под избыточное давление. Это физическое явление используется в установках литья под давлением. Такой метод позволяет существенно повысить производительность процесса литья, улучшить качество поверхности и однородность отливок.


    Как производится испытание на прочность

    Изначально особенных мероприятий не было. Люди брали предмет, использовали его, а как только он ломался, анализировали поломку и снижали нагрузку на аналогичное изделие. Теперь процедура гораздо сложнее, однако, до настоящего времени самый объективный способ узнать ПП — эмпирический путь, то есть опыты и эксперименты.

    Все испытания проходят в специальных условиях с большим количеством точной техники, которая фиксирует состояние, характеристики подопытного материала. Обычно он закреплен и испытывает различные воздействия — растяжение, сжатие. Их оказывают инструменты с высокой точностью — отмечается каждая тысячная ньютона из прикладываемой силы. Одновременно с этим фиксируется каждая деформация, когда она происходит. Еще один метод не лабораторный, а вычислительный. Но обычно математический анализ используется вместе с испытаниями.

    Определение термина

    Образец растягивается на испытательной машине. При этом сначала он удлиняется в размере, а поперечное сечение становится уже, а затем образуется шейка — место, где самый тонкий диаметр, именно здесь заготовка разорвется. Это актуально для вязких сплавов, в то время как хрупкие, к ним относится чугун и твердая сталь, растягиваются совсем незначительно без образования шейки. Подробнее посмотрим на видео:

    Условный предел текучести

    Условный предел текучести

    (он же технический предел текучести). Для материалов, не имеющих на диаграмме
    площадки текучести
    , принимают
    условный предел текучести
    — напряжение, при котором остаточная деформация образца достигает определённого значения, установленного техническими условиями (большего, чем это установлено для предела упругости). [2] Под условным пределом текучести обычно подразумевают такое напряжение, при котором остаточная деформация составляет 0,2%. Таким образом обычно условный предел текучести при растяжении обозначается σ0,2.

    Выделяют также условный предел текучести при изгибе

    и
    условный предел текучести при кручении
    .

    Состав стальных сплавов

    Свойства металла зависят от сформированной кристаллической решетки, которая, в свою очередь, определяется содержанием углерода. Зависимость типов решетки от количества углерода хорошо прослеживается на структурной диаграмме. Если, например, в решетке стали насчитывается до 0.06% углерода, то это классический феррит, который имеет зернистую структуру. Такой материал непрочный, но текучий и имеет большой предел ударной вязкости.

    По структуре стали делятся на:

    • ферритную;
    • перлитно-ферритовую;
    • цементитно-ферритную;
    • цементитно-перлитовую;
    • перлитную.

    Добавки углерода и прочность

    Закон аддитивности подтверждается процентными изменениями цементита и феррита в стали. Если количество углеродной добавки составляет около 1,2%, то предел текучести стального материала увеличивается и повышается твердость, прочность и температуростойкость. При последующем увеличении содержания углерода технические параметры ухудшаются. Сталь плохо сваривается и неохотно поддается штамповке. Самым лучшим образом при сварке ведут себя сплавы с небольшим содержанием углерода.

    Марганец и кремний

    В виде добавки, чтобы увеличить степень раскисления, дополнительно добавляют марганец. Кроме того, этот элемент уменьшает вредное воздействие серы. Содержание марганца обычно не более 0.8% и он не влияет на технологические свойства сплава. Присутствует как твердый компонент.

    Кремний тоже особо не влияет на характеристики металла. Он необходим для увеличения качества сварки деталей. Содержание этого элемента не превышает 0.38% и он добавляется во время процесса раскисления.

    Читать также: Мойка высокого давления своими руками из компрессора

    Сера и фосфор

    Сера содержится в виде хрупких сульфитов. Повышенное количество этого элемента влияет на механические показатели сплава. Чем больше серы, тем хуже пластичность, текучесть и вязкость сплава. Если превышен предел в 0.06%, то изделие сильнее подвержено коррозии и становится способным к сильному истиранию.

    Наличие фосфора увеличивает показатель текучести, но при этом уменьшается пластичность и вязкость. В общем, завышенное содержание фосфора значительно ухудшает качество металла. Особенно вредно сказывается на характеристиках совместное высокое содержание фосфора и углерода. Допустимыми пределами содержания фосфора считаются значения от 0.025 до 0.044%.

    Азот и кислород

    Это неметаллические примеси, которые понижают механические свойства сплава. Если содержание кислорода больше чем 0.03%, то металл быстрее стареет, падают значения пластичности и вязкости. Азотные добавки увеличивают прочность, но в этом случае предел текучести уменьшается. Увеличенное содержание азота делает сталь ломкой и способствует быстрому старению металлической конструкции.

    Поведение легирующих добавок

    Для улучшения всех физических показателей стали, в сплав добавляют специальные легирующие элементы. Такими добавками могут быть вольфрам, молибден, никель, хром, титан и ванадий. Совместное добавление в необходимых пропорциях, дает самые приемлемые результаты.

    Легирование значительно повышает показатель текучести, ударной вязкости и препятствует деформации и растрескиванию.

    Сталь 45

    Главная->Справочник->Марочник сталей->Конструкционная сталь

    Сталь 45Г Сталь 40ХФА

    Конструкционная качественная углеродистая сталь 45

    Марка 45 – назначение

    Конструкционная качественная углеродистая сталь 45 используется для изготовления улучшаемых, нормализованных, с поверхностной обработкой деталей повышенной прочности – распределительные/ коленчатые валы, кулачки, цилиндры, бандажи, шпиндели, шестерни, вал-шестерни, другие изделия.

    Сталь 45 – отечественные аналоги

    Марка металлопроката Заменитель
    45 40Х
    50
    50Г2

    Материал 45 – характеристики

    Марка Классификация Вид поставки ГОСТ Зарубежные аналоги
    45 Сталь конструкционная углеродистая качественная Сортовой прокат 1050–88 есть
    10702–78
    Поковки 8479–70
    Трубы 8731–74
    8733–74
    13663–86
    Лист 1577–93
    16523–97
    Лента 2284–79
    Полоса 1577–93
    Проволока 5663–79

    Марка 45 – технологические особенности

    Термообработка

    Режим
    Состояние поставки

    Ковка

    Вид полуфабриката t, 0С Охлаждение
    Размер сечения Условия
    мм
    Слиток 1250–780 все размеры – поковки ответственного назначения Нормализация
    Переохлаждение
    Переохлаждение
    Отпуск
    до 400 На воздухе
    401–800 Низкотемпературный отжиг
    >800 Низкотемпературный отжиг
    Переохлаждение
    Заготовка 1250–750 до 400 На воздухе

    Сварка

    Свариваемость Способы сварки Рекомендации
    трудно свариваемая РДС, КТС Подогрев + термообработка

    Флокеночувствительность

    Мало чувствительна.

    Резка

    Исходные данные Обрабатываемость резанием Ku
    Состояние HB, МПа sB, МПа твердый сплав быстрорежущая сталь
    горячекатаное 170–179 650 1,0 1.0

    Склонность к отпускной хрупкости

    Не склонна.

    Сталь 45 – химический состав

    Массовая доля элементов не более, %:

    Кремний Марганец Медь Мышьяк Никель Сера Углерод Фосфор Хром
    0,17–0,37 0,5–0,8 0,3 0,08 0,3 0,04 0,42–0,5 0,035 0,25

    Материал 45 – механические свойства

    Сортамент ГОСТ Размеры – толщина, диаметр Термообработка KCU y d5 sT
    мм кДж/м2 % % МПа МПа
    Трубы 8731–87 14 323 588
    Пруток калиброван. 10702–78 Отжиг 40 590
    Прокат 1050–88 до 80 Нормализация 40 16 355 600
    нагартован. 30 6 640
    отожжен. 40 13 540
    Лента отожжен. 2284–79 14 440–690
    нагартован. 690–1030
    Полоса 1577–93 6–60 Нормализация 40 16 355 600

    Твердость, Мпа

    Сортамент ГОСТ HB 10-1
    Трубы 8731–87 207
    Прокат горячекатан. 1050–88 229
    калиброван. нагартован. 241
    калиброван. отожжен. 207
    горячекатан. отожжен. 197

    Температура критических точек, 0С

    Критические точки Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Mn
    Температура 730 755 780 690 350

    Ударная вязкость, Дж/см2

    Режимы термообработки KCU при температурах
    -1000С -800С -600С -400С -200С 00С +200С
    Нормализация 12 40 6149 61 90–94
    Отпуск

    Предел выносливости, МПа

    Термообработка t-1 s-1
    Режим t, 0С
    Нормализация 850 170 280
    Отпуск 550–650

    Марка 45 – физические свойства

    t r R 109 E 10-5 l a 106 C
    кг/м3 Ом·м МПа Вт/(м·град) 1/Град Дж/ (кг·град)
    20 7826 2
    100 7799 2.01 48 11.9 473
    200 7769 1.93 47 12.7 494
    300 7735 1.9 44 13.4 515
    400 7698 1.72 41 14.1 536
    500 7662 39 14.6 583
    600 7625 36 14.9 578
    700 7587 31 15.2 611
    800 7595 27 720
    900 26 708

    Сталь 45 – точные и ближайшие зарубежные аналоги

    Австрия Австралия Англия Бельгия Болгария Венгрия
    ONORM AS BS NBN BDS MSZ
    C45SW
    1045 060A47
    080M
    080M46
    1449-50CS
    1449-50HS
    50HS
    C45
    C45E
    C45-1 45 A3
    Германия Евросоюз Испания Италия Китай Польша Румыния
    DIN, WNr EN UNE UNI GB PN STAS
    1.0503
    1.1191
    1.1193
    C45
    C45E
    C45R
    Cf45
    Ck45
    Cm45
    Cq45
    1.0503
    1.1191
    1.1192
    2C45
    C45
    C45E
    C45EC
    C46
    C45
    C45E
    C45k
    C48k
    F.114
    F.1140
    F.1142
    1C45 45
    45H
    ML45
    SM45
    ZG310-570
    ZGD345-570
    45 OLC45
    США Франция Чехия Швейцария Швеция Юж. Корея Япония
    AFNOR CSN SNV SS KS JIS
    1044
    1045
    1045H
    G10420
    G10430
    G10440
    G10450
    M1044
    1C45
    2C45
    AF65
    C40E
    C45
    C45E
    C45RR
    CC45
    XC42h2
    XC42h2TS
    XC45
    XC45h2
    XC48
    XC48h2
    12050 C45 1650 SM45C S45C

    Материал 45 – область применения

    Сталь марки 45 используют в машиностроении для изготовления деталей повышенной прочности.

    Условные обозначения

    Механические свойства

    HRCэ HB KCU y d5 sT
    МПа кДж / м2 % % МПа МПа
    Твердость по Роквеллу Твердость по Бринеллю Ударная вязкость Относительное сужение Относительное удлинение при разрыве Предел текучести Предел кратковременной прочности
    Ku s0,2 t-1 s-1
    Коэффициент относительной обрабатываемости Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)
    N число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

    Свариваемость

    Без ограничений Ограниченная Трудно свариваемая
    Подогрев нет до 100–1200С 200–3000С
    Термообработка нет есть отжиг

    Физические свойства

    R Ом·м Удельное сопротивление
    r кг/м3 Плотность
    C Дж/(кг·град) Удельная теплоемкость
    l Вт/(м·град) Коэффициент теплопроводности
    a 1/Град Коэффициент линейного расширения
    E МПа Модуль упругости
    t Температура

    Купить металлопрокат из конструкционной качественной углеродистой стали 45 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

    Cталь 30ХГТ Cталь 35ХН1М2ФА Cталь 40 Cталь 40Г Cталь 45ХН Марка А20 Марка А30 Сталь 08 Сталь 08кп Сталь 08пс Сталь 08Ю Сталь 09Г2 Сталь 09Г2С Сталь 10 Сталь 10Г2 Сталь 10Г2БД Сталь 10Г2С1 Сталь 10кп Сталь 10пс Сталь 10Х14Г14Н4Т Сталь 10ХНДП Сталь 10ХСНД Сталь 12ГС Сталь 12К Сталь 12Х18Н10Т Сталь 12Х2Н4А Сталь 12ХН2 Сталь 12ХН2А Сталь 12ХН3А Сталь 14Г2 Сталь 14Г2АФ Сталь 14Х2ГМР Сталь 14ХГС Сталь 15 Сталь 15Г Сталь 15Г2АФДпс Сталь 15Г2СФД Сталь 15К Сталь 15кп Сталь 15пс Сталь 15Х Сталь 15ХСНД Сталь 15ХФ Сталь 16Г2АФ Сталь 16ГС Сталь 16К Сталь 17Г1С Сталь 17ГС Сталь 18Г2АФпс Сталь 18К Сталь 18кп Сталь 18Х2Н4ВА Сталь 18Х2Н4МА Сталь 18ХГТ Сталь 20 Сталь 20Г Сталь 20К Сталь 20кп Сталь 20пс Сталь 20Х Сталь 20Х2Н4А Сталь 20ХГ2Ц Сталь 20ХГНР Сталь 20ХГР Сталь 20ХГСА Сталь 20ХН Сталь 20ХН2М Сталь 20ХН3А Сталь 20ХН4ФА Сталь 20ХНР Сталь 22К Сталь 25 Сталь 25Г2С Сталь 25пс Сталь 25ХГСА Сталь 25ХГТ Сталь 30 Сталь 30X Сталь 30Г Сталь 30ХГС Сталь 30ХГСА Сталь 30ХГСН2А Сталь 30ХН2МА Сталь 30ХН2МФА Сталь 30ХН3М2ФА Сталь 31Х19Н9МВБТ Сталь 33ХС Сталь 34ХН1М Сталь 34ХН3М сталь 35 Сталь 35Г Сталь 35Г2 Сталь 40Г2 Сталь 40Х Сталь 40Х2Н2МА Сталь 40ХС Сталь 40ХФА Сталь 45 Сталь 45Г Сталь 45Г2 Сталь 45Х сталь 60С2А сталь 60С2Н2А сталь 60С2ХА сталь 60С2ХФА сталь 65 сталь 65Г сталь 65С2ВА сталь 70 сталь 70С3А сталь А12 Сталь А40Г Сталь ВСт3кп Сталь обыкновенного качества ВСт2кп Сталь обыкновенного качества ВСт2пс Сталь обыкновенного качества ВСт2сп Сталь обыкновенного качества ВСт3Гпс Сталь обыкновенного качества ВСт3пс Сталь обыкновенного качества ВСт3сп Сталь обыкновенного качества ВСт4кп Сталь обыкновенного качества Вст4пс Сталь обыкновенного качества ВСт5пс Сталь обыкновенного качества ВСт5сп Сталь обыкновенного качества ВСт6сп Сталь обыкновенного качества Ст0 Сталь ОсВ Сталь ШХ15 Сталь ШХ15СГ Сталь ШХ4

    Легирующие добавки в составе сплавов

    Легирующими добавками называют вещества, намеренно введенные в состав сплав для целенаправленного изменения его свойств до нужных показателей. Такие сплавы называют легированными сталями. Лучших показателей можно добиться, добавляя одновременно несколько присадок в определенных пропорциях.

    Влияние легирующих элементов на свойства стали

    Распространенными присадками являются никель, ванадий, хром, молибден и другие. С помощью легирующих присадок улучшают значение предела текучести, прочности, вязкости, коррозионной стойкости и многих других физико-механических и химических параметров и свойств.

    Предел прочности на растяжение стали

    Стальные конструкции давно заменили прочие материалы, так как они обладают отличными эксплуатационными характеристиками — долговечностью, надежностью и безопасностью. В зависимости от применяемой технологии, он подразделяется на марки. От самой обычной с ПП в 300 Мпа, до наиболее твердой с высоким содержанием углерода — 900 Мпа. Это зависит от двух показателей:

    • Какие способы термообработки применялись — отжиг, закалка, криообработка.
    • Какие примеси содержатся в составе. Одни считаются вредными, от них избавляются для чистоты сплава, а вторые добавляют для укрепления.

