Свариваемость сталь 40: Какой сваркой варить сталь 40Х: к какой сварной группе она относиться и почему требует особого подхода?

Содержание

Сварка 40Х и 45стали — Технологии сварки

Вот каждый раз встречаясь с несусветным идиотизмом думаю:»Ну всё,вмемориз!»

Ан нет,буквально на следующий же день кто нибудь где нибудь чем нибудь да удивит…

 

мы используем электроды по нержавейке

 

Клиника…

 

Вообще есть у меня подозрение что народная любовь к сварке углеродистых сталей материалами для легированных растёт из технологии сварки чугуна…хотя чугун сваривают никелем совсем по другой причине…хотя опять таки не удивлюсь если кто-то шпарит сталь 45 хромистыми безникелиевыми электродами(вот это будет цирк так цирк…уехавший без клоунов)…

 

Сегодня разговаривал с технологами по металлообработки из двух абсолютно разных производств, оба утверждали почему то что 40Х варится лучше.

 

Производства я так понимаю булочно-кондитерские,бо технолог-сварщик такого даже в горячечном бреду не ляпнет

 

40х лучше варится, при сварке 45й на границе шва образуются микротрещины если без нагрева

 

Есть такая полезная для сварщика(да и не только) книжка,называется марочник сталей

Заглянув в него можно узнать весьма интересные вещи,например что и сталь 45 и 40Х являются трудносвариваемыми,или что одна является заменителем другой,или что число «40» в обозначении стали марки 40Х это вовсе не содержание хрома (как многие считают) а углерода,так же как число «45» в обозначении стали марки 45,и разница в содержании углерода у обеих марок всего в районе 0,05%,так что свариваются они совершенно одинаково…

(Вообще содержание в стали хрома ухудшает её свариваемость,так что будь его в стали 40Х на порядок больше она сваривалась бы гораздо хуже чем сталь 45,но поскольку хрома в её составе всего около 1% на свариваемость он по сути никакого влияния не оказывает)

 

 

По существу:

Ст3 в сочетании со сталью 45 сваривается с предварительным подогревом до 250-350°С и последующим отпуском при 600-650°С электродами для сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей.

Ст3 в сочетании со сталью 40Х сваривается с предварительным подогревом до 250-350°С и последующим отпуском при 600-650°С электродами для сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей.

При невозможности предварительного подогрева всей детали производится местный подогрев до 600-650°С (в обоих случаях)

Соблюдение данной технологии позволяет получить прочность сварного соединения в пределах 80% от прочности основного металла.

 

PS.А такое настроение хорошее было пока в эту тему не заглянул…

Изменено пользователем MrRicco

Сварка стали 40х

Сталь 40х является конструкционным легированным металлом, который широко используется в промышленности. Технические характеристики и состав материала определяется по ГОСТ 453-71. Содержание углерода в ней должно быть, примерно, 0,4%, а хрома – 1%. Сварка стали 40Х является достаточно сложным процессом, так как материал относится к трудно свариваемым металлам. Для решения данной проблемы используют специальные технологии и методы.

Основная проблема заключается в том, что при сваривании получается большая вероятность появления трещин, раковин и прочих дефектов. Но характеристики самого металла являются весьма полезными при создании металлоконструкций, так что приходится подыскивать подходящие способы как варить сталь 40х.

Самым качественным и распространенным способом сваривания этого сорта металла, является сварка стали 40х аргоном. Электродуговой аппарат обеспечивает достаточно высокое напряжение для плавления, а газ защищает от воздействия посторонних вещей, которые приводят к браку. В данном случае подбирается присадочный материал той же марки, что и заготовка. Также возможно варить газом с помощью ацетилена. Это более простой, но менее надежный метод. Он может не подойти для слишком толстых слоев листов, так что может потребоваться дополнительная подготовка металла под сварку. Наиболее простым способом, уступающим в надежности предыдущим, является обыкновенная ручная сварка специальными электродами.

Для домашнего применения, когда на изделие не будет возлагаться большая ответственность, применяют самый простой способ – дуговую сварку. Ведь это самый дешевый метод, который не требует особой подготовки. Для сварки стали 40х электроды требуются специально предназначенные для этого дела. В промышленности для ответственных объектов применяют электродуговую сварку с аргоном. Несмотря на высокую себестоимость, это один из самых надежных методов, который обеспечивает длительный срок службы конструкции. Чтобы сделать процесс более дешевым, можно использовать газовую сварку с помощью ацетилена. Результат будет очень схожим, а в плане создания потолочных и вертикальных швов еще и более удобным. Другие виды и способы сварки металла применяются достаточно редко.

Вне зависимости от выбранного способа следует тщательно подготовить поверхность перед свариванием.»

Металл плохо сваривается. Если сам процесс плавления и образования сварочной ванны происходит еще относительно нормально, так как здесь проявляется лишь повышенная вязкость, но весь ряд проблем, которые возникают на шве после окончания, зачастую приводят к его негодности для эксплуатации. Сварка стали 40хн отлично проявляет ее свойства к отпускной хрупкости. Во время самой сварки, а также после нее могут появляться трещины и прочие дефекты, в том числе и деформации. Это возникает из-за резких перепадов температуры, которые вызваны электрической дугой, что особенно заметно, когда происходит сварка тонкого металла электродом. Также это получается при образовании напряжений, которые получаются из-за недостаточного обеспечения защиты. Таким образом, дополнительные действия нужны как перед сваркой, так и после нее.