    Технология сварки стали 35


    Описание

    Сталь 35Л применяется: для производства отливок станин прокатных станов, зубчатых колес, тяг, бегунков, задвижек, балансиров, диафрагм, катков, валков, кронштейнов и других деталей, работающих под действием средних статических и динамических нагрузок; отливок деталей паровых, газовых, гидравлических турбин и осевых компрессоров, работающих при температурах от -40 до +350 °С; отливок 2 и 3 групп деталей трубопроводной арматуры и приводных устройств к ней (деталей повышенной прочности и твёрдости, кроме корпусов и крышек), с температурой рабочей среды от -30 до +400 °С без ограничения номинального рабочего давления; отливок деталей горно-металлургического оборудования; отливок по выплавляемым моделям для авиастроения I группы — нагруженных деталей с определенными требованиями по плотности и механическим свойствам: высоконагруженных кронштейнов, герметичных корпусов приборов, рам гироскопов, стабилизаторов и т. д. и II группы — ненагруженных и малонагруженных деталей: колец, фланцев, соединительных деталей, негерметичных корпусов приборов и т. д.

    Примечание

    Сталь перлитного класса. Отливки деталей трубопроводной арматуры из стали 35Л поставляются только для несвариваемых элементов конструкций.

    Химический состав

    Различные химические элементы могут изменять эксплуатационные характеристики получаемых материалов. Марка стали 35 характеризуется следующим соотношением химических элементов:

    1. Основной состав представлен железом. Он включается в состав практически всех сплавов, в данном случае концентрация около 97%.
    2. Твердость и другие качества связаны с углеродом. В рассматриваемом случае концентрация этого химического элемента составляет от 0,32 до 0,4%.
    3. В состав включается кремний, марганец и никель. Они определяют основные эксплуатационные характеристики. Концентрация никеля не более 0,25%, марганца в диапазоне от 0,5 до 0,8%. На кремний приходится всего 0,17-0,37% состава.

    Лист стальной 140х500 мм сталь 35

    Вредные компоненты выдерживаются в определенном диапазоне, что позволяет выдерживать более высокие эксплуатационные характеристики. Современные технологии производства позволяют повысить качество материала.

    Расшифровка стали: индекс 35 показывает, что в сплаве содержится 0,35% углерода, а остальные элементы составляют незначительное количество.

    Стандарты

    НазваниеКодСтандарты
    Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные)В83KSt 81-033:2009, TУ 4112-78269737-008-05
    Отливки стальныеВ82ГОСТ 977-88, ОСТ 108.961.04-80, ОСТ 26-07-402-83, ОСТ 24.920.01-80, ОСТ 3-4365-79, ОСТ 1 80059-83, ОСТ 5Р.9285-95, TУ 108.11.352-87, TУ 108-11-539-87, СТ ЦКБА 014-2004
    Твердые сплавы, металлокерамические изделия и порошки металлическиеВ56ОСТ 107.750001.001-91
    Классификация, номенклатура и общие нормыВ20ОСТ 84-218-85
    Сварка и резка металлов. Пайка, клепкаВ05РТМ 108.020.122-78

    Применение стали 35

    Как ранее было отмечено, рассматриваемый металл получил широкое применение. Это связано с низкой стоимостью производства и довольно высокими эксплуатационными характеристиками. Сплав часто применяется при получении следующих деталей:

    1. Характеризующиеся низкой прочностью и испытывающие небольшие напряжения. В эту группу относят коленчатые валы, оси, цилиндры, обод, траверсы и другие.
    2. Различных крепежных элементов: болты, гайки и шпильки. Они обходятся дешево, но при этом не могут эксплуатироваться при изготовлении износостойких деталей.

    При выборе этого сплава следует учитывать, что из-за достаточно высокой концентрации углерода существенно снижается степень свариваемости. Поэтому заготовки в большинстве случаев поставляются для механической обработки. Устойчивость к коррозии средняя, получаемые детали могут применяться в умеренно агрессивной среде. Часто получаемые болты применяются при возведении фундамента или создании других несущих конструкций.

    Скачать ГОСТ 1050-2013

    Аналоги сталь 35 обладают схожим химическим составом и свойствами, маркируются при применении стандартов ГОСТ. В других странах применяются свои стандарты. К примеру, в США аналоги получили название 1034, 1035, из Китая поставляют сплавы ML35 и ZG270-500. Более доступным предложением можно назвать металлы, которые производятся отечественными компаниями.

    Механические характеристики

    Сечение, ммsТ|s0,2, МПаσB, МПаd10y, %кДж/м2, кДж/м2Твёрдость по Бринеллю, МПа
    Отливки в песчаные формы. Отжиг при 850 °С, охлаждение с печью
    30≥255≥530≥19≥34≥490146
    Нормализация при 860-880 °С, охлаждение на воздухе до 300-350 °С, выдержка 2 ч. при 300-350 °С + отпуск при 600-620 °С, выдержка 1 ч. в печи до 500 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
    100245-250350-51013-2016-25136-156
    200295-310560-59017-2719-40163-196
    Отливки деталей ГТУ. Нормализация при 860-880 °C + отпуск при 600-630 °C, охлаждение на воздухе
    ≥275≥490≥15≥25≥343137-166
    Нормализация при 860-880 °С, охлаждение на воздухе до 300-350 °С, выдержка 2 ч. при 300-350 °С + отпуск при 600-620 °С, выдержка 1 ч. в печи до 500 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
    10235-275550-59022-2828-43143-156
    Отливки для судостроения. Нормализация при 860-890 °С + отпуск при 630-670 °С, охлаждение на воздухе
    ≥280≥500≥17≥27≥350137-166
    Отливки. Закалка с 860-880 °С + отпуск при 600-630 °С
    100≥343≥540≥16≥20≥294
    Нормализация при 860-880 °С, охлаждение на воздухе до 300-350 °С, выдержка 2 ч. при 300-350 °С + отпуск при 600-620 °С, выдержка 1 ч. в печи до 500 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
    100245-250400-52013-2016-25143-156
    200275-295530-55013-1814-28163-170
    30235-295540-57023-2833-42137-156
    50290-450570-59022-2756-64154-186
    После нормализации и отпуска закалка в масло с 860-870 °С + отпуск при 620-630 °С, выдержка 3 ч., охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
    100345-380570-60022-3336-58170
    200300-335550-60018-2625-36156-170
    10330-370620-66024-2844-49162-206
    100345-365560-58024-2928-48170
    200300-330550-58016-2521-34156-170
    30365-400610-64023-2947-57156-187
    50365-550590-64022-3133-66162-178

    Физические характеристики

    ТемператураЕ, ГПаG, ГПаr, кг/м3l, Вт/(м · °С)R, НОм · мa, 10-6 1/°СС, Дж/(кг · °С)
    021282783053172
    20212783053172
    1002068051223111470
    200201784930112491
    3001927545394129512
    4001766842497135533
    5001636339623139554
    6001515835771145580
    7001315031935148613
    80011845271115119710
    900271154119710
    1100125701

    Технологические свойства

    НазваниеЗначение
    СвариваемостьОграниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
    Склонность к отпускной хрупкостиНе склонна.
    Флокеночувствительностьне чувствительна.
    Заварка дефектовЗаварка дефектов отливок после разделки осуществляется с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-200 °C. При полуавтоматической сварке в среде углекислого газа применяется проволока Св-08Г2С диаметром 2 мм при силе тока 380-420 А. Заварка дефектов ручной сваркой осуществляется электродами типа Э50А (ГОСТ 9467) марки УОНИ-13/55. Перед механизированной заваркой крупных дефектов кромки выборок рекомендуется облицевать электродами указанных марок. Толщина слоя облицовки 8-10 мм. После заварки необходимо медленное охлаждение со скоростью 50 °C/ч.

    Сталь 35 конструкционная углеродистая качественная

    Заменители

    Стали заменители — , 40, 35Г.

    Аналоги

    • Европа — C35, Ck35(2), Cm35(2)
    • Германия — 1.1181
    • Япония — S35C
    • США — 1034, 1035, 1038

    Расшифровка стали 35

    Число 35 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 20 равно 0,35%.

    Вид поставки

    Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050—88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239—89, ГОСТ 8240—89, ГОСТ 10702—78. Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702—78, ГОСТ 14955—77. Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71. Лист тонкий ГОСТ 16523-78. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305—71. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133—71, ГОСТ 8479—70. Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74.

    Назначение и применение

    Сталь 35 применяется для изготовления деталей невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения:

    1. оси,
    2. цилиндры,
    3. коленчатые валы,
    4. шатуны,
    5. шпиндели,
    6. звездочки,
    7. тяги,
    8. ободы,
    9. траверсы,
    10. валы,
    11. бандажи,
    12. штропы для вертлюг
    13. крюки и элеваторы
    14. талевые блоки и крон блоки
    15. лопасти глиномешалок
    16. фланцы
    17. валики
    18. установочные кольца
    19. грундбукс вертлюги
    20. детали буровых лебедок
    21. диски и другие детали.

    Сталь 35 рекомендуется также для изготовления некоторых деталей нефтеперерабатывающих заводов: шатунных болтов, валов паровых частей насосов, поршневых штоков, валов центробежных насосов, болтов, запорных элементов арматуры, работающей при температуре до 300 °С в некоррозионной среде, решеток теплообмеников с плавающей головкой, предназначенных для работы с некоррозионной нефтью и ее продуктами, крепежных деталей, работающих при температуре 375 °С.

    В нормализованном состоянии сталь 35 применяется для изготовления деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения, а после закалки и высокого отпуска для изготовления таких деталей, как валики, оси, траверсы и вилки буровых лебедок, валы центробежных насосов и т.д.

    Применение стали 35 для крепежа (ГОСТ 32569-2013)

    Условия применения проката, поковок (штамповок) из стали 35 для изготовления корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора (ГОСТ 33260-2015)

    МатериалНД на поставкуТемпература рабочей среды (стенки), °СДополнительные указания по применению
    35 ГОСТ 1050Сортовой прокат ГОСТ 1050. Поковки ГОСТ 8479От -40 до 425Для несварных узлов арматуры с обязательным проведением термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре рабочей среды (стенки) ниже минус 30°С до минус 40°С

    Применение стали 35 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

    Марка материала, класс или группа по ГОСТ 1759.0Стандарт или технические условия на материалПараметры применения
    Болты, шпильки, винтыГайкиПлоские шайбы
    Температура среды, °СДавление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)Температура среды, °СДавление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)Температура среды, °СДавление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)
    35ГОСТ 1050От -40 до 42510 (100)От -40 до 42520 (200)От -40 до 425Не регламен- тируется

    Применение стали 35 для шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

    МатериалНД на поставкуТемпература рабочей среды, °СДополнительные указания по применению
    Сталь 35 ГОСТ 1050Сортовой прокат ГОСТ 1050От -40 до 425Применяется после термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре ниже минус 31°С до минус 40°С

    Рекомендации по применению стали 35 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)

    Марка сталиЗакалка+отпуск при температуре, °СПримерный уровень прочности, Н/мм2 (кгс/мм2)Температура применения не ниже, °СИспользование в толщине не более, мм
    35500700 (70)-6015

    Стойкость стали 35 и ее сварных соединений против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)

    Группа стойкостиБаллЭрозионная стойкость по отношению к стали 12X18h20T (принятой за 1)
    Нестойкая60,005-0,05

    Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 35 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см2) (ГОСТ 32569-2013)

    Марка стали, стандарт или ТУ35 ГОСТ 1050
    Технические требованияГОСТ 9399
    Наименование деталиФланцы
    Предельные параметрыТемпература стенки, °С, не болееОт -40 до +200
    Давление номинальное, МПа (кгс/см2) не более32 (320)
    Обязательные испытанияПредел текучести σ0,2+
    Предел прочности σв+
    σ+
    f+
    KCU+
    HB+
    КонтрольДефектоскопия+
    Неметаллические включения

    Твердость HB (по Бринелю)(ГОСТ 1050-2013)

    Марка сталиТвердость HB, не более, для металлопродукции
    горячекатаной и кованойкалиброванной и со специальной отделкой поверхности
    без термической обработкипосле отжига или высокого отпусканагартованнойпосле отжига или высокого отпуска
    35207229187

    Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

    Механические свойства, не менее
    Предел текучести σ0,2, Н/мм2Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %
    3155302045

    ПРИМЕЧАНИЕ. По согласованию изготовителя с заказчиком для металлопродукции из стали марки 35 допускается снижение временного сопротивления на 20 Н/мм2, по сравнению с нормами, указанными в таблице, при одновременном повышении норм относительного удлинения на 2% (абс.).

    Нормированные механические свойства калиброванной металлопродукции в нагартованном или термически обработанном состоянии (ГОСТ 1050-2013)

    Марка сталиМеханические свойства, не менее, для металлопродукции
    нагартованнойотожженной или высокоотпущенной
    Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %
    355906354701545

    Механические свойства металлопродукции из стали 35 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)

    Механические свойства металлопродукции размером
    Предел текучести σ0,2, МПа не менееПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Работа удара KU, Дж
    не менее
    до 16 мм включ.
    430630-7801725
    св. 16 до 40 мм включ.
    380600-7501925
    св. 40 до 100 мм включ.
    315550-7002025

    ПРИМЕЧАНИЕ.

    1. Механические свойства, определяются на образцах, вырезанных из термически обработанных (закалка с отпуском) заготовок.
    2. Знак «+» означает, что испытания проводят для набора статистических данных, результаты испытаний заносят в документ о качестве.
    3. Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения.

    Свариваемость

    Сталь 35 является ограниченно свариваемой. Способы сварки: РДС (ручная дуговая сварка), АДО под флюсом и газовой защитой, ЭШС (электрошлаковая сварка). Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС (контактная сварка) без ограничений.

    Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

    Сталь20100200300400500600700800900
    Ст.35206197187156168

    Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С

    Сталь20100200300400500600700800900
    Ст.357826780477717737770076627623758376007549

    Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

    Сталь20100200300400500600700800900
    Ст.35494947444138352928

    Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С

    Сталь20100200300400500600700800900
    Ст.3525132140851162975992211121156

    Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С

    20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
    12,012,913,614,214,615,015,212,713,9

    Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

    20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
    469490511532553578611708699

    Термообработка

    Сталь 35 подвергают нормализации с температуры 800-900 °С. Закалка производится в воде с температуры 860-880 °С и отпуск — при 550-600 °С

    Температура критических точек, °С

    Ас1Ас3Аr3Аr1Мн
    730810796680360

    Механические свойства стали 35 по ГОСТ 1050-2013

    не менее
    Предел текучести, Н/мм2Временное сопротивление, Н/мм2Относительное удлинение, %Относительное сужение, %
    353155302045

    Механические свойства проката

    ГОСТСостояние поставкиСечение, ммσв, МПаδ5 (δ4), %ψ, %Твердость НВ, не более
    не менее
    ГОСТ 1050-74Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации255302045
    Сталь калиброванная 5-й категории:
    после нагартовки590635
    после отжига или высокого отпуска4701545
    ГОСТ 10702-78Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:
    после сфероидизирующего отжигаДо 54045187
    нагартованная без термообработки590540207
    ГОСТ 1577-93Лист отожженный или высокоотпущенный8048022
    Полоса нормализованная или горячекатаная6-255302045
    ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)Лист горячекатаныйДо 2490-640(17)
    Лист холоднокатаный2-3,9490-640(19)
    ГОСТ 4041-71 (образцы поперечные)Лист термообработанный 1 и 2-й категорий4-14480-63022163
    ГОСТ 2284-88Лента холоднокатаная:
    отожженная0,1-4400-650(16)
    нагартованная, класс прочности Н20,1-4800-950
    ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74Труба горяче-, холодно- и теплодеформированная, термообработанная51017187

    Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

    ТермообработкаСечение, ммКПσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2Твердость НВ, не более
    не менее
    Нормализация300-500195195390204549111-156
    500-800183844
    100-300215215430204849123-167
    300-500184044
    500-800163539
    НормализацияДо 100245245470224849143-179
    100-300194239
    300-500173534
    Закалка + отпускДо 100275275530204044156-197
    100-300173834
    До 100315315570173839167-207

    Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

    tотп, °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2Твердость НВ
    200600760136029226
    300560735146329212
    400520690156498200
    5004706601767137189
    6004106201871176175
    7003405801973186162

    Примечание. Заготовка диаметром 60 мм, закалка с 850 °С в воде.