Критерий при выборе материала сварочной проволоки или электрода — ровно один. Их металл должен максимально соответствовать составу того, который идет в заготовках. Следует только обращать внимание на толщину, чтобы она соответствовала толщине деталей, так как глубина приваривания должен быть максимальной из-за сложностей в податливости данной марки стали. Более важным параметром является защита. Сварка стали 40х полуавтоматом должна поддерживаться средой защитного газа, а при ручной – на электродах должно быть покрытие, рассчитанное на работу с этой маркой стали. Тут подойдут электроды марки Э85, у которых имеется пониженное содержание водорода в покрытии, а также которые стойки к образованию трещин при работе со сложными металлами.

Чтобы повысить качество соединения, следует использовать уже проверенные параметры, которые рассчитаны для каждой толщины заготовки и соответствующего положения шва. Это существенно облегчит процесс работы.

Первым делом происходит подготовка металла, которая включает в себя зачистку и обезжиривание. Затем следует зафиксировать все детали и можно приступать к подогреву. Это помогает избежать температурной деформации. Подогрев стоит осуществлять до тех пор, пока поверхность не изменит цвет. После этого можно приступать к свариванию. Металл будет тягучим, так что движения может понадобиться совершать с усилием, чтобы обеспечить тщательное перемешивание деталей. Здесь требуется опыт работы с этим материалом. Шов можно наносить беспрерывно. По окончании процесса стоит прогревать это место с помощью газовой горелки в течение нескольких минут, чтобы не образовалось напряжений и весь водород испарился. Температура подогрева должна составлять от 300 до 500 градусов Цельсия.

Для подогрева желательно использовать тот же газ, что и для сварки.»

Контроль качества сварного соединения регулируется по ГОСТ 3242-69. Контроль наружных дефектов проводится при помощи внешнего осмотра металла. Для определения внутренних дефектов могут применять рентгеноскопию, которая покажет наличие раковин и трещин, если они есть.  Также применяется магнитографический метод и ультразвуковой анализ.

Вследствие напряжений трещины могут появляться не сразу, а через некоторое время, так что такие методы контроля должны проводиться на следующие сутки.»

Таблица — Свариваемость сталей ГОСТ Марки стали Заменитель Свариваемость

Эта сталь поступает на промышленные предприятия в виде поковок, проволоки, лент, полос, толстых и тонких листов, калиброванных и шлифованных прутков – словом, практически в любом виде фасонного сортового проката, используемого на производстве. Высокие свойства прочности, твердости и износостойкости позволяют использовать сталь 40 марки в изготовлении труб и крепежных деталей, поковок и дисков, валов и фланцев, роторов и втулок, а также зубчатых колес, которые рассчитаны на длительной службы и способны работать в условиях повышенных температур (но не более 425оС).

К 97-процентной основе из железа (Fe) в данном сплаве добавляется 0,37-0,45% углерода. Основным улучшающим элементом здесь служит марганец – 0,5-0,8%. Остальные химические составляющие представлены в следующих пропорциях:

При чётком соблюдении технологии выплавки твердость данного сплава может достигать HB 10-1=187МПа. Согласно ГОСТу, 40 марка является не склонной к отпускной хрупкости и не чувствительна к образованию флокенов. Прочие эксплуатационные и механические свойства стали 40 марки можно найти в таблицах:

Этот сплав принадлежит к категории ограниченно свариваемых. Оптимальными способами сварки станут применение ЭШС, РДС, а также АДС, выполняемая под газовой защитой и с флюсом. Недостаточная свариваемость частично может быть компенсирована предварительным подогревом соединяемых кромок, а также последующей термообработкой.

При выполнении электрошлаковой сварки (ЭШС) сплав 40 марки соединяют двумя электродными проволоками типа Св-10Г2 d=3мм, используя скорость подачи в 140-150 м/ч. В полученном шве концентрация углерода будет составлять всего 0,25-0,27%, однако это нисколько не уменьшит прочностные характеристики материала шва, поскольку они будут превышать аналогичный показатель основного металла, взятый из ГОСТ 1050-74. Вместе с тем, будет иметь место значительное уменьшение ударной вязкости непосредственно в зоне плавления, поскольку на участках перегрева станет происходить укрупнение зерна. Выполнив нормализацию сварного соединения в соответствии с технологией, ударную вязкость можно повысить до 40 Дж/см2. Серьезным препятствием к применению электрошлаковой сварки сплава 40 марки может стать появление микротрещин. Причина тому кроется в большой скорости подачи электродной проволоки, а также неблагоприятном сочетании пониженной технологической прочности стали и временного напряжения растяжения металла. Справиться с проблемой поможет предварительный подогрев свариваемых поверхностей, а также использование пониженной скорости подачи проволоки и повышенного напряжения. Кроме того, замечено, что сталь 40 и 40х сваривается лучше всего при повышенном вылете проволоки.

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

Класс: сталь конструкционная легированная.