    Механические свойства при повышенных температурах

    tотп, °СУсловия испытанийσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2
    200После горячей прокатки30058093978
    300205580215269
    400185500236459
    500145350247039
    60078195358369
    700После прокатки. Образец диа- метром 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформа- ции 0,009 1/с1001503475
    8006911056100
    900557454100
    1000305169100
    1100213974100
    1200152785100
    1300182358100

    Предел выносливости

    Термообработкаσ-1, МПаτ-1, МПа
    Нормализация при 850°С, σв = 570 МПа265
    Нормализация при 850-890°С; отпуск при 650-680 °С245147
    Закалка с 850°С, отпуск при 650 °С, σв = 710 МПа402

    Ударная вязкость KCU

    ТермообработкаКCU, Дж/см2, при температуре, °С
    +20-20-30-50-60
    Нормализация6347451412

    Технологические свойства

    Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе. Обрабатываемость резанием — Kv б.ст. = 1,3 в горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σв = 510 МПа. Флокеночувствительность — не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

    Прокаливаемость (ГОСТ 1050-88)

    Полоса прокаливаемости стали 35 после нормализации при 850 °С и закалки с 850 °С приведена на рис. 1. Рис. 1. Полоса прокаливаемости стали 35

    Узнать еще

    Конструкционная легированная сталь 40Х…

    Углеродистая сталь марки ст3сп — обыкновенно…

    Сталь 18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА) конструкционная легирова…

    Рессорно-пружинная сталь 65

    Сталь 35ХГСЛ (литейная) характеристики

    Представляет собой легированный сплав стали. Детали, которые изготавливаются из данной марки обладают повышенной износостойкостью. К таким деталям можно отнести: валы, зубчатые колеса, звездочки, оси, муфты и некоторые иные. Выступает в качестве стали для отливок.

    Марка металлопроката

    Заменитель

    35ХГСЛ

    25ХГСЛ

    30ГС

    40Г2

    55Л


    Материал 35ХГСЛ – характеристики

    Марка

    Классификация

    Вид поставки

    ГОСТ

    Зарубежные аналоги

    35ХГСЛ

    Сталь для отливок легированная

    Отливки

    977–88

    есть



    Марка 35ХГСЛ – технологические особенности


    Режимы термической обработки

    1 вариант

    Охлаждающая среда

    t, 0С

    2 вариант

    Охлаждающая среда

    t, 0С

    Нормализация

    воздух

    870–890

    Закалка

    вода или масло

    870–880

    Отпуск

    570–600

    Отпуск

    воздух

    630–670


    Литье


    Линейная усадка при литье

    Температура начала затвердевания материала

    Жидкотекучесть

    Показатель трещиноустойчивости

    Склонность к образованию усадочной раковины

    Склонность к образованию усадочной пористости

    %

    0С

    Кж.т.

    Кт.у.

    Ку.р.

    Ку.п.

    2,2–2,3

    1486–1495

    0,9

    0,7

    1,1

    1,0


    Сварка

    Свариваемость

    Способы сварки

    Рекомендации

    ограниченная

    ЭШС, РДС

    Подогрев + термообработка


    Флокеночувствительность

    Малочувствительна.

    Резка


    Исходные данные

    Обрабатываемость резанием Ku

    Состояние

    HB, МПа

    sB, МПа

    твердый сплав

    быстрорежущая сталь

    отожженное

    174–283

    520

    0,9

    0,7


    Склонность к отпускной хрупкости

    Малосклонна.


    Сталь 35ХГСЛ – химический состав

    Массовая доля элементов не более, %:

    Кремний

    Марганец

    Сера

    Углерод

    Фосфор

    Хром

    0,6–0,8

    1–1,3

    0,04

    0,3–0,4

    0,04

    0,6–0,9


    Материал 35ХГСЛ – механические свойства


    Сортамент

    ГОСТ

    Размеры – толщина, диаметр

    Режим термообработки

    t

    KCU

    y

    d5

    sT

    sв

    мм

    0С

    кДж/м2

    %

    %

    МПа

    МПа

    Отливки К35

    977–88

    до 100

    Нормализация

    870–890

    294

    24

    14

    343

    589

    Отпуск

    570–600

    КТ60

    Закалка

    870–880

    392

    20

    10

    589

    785

    Отпуск

    630–670


    Твердость, Мпа

    Сортамент

    ГОСТ

    Термообработка

    HB 10-1

    Отливки

    977–88

    163–240

    Закалка

    217–269

    Отпуск


    Температура критических точек,

    0С

    Критические точки

    Ac1

    Ac3

    Ar1

    Ar3

    Температура

    765

    840

    720

    710


    Ударная вязкость, Дж/см

    2

    Режимы термообработки

    t

    Среда

    KCU при температурах

    0С

    -800С

    -600С

    -400С

    -300С

    -200С

    00С

    +200С

    Нормализация

    870–890

    6–18

    8–29

    8–58

    30–53

    Отпуск

    570–600

    Закалка

    870–890

    масло

    6–14

    8–19

    10–22

    28–40

    Отпуск

    630–670

    Марка 35ХГСЛ – физические свойства


    t

    r

    R 109

    E 10-5

    l

    a 106

    C

    0С

    кг/м3

    Ом·м

    МПа

    Вт/(м·град)

    1/Град

    Дж/ (кг·град)

    20

    7800

    311

    2.15

    36

    100

    343

    2.11

    37

    11.8

    496

    200

    419

    2.03

    38

    12.3

    504

    300

    504

    1.96

    38

    12.8

    512

    400

    579

    1.84

    37

    13.3

    533

    500

    663

    1.74

    35

    13.8

    554

    600

    824

    1.64

    33

    14.1

    584

    700

    981

    1.43

    32

    14.4

    622

    800

    1133

    1.25

    30

    12.6

    693

    900

    1187

    29

    13.3

    689


    Сталь 35ХГСЛ – точные и ближайшие зарубежные аналоги


    Болгария

    Венгрия

    Польша

    Румыния

    Чехия

    Япония

    BDS

    MSZ

    PN

    STAS

    CSN

    JIS








    Материал 35ХГСЛ – область применения

    Сталь марки 35ХГСЛ используют в машиностроении для изготовления ответственных деталей с повышенной износостойкостью.

    Условные обозначения

    Механические свойства

    HB

    KCU

    y

    d5

    sT

    sв

    МПа

    кДж / м2

    %

    %

    МПа

    МПа

    Твердость по Бринеллю

    Ударная вязкость

    Относительное сужение

    Относительное удлинение при разрыве

    Предел текучести

    Предел кратковременной прочности


    Ku

    s0,2

    t-1

    s-1

    Коэффициент относительной обрабатываемости

    Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

    Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

    Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

    Свариваемость

    Без ограничений

    Ограниченная

    Трудносвариваемая

    Подогрев

    нет

    до 100–1200С

    200–3000С

    Термообработка

    нет

    есть

    отжиг

    Физические свойства

    R

    Ом·м

    Удельное сопротивление

    r

    кг/м3

    Плотность

    C

    Дж/(кг·град)

    Удельная теплоемкость

    l

    Вт/(м·град)

    Коэффициент теплопроводности

    a

    1/Град

    Коэффициент линейного расширения

    E

    МПа

    Модуль упругости

    t

    0С

    Температура

    Предел текучести стали

    )
    Предел текучести стали при комнатной температуре
    Материал Предел текучести
    МПа тыс.фунтов/кв.дюйм (psi)
    Углеродистая конструкционная сталь
    ASTM A36 Примечание-1 250 36 (36300)
    Пластины из углеродистой стали с низкой и средней прочностью на растяжение
    АСТМ А283
    Класс А
    165 24 (24000)
    АСТМ А283
    Класс В
    185 27 (26800)
    АСТМ А283
    Класс С
    205 30 (29700)
    АСТМ А283
    Марка Д
    230 33 (33400)
    Плиты сосудов под давлением, углеродистая сталь, низкая и средняя прочность на растяжение Примечание-2
    АСТМ А285
    Класс А 
    165 24 (23900)
    АСТМ А285
    Класс В
    185 27 (26800)
    АСТМ А285
    Класс С
    205 30 (29700)
    Конструкционная сталь для судов
    ASTM A131
    Класс A, B, D, E, CS Примечание-3
    235 34 (34000)
    Сталь заклепки ASTM A131 а также
    Сталь для холодной отбортовки
    205 30 (29700)
    ASTM A131
    Марка Ah42, Dh42, Eh42 Примечание-4
    315 46 (45700)
    АСТМ А131
    Марка Ah46,Dh46,Eh46 Примечание-4
    355 51 (51000)
    АСТМ А131
    Марка Ah50,Dh50,Eh50 Примечание-4
    390 57 (56600)
    Высокопрочная, закаленная и отпущенная плита из легированной стали
    ASTM A514
    До 2-1⁄2 дюйма[65 мм], включая
    690 100 (
    АСТМ А514
    От 2-1/2 дюйма [65 мм] до 6 дюймов [150 мм], включая
    620 90 ()
    Низколегированная сталь
    AISI 4140
    Нормированный при 870 °C (1600 °F)
    655 95 ()
    AISI 4140
    Отжиг при 815 °C (1500 °F)
    414 60 (60000)
    AISI 4140
    Закалка водой от 845 °C (1550 °F) и отпуск при 540 °C (1000 °F)
    986 143 (143000)
    AISI 4340
    Нормированный при 870 °C (1600 °F)
    862 125 (125000)
    AISI 4340
    Отжиг при 810 °C (1490 °F)
    470 68 (68000)
    AISI 4340
    Закалка в масле при 800 °C (1475 °F) и отпуск при 540 °C (1000 °F)  
    1145 166 (166000)
    Пруток из углеродистой стали
    AISI 1020
    Горячекатаный
    205 30 (29700)
    AISI 1020
    Холоднокатаный
    350 51 (50800)
    AISI 1040
    Горячекатаный
    290 42 (42000)
    AISI 1040
    Холоднотянутый
    490 71 (71000)
    AISI 1045
    Горячекатаный
    310 45 (45000)
    AISI 1045
    Холоднокатаный
    530 77 (76900)
    Нержавеющая сталь
    AISI 420
    Отожженный пруток
    345 50 (50000)
    AISI 304
    Отожженный пруток
    235 34 (34000)
    AISI 304 л 210 30.5 (30500)
    AISI 304 N 330 47,9 (47900)
    AISI 316
    Отожженный лист
    290 42 (42000)
    AISI 316
    Отожженный пруток
    240 35 (34800)
    AISI 316
    Отожженный и холоднотянутый пруток
    415 60 (60000)
    17-7 РН
    РХ950
    1030 149 (149000)

    Минимальный предел текучести – обзор

    РЕФЕРАТ

    Сталь HY-100 представляет собой Ni-Cr-Mo конструкционную сталь с минимальным пределом текучести 690 МПа, подвергнутую закалке и отпуску, используемую U.С. ВМФ в морских приложениях. Рост производственных затрат побудил использовать процесс дуговой сварки под флюсом (SAW) с высокой скоростью наплавки. Это желание обусловило необходимость определения оптимальных параметров SAW из стали HY-100. Присадочные материалы для сварки под флюсом HY-100 и стальной лист HY-100 толщиной 50 мм использовались для выполнения сварных швов валиком на пластине (BOP) при интересующей подводимой теплоте 2,2 МДж/м. Была использована матрица сварочных токов и напряжений в диапазоне от 400 до 600 ампер и от 33 до 37 вольт соответственно, чтобы определить любые параметрические эффекты, которые могут возникнуть при данном уровне подводимого тепла.Пластина толщиной 50 мм свела к минимуму влияние толщины на скорость охлаждения металла шва при высокой подводимой теплоте.

    Погружные термопары проводились во время сварки для регистрации скорости охлаждения металла шва. Готовые сварные швы были разрезаны для химического, твердостного и металлографического анализа.

    Скорость охлаждения металла сварного шва при 540°C для дуговой сварки под флюсом с низким погонным теплом при всех параметрических условиях, в среднем 9°C/с, примерно вдвое меньше, чем скорость охлаждения 19°C/с, по сравнению со скоростью сравнимой дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа. (GMAW).

    Химический анализ наплавленных валиков под флюсом показал, что при увеличении тока при заданном уровне напряжения Mn в металле сварного шва уменьшается. Уровни Cr и Cu увеличивались с увеличением тока. Содержание Si и O мало менялось во всем диапазоне изменения параметров. Поскольку Mn способствует повышению прокаливаемости, а также регулирует содержание серы и обеспечивает некоторое раскисление, его содержание в металле сварного шва должно поддерживаться на высоком уровне. Пагубное влияние Cr и Cu на ударную вязкость требует поддержания низкого уровня этих элементов в металле сварного шва.Стремление к высокому содержанию Mn для прочности, раскисления и контроля серы; и низкое содержание Cr и Cu для лучшей ударной вязкости требуют использования более низких токов при сварке стали HY-100 с этими сварочными расходными материалами.

    Оптическая микроскопия при увеличении в 1000 раз показала, что микроструктура металла сварного шва наплавленных валиков под флюсом преимущественно представляет собой игольчатый феррит. Доказательства бейнита и феррита боковой пластины также были обычным явлением, но в гораздо меньших количествах. Оптимальная микроструктура, демонстрирующая мелкий феррит и отсутствие продуктов высокотемпературного превращения, возникает при низких уровнях тока и напряжения.

    Значения твердости алмазной пирамиды металла сварного шва под флюсом упали в узком диапазоне от 290 до 310, указывая на то, что изменения параметров сварки мало повлияли на твердость металла сварного шва HY-100.

    Таким образом, для достижения оптимального химического состава и микроструктуры следует использовать настройки низкого тока и напряжения при уровне тепловложения 2,2 МДж/м. Скорость охлаждения и твердость металла шва не зависят от параметров сварки.

    » Требования к прочности по классу

    Установите флажки слева от отметки, чтобы появилась кнопка «Сравнить».Это уменьшит таблицу до выбранных оценок для облегчения сравнения.