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

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

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

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

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

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

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

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

Если вас интересует свариваемость стали 40Х, то вам необходимо знать, что этот материал относится к трудносвариваемым. Вы можете осуществлять сваривание ручным дуговым методом и электрошлаковым, но в начале следует подогреть сталь, а после произвести термическую обработку. При контактной точечной сварке также требуется дальнейшая термическая обработка.

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

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

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

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

Сталь марки 40Х поставляется в виде сортового, а также фасонного проката. Вы можете найти прутья с разнообразными видами обработки поверхности, сделанные из этого материала. Также популярностью пользуется серебрянка и листы разной толщины. Из данной стали изготавливают и трубы, и полосы. Она используется для производства поковок ГОСТ 8479-70.

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

380-94Ст0  Сваривается без ограничений
Ст2кпСт2пс

Ст2сп

Ст2спСт2псСваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка
Ст3кпСт3псСваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка
Ст3псСт3спСт3спСт3псСваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка
Ст3ГпсСт3псСталь 18ГпсСваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка
Ст4кп  
Ст4пс Ст4сп Сваривается ограниченно
Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

Ст6пс  Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

Ст6сп Ст5сп Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

801-78 ШХ15 Стали: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ Способ сварки КТС
ШХ15СГ Стали: ХВГ, ШХ15, 9ХС, ХВСГ Способ сварки КТС
ШХ4  Способ сварки КТС
1050-88 08 Сталь 10 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

Сталь 08 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

10 Стали: 08, 15, 08кп Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

Стали: 08кп, 15кп, 10 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

15 Стали: 10, 20 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

Стали: 10кп, 20кп Сваривается без ограничений
18кп  Сваривается без ограничений
20 Сталь: 15, 20 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

Сталь: 15кп Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

25 Сталь: 20, 30 Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

30 Стали: 25, 35 Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

35 Стали: 30, 40, 35Г Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

40 Стали: 35, 45, 40Г Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

45 Стали: 40Х, 50, 50Г2 Трудно — свариваемая. Необходим подогрев

и последующая термообработка

50 Стали: 45, 50Г, 50Г2, 55 Трудно — свариваемая. Необходим подогрев

и последующая термообработка

55 Стали: 50, 60, 50Г Не применяется для сварных конструкций
58 (55пп) Стали: 30ХГТ, 20ХГНТР, 20ХН2М, 12ХНЗА, 18ХГТ Не применяется для сварных конструкций
1414-75 А20 Сталь А12 Не применяется для сварных конструкций
А30

А40Г

Сталь: А40Г Не применяется для сварных конструкций
1435-90 У7, У7А Сталь: У8 Не применяется для сварных конструкций
У8, У8А Сталь: У7, У7А У10, У10А Не применяется для сварных конструкций
У9, У9А Стали: У7, У7А, У8, У8А Не применяется для сварных конструкций
У10, У10А Стали: У10, У10А Не применяется для сварных конструкций
4543-71 15Х Сталь: 20Х Сваривается без ограничений, кроме деталей после 

химико-термической обработки

20Х Сталь: 15Х, 20ХН, 18ХГТ Сваривается без ограничений, кроме деталей после 

химико-термической обработки

30Х Сталь: 35Х Ограниченно сваривается
35Х Сталь: 40Х Ограниченно сваривается
38ХА Сталь: 40Х, 35Х Трудно-свариваемая
40Х Сталь: 45Х, 35ХА, 40ХС Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая

термообработка

45Х Сталь: 40Х, 45Х, 50ХН Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая

термообработка

50Х Сталь: 40Х, 45Х, 50ХН Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая

термообработка

15Г

20Г

Сталь: 20Г, 20, 30Г Хорошо свариваемая
30Г Сталь: 35, 40Г Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

35Г  Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

40Г Стали: 45, 40Х Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

45Г Стали: 40Г, 50Г Трудно-свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка.

50Г Стали: 40Г, 50 Трудно-свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка.

10Г2 Сталь: 09Г2 Сваривается без ограничений.
35Г2 Сталь: 40Х Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

40Г2 Сталь: 45Г2, 60Г Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

45Г2 Сталь: 50Г2 Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

50Г2 Сталь: 45Г2, 60Г Не применяется для сварных конструкций
47ГТ Сталь: 40ХГРТ Не применяется для сварных конструкций
18ХГТ

25

Сталь: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 20ХН2М, 20ХГР Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

20ХГР Сталь: 20ХН3А, 20ХН24, 18Х1Т, 12ХН2, 12ХН3А Сваривается без ограничений, кроме деталей после

химико-термической обработки

25Х1Т Сталь: 18ХГТ, 30ХГТ, 25ХГМ Требуется последующая термообработка
30ХГТ Сталь: 18ХГТ, 20ХН2М, 25ХГТ, 12Х2Н4А Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

33ХС  Трудно-свариваемая
38ХС

40ХС

Сталь: 40ХС, 38ХС, 35ХГТ Трудно-свариваемая
15ХФ Сталь: 20ХФ Сваривается без ограничений (способ КТС)
40ХФА Сталь: 40Х, 65Г, 50ХФА, 30Х3МФ Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

15ХМ  Сваривается без ограничений.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

30ХМ

30ХМА

Сталь: 35ХМ, 35ХРА Ограниченно свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

35ХМ Сталь: 40Х, 40ХН, 30ХН, 35ХГСА Ограниченно свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

38ХН  Ограниченно свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

20ХН Сталь: 15ХГ, 20ХНР, 18ХГТ Ограниченно свариваемая.
40ХН Сталь: 45ХН, 50ХН, 38ХГН, 40Х, 35ХГФ, 40ХНР, 40ХНМ, 30ХГВТ Трудно-свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

45ХН Сталь: 40ХН Трудно-свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

50ХН Сталь: 40ХН, 60ХГ Не применяется для сварных конструкций
20ХНР Сталь: 20ХН Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

12ХН2 Сталь: 20хнр, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

12ХН3А Сталь: 12ХН2, 20ХН3А, 25ХГТ, 12Х2НА, 20ХНР Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

20ХН3А Сталь: 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 20ХГР Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

12Х2Н4А Сталь: 20ХГНР, 12ХН2, 20ХГР, 12ХН3А, 20Х2Н4А Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

20Х2Н4А Сталь: 20ХГНР, 20ХГНТР Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

30ХН3А Сталь: 30Х2ГН2, 34ХН2М Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

20ХГСА Сталь: 30ХГСА Сваривается без ограничений
25ХГСА Сталь: 20ХГСА Сваривается без ограничений
30ХГС,

30ХН2МА

Сталь: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая

термообработка.

38Х2Н2МА  Не применяется для сварных работ
40ХН2МА Сталь: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

40Х2Н2МА Сталь: 38Х2Н2МА Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

38ХН3МА Сталь: 38ХН3ВА Не применяется для сварных конструкций
18Х2Н4МА Сталь: 20Х2Н4А Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

30ХГСА Сталь: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

35ХГСА Сталь: 30ХГС, 30ХГСА, 30ХГТ, 35ХМ Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

30ХГСН2А  Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

38ХГН Сталь: 38ХГНМ Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

20ХГНР Сталь: 20ХН3А Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

20ХН2М Сталь: 20ХГР, 15ХР, 20ХНР, 20ХГНР Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

30ХН2МФА Сталь: 30ХН2ВФА Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

36Х2Н2МФА  Трудно-свариваемая.
38ХН3МФА  Не применяется для сварных конструкций
45ХН2МФА  Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

20ХН4ФА Сталь: 18Х2Н4МА Не применяется для сварных конструкций
38Х2МЮА Сталь: 38Х2ЮА, 38ХВФЮ, 38Х2Ю, 20Х3МВФ Не применяется для сварных конструкций
5520-79 16К

18К

  Сваривается без ограничений
20К  Сваривается без ограничений
22К  Ограниченно свариваемая.Рекомендуется подогрев и последующая

термообработка

5632-72 40Х9С2  Не применяется для сварных конструкций
40Х10С2М  Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

08Х13 12Х13 20Х13

25Х13Н2

Сталь: 12Х13, 12Х18Н9Т Сталь: 20Х13 Сталь: 12Х13, 14Х17Н2 Ограниченно свариваемая. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения

конструкций

30Х13

40Х13

  Не применяется для сварных конструкций
10Х14АГ16 Сталь: 12Х18Н9, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т Сваривается без ограничений
12Х17 Сталь: 12Х18Н9Т Не рекомендуется для сварных конструкций. Трудно-свариваемая
08Х17Т,

08Х18Т1

Сталь: 12Х17, 08Х18Т1, 08Х17Т Ограниченно свариваемая
95Х18  Не применяется для сварных конструкций
15Х25Т Сталь: 12Х18Н10Т Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

15Х28 Сталь: 15Х25Т, 20Х23Н18 Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая

термообработка

20Х23Н13  Ограниченно свариваемая
20Х23Н18 Сталь: 10Х25Т, 20Х23Н13 Ограниченно свариваемая
10Х23Н10  Ограниченно свариваемая
20Х25Н20С  Ограниченно свариваемая
15Х12ВНМФ  Трудно-свариваемая
20Х12ВНМФ Сталь: 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ Трудно-свариваемая
37Х12Н8Г2МФБ  Ограниченно свариваемая
13Х11Н2В2МФ  Ограниченно свариваемая
45Х14Н14В2М  Трудно-свариваемая
40Х15Н7Г7Ф2МС  Трудно-свариваемая
08Х17Н13М21 Сталь: 10Х17Н13М21 Хорошо свариваемая
10Х17Н3М2Т  Хорошо свариваемая
31Х19Н9МВБТ  Трудно-свариваемая
10Х14Г14Н4Т Сталь: 20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т Сваривается удовлетворительно
14Х17Н2 Сталь: 20Х17Н2 Хорошо свариваемая
12Х18Н9