    Маркировка класса Спецификация Материал и обработка Номинальный размер (дюймы) Механические свойства Твердость по Роквеллу
    Доказательство Нагрузка Мин. (фунтов на квадратный дюйм) Выход Прочность Мин. (фунтов на квадратный дюйм) Растяжение Прочность Мин. (фунтов на квадратный дюйм) Удлинение % Мин. [9] RA % Мин. [10] Мин. Максимум
    SAE J429
    Класс 1
    Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 4 » — 1 1 2 » 33 36 60 18 35 Б70 Б100
    А307 Класс А Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 4 «- 4» 60 18 В69 Б100
    А307 Класс Б Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 4 «- 4» 60 мин
    100 макс
    18 В69 В95
    Зеленый с одной стороны А307 Марка C [7] Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 4 «- 4» 36 58 мин.
    80 макс.
    23
    Один конец Синий Ф1554 36 класс Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 2 «- 4» 36 58 мин.
    80 макс.
    23 40
    Желтый с одним концом Ф1554 55 класс Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 2 «- 2» 55 75 мин.
    95 макс.
    21 30
    2 1 4 «- 2 1 2 » 21 30
    2 3 4 «- 3» 21 30
    3 1 4 «- 4» 21 30
    SAE J429
    Класс 2 [8]
    Низко- или среднеуглеродистая сталь 1 4 » — 3 4 » 55 57 74 18 35 В80 Б100
    7 8 » — 1 1 2 » 33 36 60 18 Б70 Б100
    A193/A320
    Класс B8
    Класс 1
    Нержавеющая сталь AISI SS304 Нет ограничений 30 75 30 50 В96
    А193/А320 Марка Б8М Нержавеющая сталь AISI SS316 Нет ограничений 30 75 30 50 В96
    F3125 Класс A325 Тип 1 Среднеуглеродистая сталь, Q & T 1 2 » — 1 1 2 » 85 92 120 14 35 С24 С35
    F3125 Класс A325 Тип 3 Сталь, устойчивая к атмосферной коррозии, Вопрос и Т 1 2 » — 1 1 2 » 85 92 120 14 35 С24 С35
    SAE J429
    Класс 5
    Среднеуглеродистая сталь, Q & T 1 4 «- 1» 85 92 120 14 35 С25 С34
    1 1 8 » — 1 1 2 » 74 81 105 С19 С30
    А449 Тип 1 Среднеуглеродистая сталь, Q & T 1 4 «- 1» 85 92 120 14 35 С25 С34
    1 1 8 » — 1 1 2 » 74 81 105 С19 С30
    1 5 8 «- 3» 55 58 90 В91 Б100
    А449 Тип 3 Атмосферостойкая сталь, Q & T 1 4 «- 1» 85 92 120 14 35 С25 С34
    1 1 8 » — 1 1 2 » 74 81 105 С19 С30
    1 5 8 «- 3» 55 58 90 В91 Б100
    А193 Класс В7 Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 4 » — 2 1 2 » 105 125 16 50 С35
    2 5 8 «- 4» 95 115 16 50 С35
    4 1 8 «-7» 75 100 18 50 С35
    А354 Марка БК Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 4 » — 2 1 2 » 105 109 125 16 50 С26 С36
    2 5 8 «- 4» 95 94 115 16 45 С22 С33
    Один конец Красный Ф1554 105 класс Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 2 «- 3» 105 125 мин.
    150 макс.
    15 45
    А320 Марка L7 AISI 4140, 4142 или 4145 1 4 » — 2 1 2 » 105 125 16 50
    А320 Марка L43 АИСИ 4340 1 4 «- 4» 105 125 16 50
    F3125 Класс A490 Тип 1 Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 2 » — 1 1 2 » 120 130 150 мин.
    173 макс.
    14 40 С33 С38
    F3125 Класс A490 Тип 3 Сталь, устойчивая к атмосферной коррозии, Вопрос и Т 1 2 » — 1 1 2 » 120 130 150 мин.
    173 макс.
    14 40 С33 С38
    SAE J429 класс 8 Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 4 » — 1 1 2 » 120 130 150 12 35 С33 С39
    А354 Марка БД [6] Среднеуглеродистая легированная сталь, Вопрос и Т 1 4 » — 2 1 2 » 120 130 150 14 40 С33 С39
    2 5 8 «- 4» 105 115 140 С31 С39
    1. Все спецификации соответствуют ASTM, если не указано иное.
    2. Все спецификации должны быть отмечены производителем уникальным идентификатором для идентификации производителя или дистрибьютора под частной торговой маркой, в зависимости от ситуации.
    3. Q & T — закалка и отпуск.
    4. Хотя маркировка нанесена на шестигранные головки, штамповка является требованием на одном конце стержней и шпилек. Исключением являются F1554 и A307 класса C, для которых штамповка является дополнительным требованием, а цветовая маркировка требуется.
    5. Хотя маркировка показана на шестигранных головках, маркировка класса в равной степени применима к изделиям с головками других конфигураций.
    6. Все продукты класса BD должны иметь маркировку «BD». В дополнение к маркировке «BD» изделие может быть маркировано 6 радиальными линиями, отстоящими друг от друга на 60°.
    7. ASTM A307 класс C был заменен на ASTM F1554 класс 36.
    8. Требования класса 2
    9. для диаметров в диапазоне от 1/4 дюйма до 3/4 дюйма применяются только к крепежным деталям с головкой длиной до 6 дюймов включительно и к шпилькам любой длины. Для крепежных изделий с головкой длиннее 6 дюймов см. класс SAE J429. 1.
    10. Процентное удлинение
    11. Процентное уменьшение площади
    12. В 2016 году спецификации ASTM A325 и A490 были официально отменены и заменены на F3125.
    «-» = нет требований.

    Выбор материала и спецификация продукции

    Стальной материал поставляется в двух формах: «плоский прокат» (стальной лист и полоса) и «длинный прокат» (прокатный прокат, открытые балки, уголки и т. д. или полые профили). Для конструкционного использования в мостах эти продукты неизбежно разрезаются (по размеру и форме) и свариваются один компонент с другим. В конструкции материал подвергается растягивающим и сжимающим усилиям.Конструкционная сталь обычно реагирует линейно-упругим образом до «точки текучести» и после этого имеет значительную способность к пластической деформации перед разрушением. Все эти аспекты стального материала используются конструктором стального моста.

    Выбор соответствующей марки стали для моста требует знания процесса производства стали, понимания соответствующих стандартов на продукцию и проектных спецификаций, а также понимания ряда вопросов, включая свойства материалов, доступность и стоимость.Эта статья предоставляет проектировщикам справочную информацию и конкретные рекомендации о том, как выбрать подходящую марку и качество стали, а также о том, как изделия из конструкционной стали для моста определяются в соответствии со структурными Еврокодами.

     

    Схематическая диаграмма напряжения/деформации для стали

    [вверх]Свойства материала

    [вверх]Общие

    Свойства стали

    обусловлены сочетанием химического состава, механической обработки и термической обработки.

    Химический состав имеет основополагающее значение для механических свойств стали. Добавление сплавов, таких как углерод, марганец, ниобий и ванадий, может увеличить прочность. Однако такие легирующие добавки увеличивают стоимость стали и могут неблагоприятно влиять на другие свойства (например, на пластичность, ударную вязкость и свариваемость). Поддержание низкого уровня серы может повысить пластичность, а ударная вязкость может быть улучшена за счет добавления никеля. Следовательно, химический состав для каждой спецификации стали был тщательно подобран для достижения требуемых свойств.

     

    Диспетчерская листопрокатного стана

    Плиты и профили производятся путем прокатки стальных слябов, блюмов или заготовок (при высокой температуре) до получения требуемого размера плиты или профиля. Эта прокатка представляет собой механическую обработку, которая очищает структуру зерна и определяет механические свойства. Чем больше стали прокатывают, тем прочнее она становится. Этот эффект хорошо заметен в стандартах на материалы, которые определяют снижение уровней минимального предела текучести при увеличении толщины материала.Однако, хотя прокатка увеличивает прочность, она также снижает пластичность стали.

    Эффект термической обработки лучше всего объясняется ссылкой на различные производственные процессы или режимы прокатки, которые могут использоваться в производстве стали, основными из которых являются:

    • Сталь в готовом виде
    • Нормализованная сталь
    • Прокат нормализованный
    • Термомеханически катаная (TMR) сталь
    • Сталь, подвергнутая закалке и отпуску (QandT)


    Сталь охлаждается в процессе прокатки, и типичная конечная температура прокатки составляет 750°C, после чего сталь охлаждается естественным образом.Сталь, произведенная по этому маршруту, называется «как прокат». Конструктивные секции обычно достигают требуемых механических свойств благодаря этому эффективному производственному маршруту, но пластины обычно требуют дополнительной термической обработки.

    Нормализация — это процесс, при котором лист после прокатки снова нагревают приблизительно до 900°C и выдерживают при этой температуре в течение определенного времени, прежде чем дать ему возможность остыть естественным образом. Этот процесс уменьшает размер зерна и улучшает механические свойства, особенно ударную вязкость.Это делает свойства более однородными и устраняет остаточные деформации прокатки.

    Нормализованная прокатка — это процесс, при котором конечная температура прокатки превышает 900°C, а сталь охлаждается естественным путем. Это оказывает такое же влияние на свойства, как и нормализация, но устраняет процесс. Нормализованный и нормализованный прокат обозначаются буквой «Н».

    В термомеханической прокатной стали используется более обедненная химия, которая требует более низкой конечной температуры прокатки 700°C для придания прочности до того, как сталь остынет естественным образом.Обратите внимание, что для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и что свойства сохраняются до тех пор, пока не будет повторно нагрет выше 650°C. Термомеханический прокат обозначается буквой «М».

    Процесс производства закаленной и отпущенной стали начинается с листа после прокатки, нагревается до 900°C и выдерживается при этой температуре, как при нормализации, но затем сталь быстро охлаждается или «закаливается» для получения стали с высокая прочность и твердость, но низкая ударная вязкость. Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600°C, поддержанием температуры в течение определенного времени и последующим естественным охлаждением («отпуск»).Закаленные и отпущенные стали обозначаются буквой Q.

     

    Схематический температурно-временной график процессов прокатки

    [вверх]Механические свойства

    К механическим свойствам, имеющим особое значение для проектировщика моста, относятся:

    [вверх]Свариваемость

     

    Приварка ребер жесткости
    (Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

    Все конструкционные стали практически свариваемы. Однако сварка предполагает локальный нагрев стального материала, который впоследствии охлаждается. Охлаждение может быть довольно быстрым, потому что материал предлагает большой «теплоотвод», а сварной шов (и подведенное тепло) относительно мал. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» и снижению ударной вязкости. Значение этого эффекта возрастает с увеличением толщины пластины.

    Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода.Эта восприимчивость может быть выражена как «Коэффициент углеродного эквивалента» (CEV). Стандарты продукции CEN (например, EN 10025-1 [1] ) дают выражение для определения этого значения и устанавливают обязательные ограничения на максимальное CEV. Стандарты сварки (например, EN 1011-2 [2] ) указывают, какой предварительный подогрев, если он требуется, необходим для данного CEV, толщины материала и размера сварного шва.

    [вверх]Защита от коррозии

    Все конструкционные стали, за исключением атмосферостойкой стали, имеют одинаковую коррозионную стойкость.В открытых условиях они должны быть защищены системой покрытия. Для обычных систем покрытия, включая алюминий и цинк, не предъявляются особые требования к стальному материалу. Однако, если сталь должна быть оцинкована, то необходимо контролировать содержание сплава (особенно содержание кремния), этого можно добиться, просто указав, что сталь «пригодна для горячего цинкования погружением» (вариант 5). в EN 10025-1 [1] ).

    • Нанесение покрытия
      (Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

    • Мост из атмосферостойкой стали
      (Вестгейт-Бридж, Глостер.)


    Атмосферостойкая сталь представляет собой высокопрочную низколегированную сталь, которая в подходящих условиях образует прочную защитную «патину» ржавчины, препятствующую дальнейшей коррозии. Скорость коррозии настолько низка, что мосты, изготовленные из неокрашенной атмосферостойкой стали, могут прослужить 120 лет при минимальном техническом обслуживании.

    [наверх]Требования к конструкции

    EN 1993-2 [3] ), Раздел 3, Материалы описывает требования к конструкционной стали для мостовых сооружений и содержит следующие пункты:


    EN 1993-2 [3] исходит из того, что выполнение осуществляется в соответствии с EN1090-2 [4] , который включает пункты для спецификаций стальной продукции.

    [вверх]Общие сведения. Стандарты на продукцию

    Вся новая конструкционная сталь для использования в мостах должна производиться в соответствии с европейским стандартом CEN (EN). Эти стандарты на продукцию издаются в Великобритании компанией BSI с кратким национальным предисловием (которое иногда вносит незначительные изменения в стандарт) и, следовательно, имеют обозначение BS EN перед справочным номером. Следующие стандарты продукции CEN относятся к стальным конструкциям мостов: EN 10025 (Для пластин и открытых профилей)

    • Часть 2 [5] — Нелегированные конструкционные стали
    • Часть 3 [6] — Мелкозернистые конструкционные стали (нормализованная/нормализованная катаная)
    • Часть 4 [7] — Мелкозернистые конструкционные стали (термомеханический прокат)
    • Часть 5 [8] — Атмосферостойкие стали
    • Часть 6 [9] — Закаленные и отпущенные стали


    EN 10210-1 [10] (Для горячекатаных конструкционных полых профилей) EN 10219-1 [11] (Для холодногнутых конструкционных полых профилей)

    В системе обозначений CEN для стального материала все конструкционные стали имеют префикс «S».За этой буквой следует трехзначное обозначение, соответствующее пределу текучести (в Н/мм 2 ), а также различные другие буквы и цифры, обозначающие другие свойства или технологические маршруты. Краткое изложение марок, доступных в этих стандартах, с пределом текучести до 460 Н/мм 2 , приведено в Руководстве 3.01.

    [вверх]Конструкционная сталь

    [вверх]Предел текучести

    Предел текучести, вероятно, является наиболее важным свойством, которое конструктору необходимо использовать или указать.Достижение подходящей прочности при сохранении других свойств было движущей силой развития современных процессов производства стали и прокатки.

    В стандартах на продукцию CEN основное обозначение относится к пределу текучести, т.е. Сталь S355 представляет собой конструкционную сталь с минимальным пределом текучести (R eH ) 355 Н/мм 2 . Число, указанное в обозначении, является значением предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Разработчики должны учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или профиля.Пример для обычных сталей по EN 10025-2 [5] приведен в таблице ниже.

    Изменение минимального предела текучести (Н/мм 2 ) в зависимости от толщины
    Марка стали Номинальная толщина (мм)
    ≤ 16 > 16
    ≤ 40
    > 40
    ≤ 63
    > 63
    ≤ 80
    > 80
    ≤ 100
    > 100
    ≤ 150
    С275 275 265 255 245 235 225
    S355 355 345 335 325 315 295
    С460 460 440 420 400 390 390

    В Великобритании номинальные значения предела текучести (f y ) для конструкционной стали и, следовательно, характеристические значения, используемые в проектных расчетах, получают путем принятия минимального предела текучести (R eH ) значения непосредственно из этих стандартов на продукцию.

    Сталь S275 часто используется на железнодорожных мостах, где жесткость, а не прочность определяют конструкцию, или где усталость является критическим расчетным случаем. Сталь S355 преимущественно используется в автомобильных мостах, поскольку она легкодоступна и обычно обеспечивает оптимальный баланс между жесткостью и прочностью.

    Стали S460 могут предложить преимущества, когда собственный вес имеет решающее значение или конструктору необходимо минимизировать толщину листа. Однако использование таких сталей не дает никаких преимуществ в тех случаях, когда усталость, жесткость или нестабильность очень тонких элементов являются решающими факторами при проектировании.Эти стали также менее доступны в Великобритании.

    • Типовой железнодорожный мост из стали S275
      (Trent Rail Bridge, Gainsborough)


    Пределы текучести выше 460 Н/мм 2 доступны в EN 10025-6 [9] , а дополнительные требования к конструкции для этих высокопрочных сталей содержатся в EN 1993-1-12 [12] . Соответствующее национальное приложение Великобритании (NA) [13] указывает минимальное отношение f u / f y , равное 1.10, а не рекомендуемое значение 1,05 для этих сталей. Однако это более обременительное требование имеет ограниченное значение, поскольку f u и f y являются установленными пределом прочности при растяжении и пределом текучести соответственно, и стали по EN 10025-6 [9] соответствуют этому более обременительному пределу.

    [вверх]Требования к пластичности

    Пластичность имеет первостепенное значение для всех сталей в конструкционных применениях. Это мера степени, в которой материал может деформироваться или удлиняться между началом текучести и возможным разрушением при растягивающей нагрузке.Независимо от того, реализовано это или нет, проектировщик полагается на пластичность для ряда аспектов конструкции: перераспределение напряжения в предельном состоянии; конструкция затворной группы; снижение риска развития усталостной трещины; а также в технологических процессах сварки, гибки, правки и т. д.

     

    Схематическая диаграмма напряжения/деформации для стали

    Пластичность имеет тенденцию к снижению с увеличением предела текучести.К счастью, этот эффект недостаточно значителен, чтобы повлиять на конструкцию большинства мостов. Пластичность стального листа или сортового проката измеряется в зависимости от поведения либо в плоскости (параллельно или поперек направления прокатки), либо перпендикулярно плоскости элемента.