 17Х18Н9

Сталь: 20Х13Н4Г9, 10Х14Г14Н4Т,

20Х13Н4Г9

Сваривается без ограничений
08Х18Н10  08Х18Н10Т 12Х18Н9Т

12Х18Н10Т

Сталь: 12Х18Н10Т, Сталь: 15Х25Т, 08Х18Г8Н2Т,

10Х14Г14Н4Т, 08Х17Т

Сваривается без ограничений
12Х18Н12Т Сталь: 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т Ограниченно сваривается
08Х18Г8Н2Т Сталь: 12Х18Н9 Сваривается без ограничений
20Х20Н14С2  Сваривается без ограничений
12Х25Н16Г7АР  Сваривается без ограничений
08Х22Н6Т Сталь: 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т Сваривается без ограничений
06ХН28МДТ Сплав: 03ХН28МДТ Сваривается без ограничений
ХН35ВТ  Трудно-свариваемая
ХН35ВТЮ  Трудно-свариваемая
ХН70Ю  Ограниченно сваривается
ХН70ВМЮТ  Трудно-свариваемая
ХН70ВМТЮФ  Трудно-свариваемая
ХН77ТЮР  Трудно-свариваемая
ХН78Т Сплав: ХН38Т, Сталь: 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18 Трудно-свариваемая
ХН80ТБЮ  Трудно-свариваемая
5781-82 20ХГ2Ц  Сваривается без ограничений
35ГС

25Г2С

Сталь: Ст5сп, Ст6, Ст5пс Сваривается без ограничений
5950-73 ХВ4Ф  Не применяется для сварных конструкций
9Х1 Сталь: 9х2 Не применяется для сварных конструкций
9ХС Сталь: ХВГ Не применяется для сварных конструкций
ХВГ Сталь: 9ХС, 9ХВГ, ШХ15СГ Не применяется для сварных конструкций
9ХВГ Сталь: ХВГ Не применяется для сварных конструкций
Х6ВФ Сталь: Х12Ф1, Х12М, 9Х5Ф Не применяется для сварных конструкций
Х12, Х12ВМФ Сталь: Х12МФ Не применяется для сварных конструкций
Х12МФ

Х12Ф1

Сталь: Х6ВФ, Х12Ф1, Х12ВМФ

Сталь: Х6ВФ, Х6ВФМ

Не применяется для сварных конструкций
7ХГ2ВМФ  Не применяется для сварных конструкций
7Х3

8Х3

Сталь: 8Х3

Сталь: 7Х3

Не применяется для сварных конструкций
5ХНМ Сталь: 5ХНВ, 5ХГМ, 4ХМФС, 5ХНВС, 4Х5В2ФС Не применяется для сварных конструкций
5ХГМ Сталь: 5ХНМ, 5ХНВ, 6ХВС, 5ХНС, 5ХНСВ Не применяется для сварных конструкций
4ЗМФС  Не применяется для сварных конструкций
4Х5МФС  Не применяется для сварных конструкций
4ХМФ1С  Не применяется для сварных конструкций
3Х3МХФ  Не применяется для сварных конструкций
6ХС  Не применяется для сварных конструкций
4ХВ2С Сталь: 4Х5В2ФС, 4Х3В2М2 Не применяется для сварных конструкций
5ХВ2СФ

6ХВ2С

Сталь: 6ХВ2С

Сталь: 6ХЗФС

Не применяется для сварных конструкций
6ХВГ  Не применяется для сварных конструкций
9045-80 08Ю  Сваривается без ограничений
14959-79 65

70

Сталь: 60, 70

65Г

Не применяется для сварных конструкций
75 Сталь: 70, 80, 85 Не применяется для сварных конструкций
85 Сталь: 70, 75, 80 Не применяется для сварных конструкций
60Г Сталь: 65Г Не применяется для сварных конструкций
65Г Сталь: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2 Не применяется для сварных конструкций
55С2 Сталь: 50С2, 60С2, 35Х2АФ Не применяется для сварных конструкций
60С2

60С2А

Сталь: 55С2, 50ХФА,

60С2Н2А, 60С2Г, 50ХФА

Не применяется для сварных конструкций
70С3А  Не применяется для сварных конструкций
55ХГР  Не применяется для сварных конструкций
50ХФА Сталь: 60С2А, 50ХГФА, 9ХС Не применяется для сварных конструкций
60С2ХА Сталь: 60С2ХФА, 60С2Н2А Не применяется для сварных конструкций
60С2ХФА Сталь: 60С2А, 60С2ХА, 9ХС, 60С2ВА Не применяется для сварных конструкций
65С2ВА Сталь: 60С2А, 60С2ХА Не применяется для сварных конструкций
60С2Н2А Сталь: 60С2А, 60С2ХА Не применяется для сварных конструкций
19265-73 Р18  При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость

хорошая

Р6М5К5  При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость

хорошая

Р9М4К8  При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость

хорошая

19281-89 09Г2 Сталь: 09Г2С, 10Г2 Сваривается без ограничений
14Г2 Сталь: 15ХСНД Ограниченно свариваемая
12ГС Сталь: 15ГС Сваривается без ограничений
16ГС Сталь: 17ГС Сваривается без ограничений
17ГС Сталь: 16ГС Сваривается без ограничений
17Г1С Сталь: 17ГС Сваривается без ограничений
09Г2С Сталь: 10Г2С, 09Г2 Сваривается без ограничений
10Г2С1 Сталь: 10Г2С1Д Сваривается без ограничений
10Г2БД Сталь: 10Г2Б Сваривается без ограничений
15Г2СФД  Сваривается без ограничений
14Г2АФ Сталь: 16Г2АФ Сваривается без ограничений
16Г2АФ Сталь: 14Г2АФ Сваривается без ограничений
18Г2ФАпс Сталь: 15Г2ФАДпс, 16Г2АФ, 10ХСНД, 15ХСНД Сваривается без ограничений
14ХГС Сталь: 15ХСНД, 16ГС Сваривается без ограничений
15Г2АФДпс Сталь: 16Г2АФ, 18Г2АФпс, 10ХСНД Сваривается без ограничений
10ХСНД Сталь: 16Г2АФ Сваривается без ограничений
10ХНДП  Сваривается без ограничений
15ХСНД Сталь: 16Г2АФ, 14ХГС, 16ГС Сваривается без ограничений
20072-72 12МХ  Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая

обработка

12Х1МФ  Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая

обработка

25Х1МФ  Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая

обработка

20Х3МВФ  Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и

последующая термическая

15Х5М  Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая

обработка

Сварка стали 40Х технология

Сталь 40x является одним из наиболее часто используемых конструкционных сплавов в промышленности. Содержание углерода должно составлять около 0,4%, а хрома – около 1%. Сварка стали 40Х – очень сложный процесс, затрудняющий производство сварочных материалов.

Специальные методы используются для решения этой проблемы.

Основной проблемой является высокая вероятность появления трещин, прорезей и других дефектов. Тем не менее, свойства металлов очень полезны при проектировании металлических конструкций, поэтому вы должны искать способы приготовления 40-кратной стали.

Методы WX для стали 40X

40-кратная аргонная сварка – самый качественный и самый распространенный метод металла этого сорта. Электродуговые печи обеспечивают достаточно высокое напряжение для расплавления и защиты газа от воздействия брака. В этом случае наполнители одной марки выбираются как часть работы. Газ также можно приготовить с использованием ацетилена.

Это может не подходить для очень толстых пластин, поэтому может потребоваться дополнительная сварка металла. Менее надежным, чем раньше, является обычный ручной источник со специальными электродами.

Выбор метода

Когда основная ответственность за использование продукта не назначена, самый простой способ – это использование дуговой сварки. В конце концов, это самый дешевый метод, который не требует специальной подготовки.

Требуется:

  1. Сварной стальной 40-кратный электрод, специально разработанный для этой цели.
  2. В промышленности источник мышьяка, содержащий аргон, используется для критических объектов.

Несмотря на его высокую стоимость, это самый надежный способ обеспечить долгий срок службы конструкции. Вы можете использовать источники ацетиленового газа, чтобы сделать процесс прибыльным. Результирующий свет очень похож и будет более удобен при создании потолка и вертикальных швов.

Обратите внимание! Независимо от выбранного метода, поверхность должна быть тщательно подготовлена.

Сварка и характеристики стали 40Х

Во время работы видны другие дефекты, в том числе трещины и деформации. Это связано с внезапным изменением температуры, вызванным электрической дугой. Это заметно в формировании тонких металлических сварных швов с электродом. Это связано со стрессом, вызванным недостаточной защитой. Таким образом, дополнительные шаги требуются до и после сварки.

характеристики, применение, твердость и свариваемость стали 40Х


Конструкционная легированная сталь 40Х :

Из всех материалов, применяемых в машиностроении, станкостроении, приборостроении и других промышленных областях, самое широкое распространение получила сталь. Выбор ее марок огромен, в зависимости от своего состава любая сталь обладает теми или иными качествами и относится к различным группам по своим показателям. Сталь 40Х относится к классу конструкционных легированных сталей.

Химические компоненты, входящие в состав

Если рассматривать процентный состав представленного сплава, цифра 40 обозначает, что в нем содержится в процентном соотношении углерод до значения 0,44%, буква Х – обуславливает наличие легирующей добавки – хрома до 1,1%. Более подробный состав химических компонентов представлен в таблице ниже. Равноценной заменой для этой марки могут служить такие сплавы, как 40ХН, 45Х, 40ХН, 40ХС.

Химический состав стали марки 40Х

Углерод,%Хром,%Кремний,%Марганец,%Никель,%Фосфор,%Сера,%Медь,%
0,36-0,440,8-1,10,17-0,370,5-0,8до 0,3до 0,035до 0,3до 0,035

Легированные стали получают путем переплава или производством на свежей шихте. Если используется шихта, предварительный расчет содержания в ней хрома должен учитывать потери при выплавке, но это значение не должно превышать параметра 0,4%, иначе в процессе получатся высоколегированные отходы. Рафинирование металла легирующими элементами проводится сильными раскислителями, после чего вводится шлак, обработанный углеродом и кремнием. После воздействия восстановительного шлака конструкционная сталь хорошо раскисляется, что обеспечивает хорошее затвердение.

Термическая обработка

Для стали 40Х последовательность термообработки следующая. Сначала выполняется закалка в масляной среде, а затем отпуск в масле или на воздухе. Для каждой детали выбирается свой режим термообработки, он зависит от нагрузок, в которых эта деталь применяется, так как разные режимы дают различную твердость изделия. Режим термообработки рассчитывается в зависимости от критических точек, достигая которые материал претерпевает физические и химические изменения и меняет свои свойства и характеристики. Сталь 40Х имеет следующие критические точки: Ac1 = 743 , Ar1 = 693 Ac3 = 782 , Ar3 = 730. Закалка осуществляется при температуре 860 ºС, средой служит масло, часовой интервал составляет 4 часа. Затем выполняется низкий отпуск при температуре 200 ºС на воздухе либо можно применить температурный параметр 500 ºС и провести обработку в масляной среде. После такого режима термообработки достигается следующая прочность стали НВ – 217 и HRC – 45.