    Пластичность в плоскости
    Требования к пластичности в плоскости стали, используемой в мостах в Великобритании, следующие:

    • Отношение предела прочности при растяжении к пределу текучести (f u / f y ) ≥ 1.10
    • Удлинение при разрушении на основе стандартной пропорциональной расчетной длины ≥ 15 %
    • Отношение предельной деформации к деформации текучести (ε u / ε y ) ≥ 15


    Вся сталь, соответствующая стандартам продукции CEN, упомянутым в разделе 3.1, соответствует этим требованиям, поэтому дополнительные спецификации не требуются. для пластичности в плоскости.

    Пластичность по толщине
    Свойства стали, перпендикулярные плоскости элемента (часто называемые свойствами по толщине), отличаются от свойств в плоскости.Это особенно верно для пластичности, которая обычно ниже в направлении, перпендикулярном плоскости прокатки.

    [вверх]Вязкость разрушения

    Природа стального материала такова, что он всегда содержит некоторые дефекты, хотя и очень небольшого размера. Под действием растягивающего напряжения эти несовершенства (подобные очень маленьким трещинам) имеют тенденцию открываться. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» распространяется быстро, без пластической деформации, что может привести к разрушению. Это называется «хрупким разрушением» и вызывает особую озабоченность из-за внезапного характера отказа.Прочность стали и ее способность сопротивляться такому поведению уменьшаются при понижении температуры. Кроме того, требуемая ударная вязкость при любой заданной температуре увеличивается с толщиной материала.

     

    Образец для испытания на удар по Шарпи с V-образным надрезом
    (Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

    Удобной мерой прочности является испытание на ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом (поэтому в прошлом широко использовался термин «вязкость с надрезом»).В этом испытании измеряется энергия удара (в джоулях), необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом одним ударом маятника. Испытания проводятся с образцами при заданных (низких) температурах, а стандарты продукции CEN определяют требуемые минимальные значения энергии удара для различных марок. См. Таблицу 1 в Руководстве 3.01.

    В стандартах на продукцию CEN не существует универсальной системы обозначения вязкости разрушения. В стандартах EN 10025: Часть 2 [5] и EN 10210-1 [10] и EN 10219-1 [11] есть двухсимвольный буквенно-цифровой код; есть три разных кода, которые относятся к мостам в Великобритании:

    • Дж0: = энергия удара 27 Дж при 0°C
    • Дж2: = энергия удара 27 Дж при -20°C
    • K2: = энергия удара 40 Дж при -20°C


    Стали в соответствии с EN 10025: часть 5 [8] имеют те же коды, но вводят два дополнительных класса прочности:

    • J4: = энергия удара 27 Дж при -40°C
    • J5: = 27 Дж энергии удара при -50°C


    Стали по EN 10025: Часть 3 [6] и Часть 4 [7] и мелкозернистая сталь по EN 10210-1 [10] и EN 10219-1 [11] может быть одной из двух категорий ударной вязкости, при этом низкотемпературная категория обозначается кодом «L».

    • _: = энергия удара 40 Дж при -20°C
    • L: = энергия удара 27 Дж при -50°C


    Стали по EN 10025: Часть 6 [9] (стали Q и T) могут иметь один из трех классов ударной вязкости; два низкотемпературных сорта обозначаются кодами L и L1.

    • _: = энергия удара 30 Дж при -20°C
    • L: = энергия удара 30 Дж при -40°C
    • L1: энергия удара = 30 Дж при -60°C


    Требования к вязкости разрушения описаны в EN 1993-1-10 [14] и связанном с ним UK NA [15] .Процедура требует расчета эталонной температуры (T Ed ), которая затем используется для определения максимально допустимой толщины стальной детали из набора табличных значений. Конечный результат зависит от следующего:

    • Свойства стальных материалов (предел текучести и ударная вязкость)
    • Характеристики элементов (форма, детали, концентрации напряжений и т. д.)
    • Расчетная ситуация (температура стали, напряжение и степень холодной штамповки)


    «Случайная комбинация» воздействий, которые необходимо учитывать для этого расчетного случая, описана в EN 1993-1-10 [14] , а расчетные эффекты выражены в уравнении 2.1 как:

    E d = E { A[T Ed ] + ΣG K + ψ 1 Q K1 + Σ ψ 2,i Q 904}

    Влияние эталонной температуры представляет собой не напряжение, а склонность к хрупкому разрушению. Результатом других воздействий является напряжение в рассматриваемом компоненте. В этой комбинации эталонная температура считается «ведущим действием», а основное сопутствующее воздействие (Q K1 ) принимается при его частом значении.Другие сопутствующие действия выполняются при их квазипостоянных значениях (которые в большинстве случаев равны нулю). Частные коэффициенты не применяются, поскольку это случайная расчетная ситуация (см. EN 1990 [16] , пункт 6.4.3.3.)

    Расчет эталонной температуры (T Ed )
    T
    T ED = T MD + Δt r + Δt Σ + Δt r + Δt + Δt έcf

    • (T md + ΔT r ), рассматриваемые вместе, представляют собой минимальную эффективную температуру стальной детали и должны определяться в соответствии с EN 1991-1-5 [17] и связанным с ним UK NA [18 ] .
    • ΔT σ представляет собой поправку на относительный уровень напряжения и должен быть принят за 0°C, поскольку UK NA [15] учитывает это при определении ΔT R .
    • ΔT R — надбавка безопасности, которая определяется в соответствии с UK NA [15] следующим образом: ΔT R = ΔT RD + ΔT Rg + ΔT RT + ΔT Rs
      • ΔT RD является поправкой на тип детали (UK NA [15] 2.1.1.2).
      • ΔT Rg является поправкой на общую концентрацию напряжения. (UK NA [15] 2.1.1.3).
      • ΔT RT является поправкой на температуру испытания по Шарпи. (UK NA [15] 2.1.1.4).
      • ΔT — это поправка на приложенный уровень напряжения. (UK NA [15] 2.1.1.5).
      • ΔT рупий является поправкой на класс прочности. (UK NA [15] 2.1.1.6).
    • ΔT έ — это поправка на высокую скорость деформации, которая может возникнуть, если, скажем, транспортное средство врежется в мост.Однако сосуществование двух случайных воздействий (т. е. минимальной температуры и ударной нагрузки транспортного средства) противоречит сочетанию воздействий, указанному в EN 1993-1-10 [14] для определения вязкости разрушения. Следовательно, ΔT έ обычно следует принимать за 0°C. Тем не менее, есть аргумент в пользу применения ΔT έ для деталей, особенно подверженных риску случайных ударных нагрузок (например, краевые балки на палубах с нестандартной высотой, т.е. менее 5,3 м)
    • ΔT έcf — это регулировка, учитывающая степень холодной штамповки.Это важно, так как типичные внутренние радиусы изгиба для холодногнутых профилей имеют двойную толщину, что приводит к деформации 20% и температурному сдвигу ΔT έcf на -60°C. Это может исключить использование холодногнутого профиля.


    Определение максимально допустимой толщины
    После того как эталонная температура определена, следующим шагом является обращение к таблице 2.1 стандарта EN 1993-1-10 [14] и расширение до более низких эталонных температур приведенной в таблице 1 ПД 6695-1-10 [19] , для определения максимально допустимой толщины для конкретной марки стали.

    Пример расчетов
    Рассмотрим типичный многобалочный стальной составной настил моста в Сканторпе и предположим, что он имеет наплавку 100 мм.

    Минимальная температура воздуха в тени (UK NA [18] — Рисунок NA.1) = -14°C Поправка на высоту над уровнем моря (EN 1991-1-5 [17] , A.1, примечание 2) = 0°C Преобразование для 120-летнего периода повторяемости (EN 1991-1-5 [17] , рисунок А.1) = x1,14
    Следовательно, T мин = 1,14 x (-14°C — 0°C) = -16°С

    Минимальная эффективная температура перемычки стальной детали, Для настила Типа 2 и T min = -16°C, как показано на рис. 6.1 (EN 1991-1-5 [17] ), T e, min = -12 °C
    Отсюда (T md + ΔT r ) = -12 °C

    Δt R = Δt RD + Δt RG + ΔT RT + Δt + Δt RS + Δt RS

    Сваренные детали на нижнем фланце типичной изготовленной пластины включают в себя веб / фланец, крепление поперечных ребер жесткости стенки и (предварительная сборка) поперечных стыковых сварных швов. Однако ни одна из них не является «серьезной» деталью, описанной в Таблице NA.1.
    Следовательно, ΔT RD = 0°C
    Хорошо детализированная типичная плоская балка вряд ли будет иметь какие-либо концентрации напряжений.
    Следовательно, ΔT Rg = 0°C
    Поправка на температуру испытания по Шарпи применяется только к зданиям, так как использование стали при температуре более чем на 20 oC ниже температуры испытания не допускается.
    Следовательно, ΔT RT = 0°C
    Предположим, что напряжение нижней полки равно 0,75f y (t)
    Следовательно, ΔT = 0°C
    Предположим, что марка стали S355
    Следовательно, ΔT Rs = 0°C
    Следовательно, ΔT R = 0°C

    T ED = T MD + T MD + Δt R + Δt r + Δt Σ + Δt r + Δt r + Δt + Δt έff

    , предполагая, что колода соответствует минимальным критериям на высшем уровне (5 .3 м), и что отсутствует холодный изгиб нижней полки (т.е. ΔT έcf = 0°C), и учитывая, что ΔT σ = 0°C
    Тогда T Ed = -12°C

    В результате проектных расчетов потребовалась нижняя полка толщиной 55 м из стали марки S355. Так, для T Ed = -12 °C и со ссылкой на таблицу 2.1 EN 1993-1-10 [14] максимально допустимая толщина составляет: J0 = 39 мм, J2 = 58 мм и K2 = 72 мм.
    Следовательно, необходимая марка стали J2

    Упрощенная процедура приведена в таблице 4 PD 6695-1-10 [19] .Предполагается, что минимальная температура воздуха составляет -20°C, которая, как ожидается, охватит большинство мест расположения мостов в Великобритании, и игнорируются потери на излучение (ΔT r ), которые являются консервативными для стальных композитных настилов.

    Однако использование этой упрощенной процедуры в приведенном выше примере привело бы к требованию, чтобы стальное основание было классом K2, а не J2.

    [вверх]Свойства сквозной толщины

    Исходная информация
    Как упоминалось ранее, свойства стали, перпендикулярной плоскости элемента (часто называемой сквозной толщиной), отличаются от свойств стали в плоскости.

    Природа производственного процесса такова, что любые включения или разрывы в стали по существу «раскатываются», чтобы быть плоскими по размеру и параллельными поверхности листа. В результате механические свойства в направлении толщины более подвержены влиянию таких включений или несплошностей.

    Существует два типа дефектов, влияющих на поведение по толщине:

    • макродефекты – тонкие слои включений или несплошностей, распространяющиеся на площадь
    • микродефекты — многочисленные очень мелкие включения или разрывы.


    Макродефекты называются «расслоениями» или «ламинарными дефектами». Наличие и степень таких дефектов можно проверить с помощью ультразвукового контроля, а приемочные уровни приведены в EN 10160 [20] .

    Микродефекты имеют большое значение, когда материал подвергается сквозному напряжению, потому что они могут привести к «ламеллярному разрыву» при распространении разрыва от одного включения к другому. Включения мелкие, поэтому их трудно обнаружить с помощью ультразвукового контроля.Однако их влияние можно оценить путем проведения испытаний на растяжение по толщине в соответствии с EN 10164 [21] .

    Эти испытания на растяжение используются для определения пластичности стали по толщине и ее классификации по одному из трех уровней (Z15, Z25 или Z35). Буква «Z» просто указывает направление испытания на растяжение, то есть перпендикулярно плоскости «x-y» пластины. Числовое значение указывает минимальное процентное уменьшение площади при разрушении небольших образцов пластинчатого материала.На высокую пластичность указывает высокий процент (например, Z35 соответствует среднему уменьшению площади разрушения на 35%).

     

    Сталелитейный завод Сканторп

    Потребность в стали марки Z
    Усовершенствования в производстве стали за последние годы означают, что сталь с современных заводов стала намного чище и с меньшей вероятностью будет содержать значительное количество микродефектов, чем в прошлом. Пластичность таких сталей по толщине достаточна для большинства применений и обычно эквивалентна материалам Z15 или Z25.Следовательно, не должно быть особой необходимости указывать сталь класса Z в типичной хорошо спроектированной стальной конструкции моста.

    Сталь марки Z может потребоваться там, где высокие нагрузки передаются через тавровые или крестообразные детали, а также там, где предусмотрены сварные швы большого размера на элементах, удерживаемых от усадки. В Инструктивной записке 3.02 содержатся подробные рекомендации по ситуациям, когда требуется сталь класса Z, чтобы свести к минимуму риск «пластинчатого разрыва».

    Однако требования к стали марки Z обычно носят очень локальный характер, и поэтому потребуются лишь небольшие количества.Кроме того, сталь класса Z дороже и менее доступна, чем обычная конструкционная сталь. Следовательно, лучше проектировать детали, не требующие применения стали с улучшенными сквозными свойствами, если это возможно. Тем не менее, если требуется сталь класса Z, она должна быть указана как «опция» (4) в EN 10025-1 [1] с точки зрения одного из трех «уровней» (Z15, Z25 или Z35) пластичность по толщине согласно EN 10164 [21] .

    Какой класс Z указать?
    EN 1993-1-10 [14] содержит численный метод определения требуемого Z-класса в зависимости от размера сварного шва, типа детали и уровня ограничения.Однако в UK NA [15] указано, что в этом нет необходимости. Мнение британских экспертов состоит в том, что этот численный метод является чрезмерно консервативным, требует обширных расчетов и приведет к ненужной спецификации материала класса Z. Вместо этого NA Великобритании отсылает разработчиков к документу BSI, PD 6695-1-10 [19] , который дает:

    • Опции для производителя. Риск «пластинчатого разрыва» можно снизить, соблюдая определенные меры производственного контроля, такие как закупка материала на современном заводе, который, как известно, производит чистую сталь.
    • Опции для дизайнера. В PD говорится, что материал класса Z не обязательно указывать для ситуаций с низким и средним риском. Он рекомендует разработчикам указывать качество Z35 в соответствии с EN 10164 [21] только для ситуаций с высоким риском и определяет такие ситуации с высоким риском, как:
      • Т-образные соединения, t z > 35 мм.
      • X (крестообразные) шарниры, t z > 25 мм.
      • L (угловые) соединения, t z > 20 мм.


    Где t z – толщина входящего листа для стыковых швов и угловых швов с глубоким проплавлением, а для угловых сварных соединений t z – размер раструба наибольшего углового шва.

     

    Определение t z

    [вверх]Допуски

    Этот пункт в EN 1993-2 [3] просто указывает, что стальной прокат должен соответствовать допускам в соответствующем стандарте на продукцию и что для готовых компонентов должны применяться допуски в EN 1090-2 [4] .

    [вверх]Расчетные значения материальных коэффициентов

    Коэффициенты материалов, которые следует использовать в расчетах конструкции стальных мостов, следующие:

    • Модуль упругости, E = 210 000 Н/мм 2
    • Модуль сдвига, G = 80 000 Н/мм 2
    • Коэффициент Пуассона на упругой стадии, v = 0.3
    • Коэффициент линейного теплового расширения = 12 x 10 -6 /°C


    Однако для расчета конструкционных эффектов перепада температур (вертикальный и горизонтальный градиенты температуры в поперечном сечении) в сталежелезобетонных композитных мостовых покрытиях необходимо EN 1994-2 [22] коэффициент линейного теплового расширения следует принимать равным 10 x 10 -6 /°C.