Качественные показатели

Прочный и твердый материал, способный выдерживать большие нагрузки и не подвергаться разрушению — так можно оценить сталь 40Х. Характеристики, которыми она обладает:

  • хорошие коррозионные свойства;
  • стойкость к колебаниям температуры;
  • высокие прочностные показатели;
  • эстетические качества.

Но помимо положительных показателей сталь 40Х имеет и отрицательные свойства. Сюда можно отнести:

  • склонность к образованию флокенов;
  • отпускную хрупкость;
  • плохую свариваемость.

Флокеночувствительность

Это дефект, который получается во время ускоренного охлаждения сплава после отливки, в виде внутренних трещин. Он может возникнуть во время горячей деформации легированной стали. Также он может проявляться на поверхности в виде четких участков овальной или зигзагообразной формы. Образование этого дефекта может происходить вследствие переизбытка выделения водорода во время термообработки. Бороться с этим недостатком можно с помощью высокотемпературной термообработки и оптимального режима охлаждения. Еще можно применять метод вакуумизации сплава, что поможет снизить содержание водорода в процентном отношении.

Отпускная хрупкость

Возникает во время медленного охлаждения легированных конструкционных сталей после отпуска, вызвана она резким снижением вязкости. Для сравнения значение вязкости может упасть в 5-10 раз по сравнению с этим же показателем при быстром охлаждении стали. Медленное охлаждение влияет только на ударную вязкость, остальные характеристики стали оно не понижает. Слишком быстрое охлаждение может вызывать внутренние напряжения, которые могут приводить к деформации изделия.

Трудности сварочных работ

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

Область применения

Эта марка стали обладает рядом свойств, благодаря которым она охватывает достаточно обширную область применения. Из нее выполняют заготовки сортового и фасонного металлопроката различных профилей, а также изготавливают листы, трубы, поковки, полученные методом ковки. Применяют такой металлопрокат для режущего инструмента. Сталь 40, которая не была подвержена термообработке, очень выгодно использовать для нерабочих хвостовых частей – корпусов метчиков, насадок, разверток.

Улучшенный сплав, полученный под воздействием термической обработки, которую мы рассмотрели ранее, используется для ответственных конструкций. К таким относятся: венцы зубчатых колес, валы, оси, втулки, болты, плунжеры. Нашла эта марка свое применение в конструкциях, которые эксплуатируются при низких температурах на открытом воздухе, ее используют в северных широтах для обустройства железнодорожных и автомобильных мостов.

www.syl.ru



Сталь марки 40Х: характеристики, закалка, ГОСТы и применение в промышленности

Машиностроение, приборостроение, станкостроение и другие области промышленности в процессе производства используют огромное количество материалов как классических, известных десятки и сотни лет, так и совершенно новых, современных.

К числу классических и широко распространенных материалов относится сталь.

Классификация сталей по химическому составу предусматривает их разделение на легированные (с введением легирующих элементов, обеспечивающих сплаву необходимые механические и физические свойства) и углеродистые.

Сталь 40х относится к конструкционным легированным сплавам. Слово «конструкционная» указывает на то, что материал используется для изготовления разнообразных механизмов, конструкций и деталей, применяемых в машиностроении и строительстве, и обладает определенным набором химических, физических и механических свойств.

Химический состав

Цифра 40 в маркировке свидетельствует о том, что процентное содержание углерода в сплаве колеблется в пределах от 0.36 до 0.44, а буквенное обозначение х указывает на наличие легирующего элемента хрома в количестве не менее 0.8 и не более 1.

1 процента. Легирование стали хромом придает ей свойство устойчивости к коррозии в окислительной среде и атмосфере. Говоря другими словами, сталь приобретает нержавеющие свойства.

Кроме того, хром определяет структуру сплава, его технологические и механические характеристики.

Остальные химические элементы входят в состав стали х 40 в следующем количестве:

  • не более 97% железа;
  • 0,5 — 0,8% марганца;
  • 0,17 — 0,37% кремния;
  • не более 0,3% меди;
  • не более 0,3% никеля;
  • не более 0,035% фосфора;
  • не более 0,035% серы.

Физические характеристики

Почти все физические свойства металлов прямо или обратно пропорционально зависят от температуры. Такие показатели, как удельное сопротивление, коэффициент линейного расширения и удельная теплоемкость возрастают с ростом температуры, а плотность стали, ее модуль упругости и коэффициент теплопроводности, наоборот, падают при увеличении температуры.

Еще одна физическая характеристика, называемая массой, не зависит практически ни от чего. Образец можно подвергать термической обработке, охлаждать, обрабатывать, придавать ему различную форму, а масса при этом будет оставаться величиной неизменной.

Физические показатели всех известных марок отечественных сталей и сплавов, в том числе и описываемой марки, сведены в таблицы и размещены в справочниках по металловедению.

Влияние термической обработки на качество

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

Для изменения механических свойств и достижения необходимых качеств применяется термическая обработка металла.