    [вверх]Наличие и стоимость стали

    Общая доступность профилей из конструкционной стали для мостовых сооружений описана в следующих брошюрах по продуктам British Steel и Tata Steel:


    и следующие публикации ArcelorMittal:

    [top]Наличие пластин

    Листы

    легко доступны в Великобритании в широком диапазоне размеров и материалов, и их можно получить либо непосредственно с завода, либо через стального склада.

    Преимущество получения листов непосредственно с завода заключается в том, что они прокатываются на заказ, в частности, до выбранного размера, что сводит к минимуму отходы и максимально повышает эффективность проектирования, поскольку доступна любая промежуточная толщина. Стеновые и фланцевые пластины обычно закупаются этим путем, поэтому максимальная эффективность достигается за счет указания фактической толщины, требуемой в соответствии с проектными расчетами. Округление до ближайших 5 мм не рекомендуется, так как это просто увеличивает стоимость металлоконструкций.Стандартные размеры листа имеют толщину от 5 мм до 200 мм, ширину до 3,5 м и длину до 18,0 м.

    Сталь со склада больше подходит для небольших партий и сокращает время выполнения заказов. Однако это будет дороже, а требуемый размер и качество могут быть недоступны. Важно отследить источник стали и получить соответствующие заводские сертификаты. Типичные размеры заготовки показаны ниже, а толщина обычно указывается с шагом 5 мм. Пластины для ребер жесткости обычно закупаются на складе, поэтому толщину ребер жесткости следует округлять до ближайших 5 мм.

    Стандартные размеры пластин (мм)
    4000
    х
    2000
    5000
    х
    2500
    6000
    х
    2000
    6000
    х
    3000
    8000
    х
    2000
    9000
    х
    3000
    10000
    х
    2500
    12000
    х
    2500
    • Пластины прямо с завода

    • Тарелки со склада

    [вверх]Стоимость металлоконструкций

    Стоимость изготовленных и смонтированных металлоконструкций в фунтах стерлингов за тонну сильно варьируется и зависит от ряда факторов, включая состояние рынка, марку стали, степень изготовления, местоположение объекта, систему защиты от коррозии и доступ для монтажа. .Следовательно, для сравнения затрат на критических этапах разработки проекта предлагается, чтобы проектировщики связались с крупным подрядчиком металлоконструкций, большинство из которых были бы рады проконсультировать по бюджетной оценке.

    [наверх]Характеристики продукта

    [вверх]Общие

    Стандартом исполнения стальных мостов, разработанных в соответствии с Еврокодами, является EN 1090-2 [4] . Он включает требования, связанные с поставкой продуктов, и ссылается на соответствующие стандарты продуктов для их спецификации.EN 1090-2 [4] содержит многочисленные положения, в которых могут быть указаны дополнительные требования или решения по факультативным требованиям; некоторые из них относятся к стальной продукции. Разные проекты почти наверняка будут иметь разные спецификации выполнения, но использование стандартных спецификаций, таких как Спецификация для дорожных работ [23] , рекомендуется для обеспечения единообразия в отрасли.

    В следующих разделах описываются ключевые требования, относящиеся к стальной продукции, которые указаны либо в EN 1090-2 [4] и его справочных стандартах, либо в Спецификации для дорожных работ [23] .Обратите внимание, что спецификация Network Rail для металлоконструкций [24] содержит аналогичные требования.

    [вверх]Идентификация, инспекционные документы и прослеживаемость

    Должны вестись записи о происхождении и сертификатах испытаний основных элементов конструкционной стали, включая каждый фланец и стенку, чтобы обеспечить прослеживаемость. Это требование реализовано в Спецификации для дорожных работ [23] .

    [вверх]Составные стальные изделия

    [вверх]Общий

    Выбранная марка(и) стали соответствует стандартам, перечисленным в EN 1090-2 [4] , и марка (и марка основания) должна быть указана на чертежах.

    Руководство по спецификации компонентов натяжных стержней доступно в Руководстве 4.05.

    [вверх]Допуски по толщине

    Для пластин класса A по EN 10029 [25] обычно достаточно, даже если указан класс исполнения 4. Класс A используется по умолчанию в EN 10025-2 [5] , и его выбор подтвержден в Спецификации для дорожных работ [23] . Допуски по толщине в классе А увеличиваются с увеличением номинальной толщины следующим образом:

    Допуски по толщине в классе A по EN 10029 [25]
    Номинальная толщина Нижний допуск Верхний допуск
    ≥ 8 < 15 -0.5 +0,9
    ≥ 15 < 25 -0,6 +1,0
    ≥ 25 < 40 -0,7 +1,3
    ≥ 40 < 80 -0,9 +1,7
    [наверх]Поверхностные условия
     

    Состояние поверхности проверяемой пластины

    Класс A3 (для плит) и класс C3 (для профилей) по EN 10163 [26] обычно подходят.

    Несмотря на то, что перед тем, как покинуть завод, сталь подвергается визуальному осмотру, она обычно не подвергается струйной очистке, и на ней все еще остается прокатная окалина. Следовательно, поверхность, которая открывается после пескоструйной обработки, может иметь неоднородности поверхности, которые раньше не были видны. EN 10163 [26] определяет требования, относящиеся к состоянию поверхности, и относится к «несовершенствам» (несплошности, которые могут быть оставлены без ремонта) и к «дефектам» (несплошности, которые должны быть отремонтированы).

    Для плит класс А означает, что неглубокие дефекты допустимы, но дефекты, включая трещины, раковины и швы, должны быть устранены (т.е. заземлить). EN 10163 [26] определяет «небольшую глубину» и устанавливает ограничения на глубину и площадь наземного ремонта. Подкласс 3 означает, что ремонт сваркой не допускается. Это подходит для мостов, потому что не будет контроля над местом любого ремонта, который может оказаться в зонах, подверженных усталости.

    Дополнительную информацию о поверхностных дефектах стальных материалов см. в Руководстве 3.05.

    [вверх]Внутренние разрывы

    Места, где требуется качество внутренней несплошности класса S1 (согласно EN 10160 [20] ), должны быть показаны на чертежах.Руководство о том, где это необходимо, приведено в EN 1090-2 [4] , Спецификации для дорожных работ [23] , Руководящих указаниях 3.06, а примеры включают:

    • Лента шириной в 4 раза больше толщины листа с каждой стороны сварного соединения в крестообразном соединении, передающем растягивающее напряжение по толщине листа.
    • Ширина ленты, равная 25-кратной толщине стенки или фланцевой пластины с обеих сторон диафрагмы подшипника, если она крепится сваркой.
    • Ширина ленты, равная 25-кратной толщине стеновой пластины с каждой стороны одностороннего несущего элемента жесткости, если он прикреплен сваркой.


    Класс S1 является допустимым уровнем для макродефектов (называемых «расслоениями» или «ламинарными дефектами»), наличие и степень которых проверяются ультразвуковым контролем. Сканирование включает в себя непрерывное исследование вдоль линий квадратной сетки 200 мм, параллельной краю пластины. При обнаружении разрыва устанавливается его протяженность. Приемлемые пределы несплошностей (для класса S1) следующие:

    • Отдельные разрывы: — Площадь ≤ 1000 мм 2
    • Скопления несплошностей: — 15 на наиболее населенной площади 1 м x 1 м (отдельные несплошности < 100 мм 2 не учитываются)


    Также рекомендуется указывать класс несплошности кромок Е1 для кромок пластин в местах угловых сварных швов будет производиться на поверхности таких пластин.

    Дополнительную информацию о поверхностных дефектах стальных материалов см. в Руководстве 3.06.

    [вверх]Примеры

    [вверх]Ссылки

    1. 1.0 1.1 1.2 BS EN 10025-1: 2004, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 1. Общие технические условия поставки, BSI
    2. ↑ BS EN 1011-2: 2001, Рекомендации по сварке металлических материалов. Часть 2: Дуговая сварка ферритных сталей. БСИ
    3. 3.0 3.1 3.2 BS EN 1993-2: 2006, Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Часть 2: Стальные мосты, BSI
    4. 4.0 4.1 4,2 4.3 4.3 4.4 4.5 4,6 BS EN 1090-2: 2018, выполнение стальных конструкций и алюминиевых конструкций. Технические требования к металлоконструкциям. БСИ
    5. 5.0 5.1 5.2 5.3 BS EN 10025-2: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 2. Технические условия поставки для нелегированных конструкционных сталей, BSI
    6. 6.0 6.1 BS EN 10025-3:2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3. Технические условия поставки нормализованного / нормализованного проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
    7. 7.0 7.1 BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4. Технические условия поставки для термомеханического проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
    8. 8.0 8.1 BS EN 10025-5: 2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Часть 5. Технические условия поставки конструкционных сталей с повышенной атмосферной коррозионной стойкостью, BSI
    9. 9.0 9.1 9.2 9.3 BS EN 10025-6: 2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Часть 6. Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии, BSI
    10. 10.0 10.1 10.2 BS EN 10210-1: 2006, Горячедеформированные конструкционные полые профили из нелегированных и мелкозернистых конструкционных сталей. Часть 1: Технические требования к поставке. БСИ
    11. 11.0 11.1 11.2 BS EN 10219-1: 2006 Холодногнутые сварные конструкционные профили из нелегированных и мелкозернистых сталей. Часть 1: Технические требования к поставке. БСИ
    12. ↑ BS EN 1993-1-12: 2007, Еврокод 3 — Проектирование стальных конструкций. Часть 1-12: Дополнительные правила для распространения EN 1993 на стали марок S700. БСИ
    13. ↑ NA к BS EN 1993-1-12:2007, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Часть 1-12: Дополнительные правила для распространения EN 1993 на стали марок S700.БСИ
    14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 BS EN 1993-1-050: Проектирование стальных конструкций. Часть 1-10: Прочность материала и свойства по толщине. БСИ
    15. 15.0 15.0 15.2 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.7 15.8 NA до BS EN 1993-1-10: 2005, Великобритания Национальный приложение для Eurocode 3: Дизайн стальные конструкции.Часть 1-10: Прочность материала и свойства по толщине. БСИ
    16. ↑ BS EN 1990: 2002+A1:2005, Еврокод — Основы проектирования конструкций. БСИ
    17. 17.0 17.1 17.2 17.3 BS EN 1991-1-5:2003, Еврокод 1: Воздействия на конструкции. Часть 1-5: Общие действия – Тепловые воздействия. БСИ
    18. 18.0 18.1 NA to BS EN 1991-1-5:2003, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 1: Воздействия на конструкции. Часть 1-5: Общие действия – Тепловые воздействия.БСИ
    19. 19.0 19.1 19.2 ПД 6695-1-10:2009, Рекомендации по проектированию конструкций по BS EN 1993-1-10. БСИ
    20. 20.0 20.1 BS EN 10160:1999 Ультразвуковой контроль плоского стального проката толщиной равной или большей 6 мм (метод отражения). БСИ
    21. 21.0 21.1 21.2 BS EN 10164:2018, Изделия стальные с улучшенными свойствами деформации перпендикулярно поверхности изделия — технические условия поставки.БСИ
    22. ↑ BS EN 1994-2:2005, Еврокод 4 – Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Часть 2: Общие правила и правила для мостов. БСИ
    23. 23.0 23.1 23.2 23.3 23.4 Руководство по контрактной документации на дорожные работы (ДДД). Том 1: Спецификация дорожных работ. Серия 1800 Металлоконструкции. Апрель 2021, ТСО
    24. ↑ NR/L2/CIV/140/1800C Спецификация стальных конструкций, Network Rail, июнь 2016 г.,
    25. 25.0 25.1 BS EN 10029: 2010, Листы стальные горячекатаные толщиной 3 мм и более. Допуски на размеры и форму. БСИ
    26. 26.0 26.1 26.2 BS EN 10163:2004, Требования к поставке для состояния поверхности горячекатаных стальных листов, широких полос и профилей, BSI
      — Часть 1: Общие требования
      — Часть 2: Листы и широкие квартиры
      — Часть 3: Секции

    [наверх]Ресурсы

    • Хенди, Ч.Р.; Айлс, округ Колумбия(2015) Группа стальных мостов: Руководящие указания по передовому опыту строительства стальных мостов (6-й выпуск). (стр. 185). SCI
    • Стальные мосты: практический подход к проектированию для эффективного изготовления и строительства, 2010 г. (публикация № 51/10), BCSA.
      • Глава 2 Качество стали
    • Айлес, округ Колумбия (2010) Конструкция композитного автомобильного моста. (P356, включая исправление, 2014 г.). SCI
      • Раздел 6.7 — Выбор марки стали основания.
    • Техническое описание ассортимента продукции British Sections, British Steel
    • Celsius® Полые профили, обработанные горячим способом, в соответствии с EN 10210.2022, Тата Сталь
    • Sections and Merchant Bar, ArcelorMittal, 2020

    [наверх] См. также

    [вверх]Внешние ссылки

    Проектирование и спецификация: ASTM A53 по сравнению с ASTM A500

    Если вы когда-либо обращались к стандартным документам ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам), используемым для проектирования и строительства стальных конструкций, вы заметите, что обозначения стальных труб ASTM A53 отличаются от круглых полых профилей ASTM A500, и они изготавливаются в соответствии с требованиями стандарта ASTM A500. соответствовать разным стандартам.В то время как ASTM A500 доступен в поперечных сечениях, соответствующих каждому из поперечных сечений для стальной трубы ASTM A53, в A500 доступно гораздо больше поперечных сечений.

    В этом блоге я расскажу о различиях между конструкционными полыми профилями A500 и трубами A53 и расскажу, почему ASTM A500 является лучшим выбором.

    Труба ASTM A53

    Труба

    ASTM A53, стандартная спецификация для черных и горячеоцинкованных, оцинкованных, сварных и бесшовных стальных труб, используется для механических и напорных применений, а также для обычного использования в паровых, водяных, газовых и воздушных линиях.ASTM A53 можно формовать и сваривать. Размеры труб должным образом обозначаются с использованием номинального размера трубы (NPS). Это номинальный диаметр трубы с заданной толщиной стенки (например, 4-дюймовая труба сортамента 40).

    ASTM A500 круглый

    ASTM A500 — это стандартная спецификация для холоднодеформированных сварных и бесшовных конструкционных труб из углеродистой стали круглой, квадратной и прямоугольной формы. ASTM A500 является наиболее распространенной спецификацией в Северной Америке для полых структурных профилей.Круглые профили из быстрорежущей стали правильно обозначаются указанием наружного диаметра в дюймах с десятичной запятой по номинальной толщине стенки с точностью до трех знаков после запятой (т. е. 5,563 x 0,250).

    Почему А500?

    Поскольку ASTM A500 является конструкционной спецификацией, круглые быстрорежущие стали, произведенные в соответствии с этой спецификацией, подходят для применения в конструкционных и общестроительных целях. ASTM A53 — это спецификация труб, предназначенная для использования в механических и напорных устройствах.

    Указанный предел текучести A500 Grade C (наиболее распространенный сорт) составляет 46 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Указанный предел текучести A53 класса B составляет 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Это более чем на 30% увеличивает предел текучести. Таким образом, круглые быстрорежущие трубы A500 имеют большее отношение прочности к весу, чем трубы A53. Таким образом, при использовании круглой быстрорежущей стали для выполнения работы требуется меньше стали по весу — меньший вес означает меньшую стоимость.

    Допуски для A500 более жесткие, чем для A53, поэтому круглая быстрорежущая сталь A500 имеет более высокую степень качества и меньшую изменчивость.

    Круглые быстрорежущие трубы имеют превосходную отделку поверхности и не имеют лакового покрытия, которое обычно присутствует на трубах A53. Это экономит деньги и время, так как это лаковое покрытие необходимо удалить с трубы A53 для сварки и покраски.

    Труба

    A53 доступна только для труб стандартных размеров. Круглые HSS бывают разных размеров и толщины стенок. Просто взгляните на издание 14 th Руководства по стальным конструкциям AISC и посмотрите, сколько страниц круглой быстрорежущей стали по сравнению с числом для трубы A53.

    Наконец, спецификация ASTM A53 требует проведения испытаний (т. е. испытаний под давлением), которые не требуются для структурных применений. Это дополнительное тестирование может привести к ненужным дополнительным затратам.

    Применение

    ASTM A500 включает несущие конструкции, колонны зданий, дорожные знаки, нефтесервисные услуги и башни связи, и это лишь некоторые из них. У всех стальных конструкций есть свои плюсы и минусы, но, в конечном счете, ASTM A500 — лучший выбор, когда вам нужен круглый профиль.

    Архитекторы, производители, инженеры-строители и подрядчики: я рекомендую вам ознакомиться с ASTM A500 и посетить веб-сайт Института стальных труб, который предлагает широкий спектр технических публикаций, таблиц нагрузки и вспомогательных средств для проектирования.

    Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне по адресу [email protected], и я постараюсь ответить на ваши вопросы о круглой быстрорежущей стали ASTM A500.

    Механические свойства металлов и металлических сплавов

    Таблица механических свойств металла

    Конструкционная сталь (горячекатаный)
    Легкорежущая сталь (не предназначена для лечение)
    Легкорежущая сталь (для поверхностной закалки)
    Легкорежущая сталь (необработанная и лечили)
    Стали для закалки и отпуска (закаленные и закаленное)
    Стали для закалки и отпуска (нормализованные)
    Легированная сталь (закаленная и отпущенная)
    Нержавеющая сталь
    Чугун
    Пружинная сталь
    Подшипник бронза
    Материалы для крепежа
    Максимальное напряжение сдвига
    Конструкционная сталь
    горячекатаные нелегированные стали
    материал R e  [МПа] R м [МПа]
    имя д<16 ≤40 ≤63 ≤80 ≤100 <3 ≤100
    S235JR 1.0038 235 225 215 215 215 360-510 360-510
    S235JO 1.0114 235 225 215 215 215 360-510 360-510
    S235J2 1.0117 235 225 215 215 215 360-510 360-510
    С275ДЖР 1,0044 275 265 255 245 235 430-580 410-560
    S275JO 1.0143 275 265 255 245 235 430-580 410-560
    S275J2 1.0145 275 265 255 245 235 430-580 410-560
    С355ДЖР 1.0045 355 345 335 325 315 510-680 470-630
    S355J0 1.0553 355 345 335 325 315 510-680 470-630
    S355J2 1.0577 355 345 335 325 315 510-680 470-630
    С355К2 1,0596 355 345 335 325 315 510-680 470-630
    С450ДЖ0 1.0590 450 430 410 390 380 550-720
    Е295 1,0050 295 285 490-660 470-610
    Е335 1.0060 335 325 590-770 570-710
    Е360 1,0070 360 355 690-900 670-830
    Е295…E360: подшипники и приводные валы, изнашиваемые детали из натурального твердость.
    Структурный сталь
    горячекатаный, нелегированный, нормализованный, свариваемый мелкозернистый
    материал R e  [МПа] R м  [МПа] А
    имя д<16 ≤40 ≤63 ≤80 ≤100 ≤100 %
    С275Н 1.0490 275 265 255 245 235 370-510 23-24
    С275НЛ 1.0491 275 265 255 245 235 370-510 23-24
    С355Н 1.0545 355 345 335 325 315 470-630 21-22
    С355НЛ 1.0546 355 345 335 325 315 470-630 21-22
    С420Н 1.8902 420 400 390 370 360 520-680 18-19
    S420NL 1,8912 420 400 390 370 360 520-680 18-19
    С460Н 1.8901 460 440 430 410 400 540-720 17
    С460НЛ 1.8903 460 440 430 410 400 540-720 17
    Структурный сталь
    термомеханически прокатанный, свариваемый мелкозернистый
    материал R e  [МПа] R м  [МПа] А
    имя <16 ≤40 ≤63 ≤80 ≤100 ≤40 ≤63 ≤80 ≤100 %
    С275М 1.8818 275 265 255 245 245 370-530 360-520 350-510 350-510 24
    С275МЛ 1.8819 275 265 255 245 245 370-530 360-520 350-510 350-510 24
    С355М 1.8823 355 345 335 325 325 470-630 450-610 440-600 440-600 22
    С355МЛ 1,8834 355 345 335 325 325 470-630 450-610 440-600 440-600 22
    С420М 1.8825 420 400 390 380 370 520-680 500-660 480-640 470-630 19
    S420ML 1,8836 420 400 390 380 370 520-680 500-660 480-640 470-630 19
    С460М 1.8827 460 440 430 410 400 540-720 530-710 510-690 500-680 17
    S460ML 1,8838 460 440 430 410 400 540-720 530-710 510-690 500-680 17

    Бесплатно резка стали
    не предназначен для санобработки
    имя Диаметр [мм] Твердость [HB] Rm [МПа]
    11СМн30
    11SMNPb30 
    11SMn37
    11SMnPb37
    1.0715 
    1.0718
    1,0736
    1.0737
    5≤10 380-570
    10 < д ≤16 380-570
    16 < д ≤40 112-169 380-570
    40 < д ≤63 109-169 370-570
    63 < д ≤100 107-154 360-520

    Бесплатно резка стали
    цементируемая сталь, необработанная
    имя Диаметр [мм] Твердость HB Rm [МПа]
    10С20
    10СПб20
    1.0721
    1.0722
    5≤10 360-530
    10 < д ≤16 360-530
    16 < д ≤40 107-156 360-530
    40 < д ≤63 107-156 360-530
    6 3 < d ≤100 105-146 350-490
    15СМн13 1.0725 5≤10 430-610
    10 < д ≤16 430-600
    16 < д ≤40 128-178 430-600
    40 < д ≤63 128-172 430-580
    6 3 < d ≤100 125-160 420-540

    ринггитов
    Бесплатно резка стали
    сталь прямой закалки
          необработанный Закалка и отпуск
    материал Диаметр д Твердость Р и R м А
    имя мм ХБ [МПа] МПа МПа %мин
    35С20
    35СПб20
    1.0726
    1.0756
    5 ≤ д ≤ 10 550-720 430 630-780 15
    10 < д ≤16 550-700 430 630-780 15
    16 < д ≤40 154-201 520-680 380 600-750 16
    40 < д ≤63 154-198 520-670 320 550-700 17
    63 < д ≤100 149-193 500-650 320 550-700 17
    36SMn14 
    36SMnPb14
    1.0764
    1.0765
    5≤10 580-770 480 700-850 14
    10 < д ≤16 580-770 460 700-850 14
    16 < д ≤40 166-222 560-750 420 670-820 15
    40 < д ≤63 166-219 560-740 400 640-790 16
    63 < д ≤100 163-219 550-740 360 570-720 17
    38SMn28
    38SMnPb28
    1.0760
    1.0761
    5≤10 580-780 480 700-850 15
    10 < д ≤16 580-750 460 700-850 15
    16 < д ≤40 166-216 560-730 420 700-850 15
    40 < д ≤63 166-216 560-730 400 700-850 16
    63 < д ≤100 163-207 550-700 380 630-800 16
    44SMn28
    44SMnPb28
    1.0762
    1.0763
    5≤10 630-900 520 700-850 16
    10 < д ≤16 630-850 480 700-850 16
    16 < д ≤40 187-242 630-820 420 700-850 16
    40 < д ≤63 184-235 620-790 410 700-850 16
    63 < д ≤100 181-231 610-780 400 700-850 16
    46С20
    46СПб20
    1.0727
    1.0757
    5≤10 590-800 490 700-850 12
    10 < д ≤16 590-780 490 700-850 12
    16 < д ≤40 175-225 590-760 430 650-800 13
    40 < д ≤63 172-216 580-730 370 630-780 14
    63 < д ≤100 166-211 560-710 370 630-780 14

    Стали для закалки и отпуска (закалка и отпуск)
    нелегированная качественная сталь
    д <16 
    т =<8
    16 < д = < 40
    8 < т = < 20
    материал Р и R м А Р и R м А
    имя МПа МПа % МПа МПа %

    С35

    1.0501

    430

    630-780

    17

    380

    600-750

    19

    С40

    1.0511

    460

    650-800

    16

    400

    630-780

    18

    С45

    1.0503

    490

    700-850

    14

    430

    650-800

    16

    С55

    1.0535

    550

    800-950

    12

    490

    750-900

    14

    С60

    1.0601

    580

    850-1000

    11

    520

    800-950

    13

    Специальный стали

    К22Е

    1.1151

    340

    500-650

    20

    290

    470-620

    22

    К35Е

    1.1181

    430

    630-780

    17

    380

    600-750

    19

    К40Е

    1.1186

    460

    650-800

    16

    400

    630-780

    18

    К45Е

    1.1191

    490

    700-850

    14

    430

    650-800

    16

    К50Е

    1.1206

    520

    750-900

    13

    460

    700-850

    15

    К55Е

    1.1203

    550

    800-950

    12

    490

    750-900

    14

    К60Е

    1.1221

    580

    850-1000

    11

    520

    800-950

    13

    28Мн6

    1.1170

    590

    800-950

    13

    490

    700-850

    15

    (Источник)
    Стали для закалки и отпуска (нормализованная)
    нелегированная качественная сталь
    г <16 
    т =< 16
    16 < д = < 100
    16 < т = < 100
    100 < д = < 250
    100 < т = < 250
    материал Р и R м А Р и R м А Р и R м А
    имя МПа МПа % МПа МПа % МПа МПа %
    С35 1.0501 300 550 18 270 520 19 245 500 19
    С40 1.0511 320 580 16 290 550 17 260 530 17
    С45 1.0503 340 620 14 305 580 16 275 560 16
    С55 1.0535 370 680 11 330 640 12 300 620 12
    С60 1.0601 380 710 10 340 670 11 310 650 11
    Специальные стали
    C22E 1.1151 240 430 24 210 410 25
    К35Э 1.1181 300 550 18 270 520 19 245 500 19
    C40E 1.1186 320 580 16 290 550 17 260 530 17
    К45Э 1.1191 340 620 14 305 580 16 275 560 16
    C50E 1.1206 355 650 13 320 610 14 290 590 14
    К55Э 1.1203 370 680 11 330 640 12 300 620 12
    К60Э 1.1221 380 710 10 340 670 11 310 650 11
    28Mn6 1.1170 345 630 17 310 600 18 290 590 18
    Сплав сталь (закалка и отпуск)
    г <16 
    т =<8
    16 < д = < 40
    8 < т = < 20
    материал Р и R м А Р и R м А
    имя МПа МПа % МПа МПа %
    38Cr2 1.7003 550 800-950 14 450 700-850 15
    46Cr2 1.7006 650 900-1100 12 550 800-950 14
    34Cr4 1.7033 700 900-1100 12 590 800-950 14
    34CrS4 1.7037 700 900-1100 12 590 800-950 14
    37Cr4 1.7034 750 950-1150 11 630 850-1000 13
    37CrS4 1.7038 750 950-1150 11 630 850-1000 13
    41Cr4 1.7035 800 1000-1200 11 660 900-1100 12
    41CrS4 1.7039 800 1000-1200 11 660 900-1100 12
    25CrMo4 1.7218 700 900-1100 12 600 800-950 14
    25CrMoS4 1.7213 700 900-1100 12 600 800-950 14
    34CrMo4 1.7220 800 1000-1200 11 650 900-1100 12
    34CrMoS4 1.7226 800 1000-1200 11 650 900-1100 12
    42CrMo4 1.7225 900 11:00-13:00 10 750 1000-1200 11
    42CrMoS4 1.7227 900 11:00-13:00 10 750 1000-1200 11
    50CrMo4 1.7228 900 11:00-13:00 9 780 1000-1200 10
    34CrNiMo6 1,6582 1000 1200-1400 9 900 11:00-13:00 10
    30CrNiMo6 1.6580 1050 1250-1450 9 1050 1250-1450 9
    35НХ6 1,5815 740 880-1080 12 740 880-1080 14
    36НИКрМо16 1.6773 1050 1250-1450 9 1050 1250-1450 9
    39NiCrMo3 1.6510 785 980-1180 11 735 930-1130 11
    30NiCrMo16-16 1.6747 880 1080-1230 10 880 1080-1230 10
    51CrV4 1.8159 900 11:00-13:00 9 800 1000-1200 10
    20MnB5 1.5530 700 900-1050 14 600 750-900 15
    30MnB5 1,5531 800 950-1150 13 650 800-950 13
    38MnB5 1.5532 900 1050- 1250 12 700 850-1050 12
    27MnCrB5-2 1.7182 800 1000-1250 14 750 900-1150 14
    33MnCrB5-2 1.7185 850 1050 1300 13 800 950-1200 13
    39MnCrB5-2 1.7189 900 1100-1350 12 850 1050-1250 12
    (Источник)
    Нержавеющая сталь сталь (на выбор)

    Материал

    R м

    Р и

    А

    имя

    АНСИ

    МПа

    МПа

    %

    X10CrNi18-8

    1.4310

    301

    500…740

    195…205

    35…40

    X8CrNiS-18-9

    1.4305

    303

    500…700

    190

    35

    X5CrNi18-10

    1.4301

    304

    540…750

    230

    45

    2CrNi19-11

    1.4306

    304л

    520…660

    250

    45

    2CrNi18-9

    1.4307

    304л

    520…670

    220

    45

    X5CrNiMo17-12-2

    1.4401

    316

    540…680

    195…205

    35…40

    X3CrNiMo17-13-3

    1.4436

    316

    550…700

    240

    40

    X2CrNiMo17-13-2

    1.4404

    316L

    520…660

    195

    40

    X2CrNiMo18-14-3

    1.4435

    316L

    500…700

    200

    45

    X6CrNiMoTi1712-2

    1.4571

    316Ti

    540…680

    215

    40

    X6CrNiTi18-10

    1.4541

    321

    540…680

    205

    40

    X12Cr13

    1.4006

    410

    <600

     

    20

    X20Cr13

    1.4021

    420

    <700

     

    15

    X30Cr13

    1.4028

    420

    <740

     

    15

    X6Cr17

    1.4016

    430

    440…590

    255

    20

    X3CrTi17

    1.4510

    439

    430…630

    205

    20

    X2CrTiNb18

    14509

    441

    430/630

    250

    20

    X2CrNiMoN22-5-3

    1.4462

    дуплекс

    640…880

    480

    25

    Аустенитная 3-я серия (3.04, 316…) — немагнитная
    Ферритная и мартенситные 4-й серии (405, 439…), магнитные, не предназначен для медицинской обработки (Источник)
     
    В ролях железо

     

    R м

    Р и

    А

    Модуль упругости

    имя

    МПа

    МПа

    %

    ГПа

    EN-GJL-150

    150…250

    100…165

    0,8…0,3

    78…103

    EN-GJL-200

    200…300

    130…195

    0,8…0,3

    88…113

    EN-GJL-250

    250…350

    165…230

    0,8…0,3

    103…118

    EN-GJL-300

    300…400

    195…260

    0,8…0,3

    108…137

    EN-GJS-350-22-LT

    350…400

    220…280

    30…22

    160…185

    EN-GJS-400-18-LT

    400…450

    250…300

    27…18

    160…185

    EN-GJS-400-15

    400…550

    250…350

    27…15

    160…185

    EN-GJS-450-10

    450…600

    310…410

    20…10

    160…185

    EN-GJS-500-7

    500…650

    320…420

    18…7

    160…185

    EN-GJS-600-3

    600…750

    370…480

    8…3

    160…185

    EN-GJS-700-2

    700…850

    420…600

    6…2

    160…185

    EN-GJS-800-2

    800…1000

    480…750

    4…2

    160…185

    GJL (старый GG), серый чугун с пластинчатым графитом — 250 и 300 износостойкие. GJS (старый GGG), серый чугун с шаровидным графитом — высокая пластичность, на лечение, от 500 износостойких (Источник_1 , Источник_2).
    Весна сталь

    Материал

    R м [МПа]

    E [ГПа]

    Г [ГПа]

    Пружинная сталь (музыкальная проволока)

    1.1200

    2220 — 820 лог д

    206

    81,5

    Нержавеющая сталь (ANSI 301)

    1.4310

    0,85(2220 — 820 log d)

    190

    73

    Механические свойства зависят от диаметра провод.По эмпирическому правилу Rm=2220 — 820 log d, согласно EN 10270-1-SH для стали №. 1.1200. Для нержавеющей стали 1.4310 предел прочности на растяжение меньше на 15%, согласно EN 10270-3-NS. Максимальное напряжение изгиба принимается равным 0,7Rm, максимальное напряжение кручения 0,4 Rm при статической нагрузке. Статически загружается определяется на срок до 20 до 50 тысяч циклов нагрузки. Максимальное напряжение берется на 40% меньше при нагрузке более 10 миллионов циклов нагрузки.
    Подшипник стали
    материал необработанный Закалка и отпуск
    имя Rm [МПа] Re [МПа] Rm [МПа] Re [МПа]
    100Cr2 1.3501
    100Cr6 1.3505
    100CrMn6 1.3520
    16CrNoMo6 1.3531
    19MnCr5 1.3523
    44Cr2 1.3561
    (Источник)
    Подшипник бронзовый

    Бронза

    ЕН

    Р и

    R м

    НВ

    с масляной смазкой

    CuSn7ZnPb

    2.1090

    120

    270

    >70

    общий подшипник бронзовый

    Cu Sn12

    2.1052

    140

    280

    >90

    оловянная бронза для высоких нагрузок

    CuSn12Pb

    2.1061

    140

    280

    >85

    свинцовая бронза, улучшенное скольжение

    CuSn12Ni

    2.1060

    170

    300

    >90

    с никелем, для червячных передач

    CuPb15Sn

    2.1182

    110

    220

    >65

    мягкий, подходит для водной смазки

    Твердость вала >HB165, материал вала E335, шероховатость Ra<1m, p max <10МПа (<0,2 м/с)

    (Источник)
    Нелегированная углеродистая сталь

    Марка

     

    UTS [МПа]

    0.2% YS [МПа]

     

    ЕН

    e 3)   ≤16

    и 3)  > 16

    e 3)  < 3

    e 3)   ≥3

    С235ДЖР

    1.0037

    235

    225

    360 — 510

    360 — 510

    С235ДЖ0

    1.0114

    235

    225

    360 — 510

    360 — 510

    S235J2 

    1.0116

    235

    225

    360 — 510

    340 — 470

    С275ДЖР

    1.0044

    275

    265

    430 — 580

    410 — 560

    С275ДЖ0

    1.0143

    275

    265

    430 — 580

    410 — 560

    С275ДЖ2

    1.0144

    275

    265

    430 — 580

    410 — 560

    С355ДЖР

    1.0045

    355

    345

    510 — 680

    470 — 630

    С355ДЖ0

    1.0553

    355

    345

    510 — 680

    470 — 630

    S355J2 

    1.0570

    355

    345

    510 — 680

    470 — 630

    S355K2 

    1.0595

    355

    345

    510 — 680

    470 — 630

    Е295

    1.0050

    295

    285

    490 — 660

    470 — 610

    Э335

    1.0060

    335

    325

    590 — 770

    570 — 710

    Э360

    1.0070

    360

    355

    690 — 900

    670 — 830

    S235…S355: детали конструкции, хорошая свариваемость и резка.
    E295…E360: приводные валы, изнашиваемые детали из натурального твердость.
     
    Нержавеющая сталь (РВС)

    Марка

    УТС

    0.2% год

    ДИН

    ЕН

     

    МПа

    МПа

    %

    X10CrNi18-8

    1.4310

    301

    500…740

    195…205

    35…40

    X8CrNiS-18-9

    1.4305

    303

    500…700

    190

    35

    X5CrNi18-10

    1.4301

    304

    540…750

    230

    45

    2CrNi19-11

    1.4306

    304л

    520…660

    250

    45

    2CrNi18-9

    1.4307

    304л

    520…670

    220

    45

    X5CrNiMo17-12-2

    1.4401

    316

    540…680

    195…205

    35…40

    X3CrNiMo17-13-3

    1.4436

    316

    550…700

    240

    40

    X2CrNiMo17-13-2

    1.4404

    316L

    520…660

    195

    40

    X2CrNiMo18-14-3

    1.4435

    316L

    500…700

    200

    45

    X6CrNiMoTi1712-2

    1.4571

    316Ti

    540…680

    215

    40

    X6CrNiTi18-10

    1.4541

    321

    540…680

    205

    40

    X12Cr13

    1.4006

    410

    <600

     

    20

    X20Cr13

    1.4021

    420

    <700

     

    15

    X30Cr13

    1.4028

    420

    <740

     

    15

    X6Cr17

    1.4016

    430

    440…590

    255

    20

    X3CrTi17

    1.4510

    439

    430…630

    205

    20

    X2CrTiNb18

    14509

    441

    430/630

    250

    20

    X2CrNiMoN22-5-3

    1.4462

    дуплекс

    640…880

    480

    25

    Аустенитная 3-я серия (3.04, 316…) — немагнитная
    Ферритная и мартенситные 4-й серии (405, 439…), магнитные, подходит для лечения (Источник)
     
    Чугун

    Марка

    Рм

    0.2% год

    Модуль упругости

     

    МПа

    МПа

    %

    ГПа

    EN-GJL-150

    150…250

    100…165

    0,8…0,3

    78…103

    EN-GJL-200

    200…300

    130…195

    0,8…0,3

    88…113

    EN-GJL-250

    250…350

    165…230

    0,8…0,3

    103…118

    EN-GJL-300

    300…400

    195…260

    0,8…0,3

    108…137

    EN-GJS-350-22-LT

    350…400

    220…280

    30…22

    160…185

    EN-GJS-400-18-LT

    400…450

    250…300

    27…18

    160…185

    EN-GJS-400-15

    400…550

    250…350

    27…15

    160…185

    EN-GJS-450-10

    450…600

    310…410

    20…10

    160…185

    EN-GJS-500-7

    500…650

    320…420

    18…7

    160…185

    EN-GJS-600-3

    600…750

    370…480

    8…3

    160…185

    EN-GJS-700-2

    700…850

    420…600

    6…2

    160…185

    EN-GJS-800-2

    800…1000

    480…750

    4…2

    160…185

    GJL (старый GG), серый чугун с пластинчатым графитом — 250 и 300 имеют очень хорошую износостойкость. GJS (старый GGG), серый чугун с шаровидным графитом — высокий пластичность, подходит для термической обработки, от 500 твердой износ, шестерни (Источник_1 , Источник_2).
     
    Свойства материалов и идентификация крепеж
    Материал Rm [МПа]  
    Аустенитная РВС
    А1, А2, А3, А4, А5
    500 — мягкий
    700 — нагартованный
    800 — нагартованный
     
    Мартенситный RVS
    C1
    500 — мягкий
    700 —
    1100
     
    CU1
    CU2
    CU3
    CU4
    CU5
    CU6
    CU7
    240
    440
    440
    470
    590
    440
    640
     
    (Источник)
     
    Отношения между Прочность на сдвиг и прочность на растяжение
    Материал Стрижка Уступая
    Кованая и легированная сталь УСТ ≈ 0,75 х УТС SSY ≈ 0,58 x YS
    Ковкий чугун УСТ ≈ 0,90 х УТС SSY ≈ 0,75 x YS
    Ковкий чугун — перлитный УСТ ≈ 1,0 х УТС
    Кованое железо УСТ ≈ 0,83 х УТС
    Чугун УСТ ≈ 1,3 х УТС
    Медь и сплавы УСТ ≈ 0,65 х УТС
    Алюминий и сплавы УСТ ≈ 0,65 х УТС SSY ≈ 0,55 x YS
    УТС Предельное растягивающее напряжение
    ЕСТ Предельное напряжение сдвига
    ССИ Прочность при сдвиге
    ГС Предел текучести при растяжении
    (Источник)

    : прочность на сдвиг, прочность на растяжение, предел текучести

    В последнее время мы получаем много запросов от читателей о таблицах механических свойств различных металлов, таких как предел прочности на сдвиг, предел прочности при растяжении, предел текучести и относительное удлинение стали и т.д.

    Чтобы удовлетворить потребности наших читателей, мы составили следующие таблицы механических свойств, в которых перечислены различные черные и цветные металлы.

    Надеюсь, это поможет!

    Материал Марка Материал
    Статус
    Сдвиг
    Прочность
    τ(МПа)
    Растяжение
    Прочность
    σb(МПа)
    Удлинение
    σs(%)
    Предел текучести
    Прочность
    δ(МПа)
    Эластичность
    Модуль
    Е(МПа)
    Техническое чистое железо для электриков C>0.025 DT1
    DT2
    DT3
    отожженный 180 230 26
    Электрическая кремниевая сталь D11, D12
    D21, D31
    D32, D370
    D310~340
    S41~48
    отожженный 190 230 26
    Обыкновенная углеродистая сталь К195 неотожженный 260~320 315~390 28~33 195
    Q215 270~340 335~410 26~31 215
    Q235 310~380 375~460 21~26 235
    Q255 340~420 410~510 19~24 255
    Q275 400~500 490~610 15~20 275
    Углеродистая инструментальная сталь 08Ф отожженный 220~310 280~390 32 180
    10F 260~360 330~450 32 200 1
    15F 220~340 280~420 30 190
    08 260~340 300~440 29 210 1
    10 250~370 320~460 28
    15 270~380 340~480 26 280 202000
    20 280~400 360~510 35 250 21000
    25 320~440 400~550 34 280 202000
    30 360~480 450~600 22 300 201000
    35 400~520 500~650 20 320 201000
    40 420~540 520~670 18 340 213500
    45 440~560 550~700 16 360 204000
    50 нормализованный 440~580 550~730 14 380 220000
    55 550 ≥670 43 390
    60 550 ≥700 12 410 208000
    65 600 ≥730 10 420
    70 600 ≥760 9 430 210000
    Т7~Т12
    Т7А~Т12А
    отожженный 600 750 10
    Т8А холодная закалка 600~950 750~1200
    Высококачественная углеродистая сталь 10Мн отожженный 320~460 400~580 22 230 211000
    65Мн 600 750 12 400 21000
    Легированная конструкционная сталь 25CrMnSiA
    25CrMnSi
    низкотемпературный отжиг 400~560 500~700 18 950
    30CrMnSiA
    30CrMnSi
    440~6000 550~750 16 1450
    850
    Качественная пружинная сталь 60Si2Mn
    60Si2MnA
    65SiWA
    низкотемпературный отжиг 720 900 10 1200 200000
    холодное закаливание 640~960 800~1200 10 1400
    1600
    Нержавеющая сталь 1Cr13 отожженный 320~380 400~470 21 420 210000
    2Cr13 320~400 400~500 20 450 210000
    3Cr13 400~480 500~600 18 480 210000
    4Cr13 400~480 500~600 15 500 210000
    1Cr18Ni19
    2Cr18Ni19
    термообработанный 460~520 580~640 35 200 200000
    прокат, нагартован 800~880 1000~1100 38 220 200000
    1Cr18Ni9Ti Термообработанный размягченный 430~550 540~700 40 200 200000

    Таблица прочности на сдвиг стали при нагреве

    Марка стали Температура нагрева ℃
    200 500 600 700 800 900
    Q195, Q215, 08, 15 360 320 200 110 60 30
    Q235, Q255, 20, 25 450 450 240 130 90 60
    Q275, 30, 35 530 520 330 160 90 70
    40, 45, 50 600 580 380 190 90 70

    Примечание: Значение прочности материала на сдвиг следует принимать при температуре штамповки, которая обычно на 150~200℃ ниже температуры нагрева.

    Таблица механических свойств цветных металлов

    Материал Марка Статус материала Прочность на сдвиг τ(МПа) Прочность на растяжение σb (МПа) Удлинение σs
    (%)
    Предел текучести
    Прочность δ
    (МПа)
    Эластичность
    Модуль упругости Е
    (МПа)
    Алюминий 1070А, 1050А 1200 Отожженный 80 75~110 ​​ 25 50~80 72000
    Холодная закалка 100 120~150 4 120~240
    Алюминиево-марганцевые сплавы 3А21 Отожженный 70~100 110~145 19 50 71000
    Полузакалка 100~140 155~200 13 130
    Алюминиево-магниевый сплав
    Алюминиево-магниевый сплав
    СА02 Отожженный 130~160 180~230 100 70000
    Полузакалка 160~200 230~280 210
    Высокопрочный сплав алюминия, магния и меди 7А04 Отожженный 170 250
    Закаленные и искусственно состаренные 350 500 460 70000
    Сплав магний-марганец МБ1
    МБ8
    Отожженный 120~140 170~190 3~5 98 43600
    Отожженный 170~190 220~230 12~24 140 40000
    Холодная закалка 190~200 240~250 8~10 160
    Жесткий алюминий 2Ал12 Отожженный 105~150 150~215 12
    Закаленные с естественным старением 280~310 400~440 15 368 72000
    Холодная закалка после закалки 280~320 400~460 10 340
    Чистая медь Т1, Т2, Т3 Мягкий 160 200 30 70 108000
    Жесткий 240 300 3 380 130000
    Латунь Х62 Мягкий 260 300 35 380
    Полутвердый 300 380 20 200
    Жесткий 420 420 10 480
    Латунь Х68 Мягкий 240 300 40 100 110000
    Полутвердый 280 350 25
    Жесткий 400 400 15 250 115000
    Свинцовая латунь HPb59-1 Мягкий 300 350 25 142
    Жесткий 400 450 5 420 105000
    Марганцевая латунь HMn58-2 Мягкий 340 390 25 170
    Полутвердый 400 450 15
    Жесткий 520 600 5
    Оловянно-фосфорная бронза
    Оловянно-цинковая бронза
    КСн4-4-2.5
    QSn4-3
    Мягкий 260 300 38 140
    Жесткий 480 550 3~5
    Сверхтвердый 500 650 1~2 546 124000
    Алюминиевая бронза QAl17 Отожженный 520 600 10 186
    Неотожженный 560 650 5 250 115000~130000
    Алюминиево-марганцевая бронза QAl9-2 Мягкий 360 450 18 300
    Жесткий 480 600 5 500
    Кремниево-марганцевая бронза QBi3-1 Мягкий 280~300 350~380 40~45 239 120000
    Жесткий 480~520 600~650 3~5 540
    Сверхтвердый 560~600 700~750 1~2
    Бериллиевая бронза QBe2 Мягкий 240~480 300~600 30 250~350 117000
    Жесткий 520 660 2 1280 132000~141000
    Медно-никелевый сплав В19 Мягкий 240 300 25
    Жесткий 360 450 3
    Нейзильбер БЗн15-20 Мягкий 280 350 35 207
    Жесткий 400 550 1 486 126000~140000
    Сверхтвердый 520 650
    Никель Ni-3~Ni-5 Мягкий 350 400 35 70
    Жесткий 470 550 2 210 210000~230000
    Нейзильбер БЗн15-20 Мягкий 300 350 35
    Жесткий 480 550 1
    Сверхтвердый 560 650 1
    Цинк Zn-3~Zn-6 120~200 140~230 40 75 80000~130000
    Свинец Pb-3~Pb-6 20~30 25~40 40~50 5~10 15000~17000
    Олово Сн1~Сн4 30~40 40~50 12 41500~55000
    Титановый сплав ТА2 Отожженный 360~480 450~600 25~30
    ТА3 440~600 550~750 20~25
    ТА5 640~680 800~850 15 800~900 104000
    Магниевый сплав МБ1 Холодное состояние 120~140 170~190 3~5 120 40000
    МБ8 150~180 230~240 14~15 220 41000
    МБ1 Предварительный нагрев до 300°C 30~50 30~50 50~52 40000
    МБ8 50~70 50~70 58~62 41000
    Серебро 180 50 30 81000
    Заменимый сплав Ni29Co18 400~500 500~600
    Медный константан БМ40-1.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.