Суть термической или тепловой обработки заключается в применении совокупности операций по нагреву, выдержке и охлаждению твердых металлических сплавов.

В результате такой обработки сплав изменяет свою внутреннюю структуру и приобретает определенные, необходимые производителю и потребителю, свойства.

Критические точки

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

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

Характеристики высокопрочной стали Российского производства!

Сталь является одним из самых важных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности. К высокопрочной стали (в зависимости от области применения) предъявляют различные требования. Марки сталей отличаются по структуре, химическому составу и по своим свойствам (физическим и механическим).

Сталью называют деформируемый сплав железа с углеводом (не более 2 процентов) и примесями других элементов: марганца, кремния, фосфора. К высокопрочному крепежу предъявляются особые требования. Поэтому для получения стали, которая будет идеально соответствовать всем характеристикам добавляют специальные примеси – легирующие элементы. Это – хром, вольфрам, ванадий, титан, марганец или кремний.

СТАЛЬ МАРКИ 3

Углеродистая сталь обычного качества.

Именно такая сталь пользуются наибольшим спросом в строительстве. Причина такой популярности – технологичность, прочность и привлекательная цена. Еще одно преимущество этого сплава – возможность изготавливать из нее изделия, которые выдерживают большую нагрузку и обладают хорошей сопротивляемостью ударам.

Сталь 3 производят по ГОСТ 380-94, согласно ему сталь маркируются буквами «Ст» с порядковым номером от 0 до 6. Чем выше этот номер, тем большее количество углерода содержится в стали. А значит, лучше прочность, но при этом хуже пластические характеристики. Сталь 3 хорошо сваривается, нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости. Сталь 3 содержит: углерод – 0,14-0,22%, кремний – 0,05-0,17%, марганец – 0,4-0,65%, никель, медь, хром – не более 0,3% , мышьяк не более 0,08%, серы и фосфора – до 0,05 и 0,04%. Количество этих компонентов в сплаве Ст3 не допускается выше указанных значений.

Основа стали – феррит. Его характеристики не позволяют использовать его в чистом виде. Для улучшения показателя прочности феррита сталь насыщают углеродом, добавляют (легируют) хром, никель, кремний, марганец и проводят дополнительное термическое упрочнение.

Сталь 3 выдерживает широкий температурный диапазон при переменных нагрузках. Хорошо сваривается, штампуется в холодном и горячем состоянии, подвергается вытяжке. Применяется без термической обработки.

Свариваемость стали

Без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки. В стали, относящейся к хорошей, содержание углерода составляет менее 0,25%. Они свариваются без образования закалочных структур и трещин в широком диапазоне режимов сварки.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 30.

Максимальная температура применения – плюс 300.

СТАЛЬ МАРКИ 35

Качественная среднеуглеродистая сталь.

Такой вид стали применяют для деталей, которые требуют высокой пластичности и сопротивления удару. Качественные углеродистые стали типа 35 изготавливают по ГОСТ 1050-88 и маркируют двухзначными цифрами, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 35 (0,35 %). Она обладает высокой прочностью (σв = 640…730 МПа, σ0,2 = 380…430 МПа) и относительно низкой пластичностью (δ = 9…14 %, ψ = 40…50 %). Кроме того, этот тип стали не восприимчив к средним напряжениям, обладает стойкостью к деформации и износостойкостью, не подвержен образованию трещин и коррозии. Поэтому именно сталь 35 используют при производстве высокопрочного крепежа и фланцевых соединений. Температурный диапазон: от -40 до +450 градусов Цельсия

Сталь 35 сваривается ограниченно. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуем подогрев и последующую термообработку. КТС без ограничений.

Свариваемость стали

Сталь конструкционной марки 35 сваривается ограниченно. С увеличением углерода в стали зона термического влияния и шов закаливаются, увеличивается твердость, сварные соединения становятся более хрупкими и склонными к образованию трещин.

Удовлетворительные стали имеют содержание углерода от 0,25 до 0,35%. Они мало склонны к образованию трещин и при правильных режимах сварки получается качественный шов. Для улучшения качества сварки часто применяют подогрев.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40.

Максимальная температура применения – плюс 425.

СТАЛЬ МАРКИ 35Х

Сталь легированная, хромистая

Крепежные изделия из стали 35Х обладают высокой конструктивной прочностью, гарантируют надежность конструкции. Кроме того, сталь 35Х хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, обладает большим запасом вязкости и высоким сопротивлением усталости. Также, сталь 35Х имеет высокое сопротивление износу, коррозии, трещинам и другим дефектам.

Главное преимущество крепежа из легированной конструкционной стали 35Х перед углеродистыми – это более высокая прочность за счет упрочнения феррита и большей прокаливаемости, меньший рост аустенитного зерна при нагреве и повышенная ударная вязкость. А уровень механических свойств повышен за счет термической обработки.

Свариваемость стали

Ограниченно свариваемая.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40.

Максимальная температура применения – плюс 425.

СТАЛЬ МАРКИ 40Х

Сталь конструкционная легированная. Сталь марки 40Х содержит 0,40% углерода и менее 1,5% хрома. Эта сталь довольно трудно свариваема. Поэтому, чтобы получить качественное сварное соединение, необходимы дополнительные операции. При сварке потребуется подогрев до 200-300 градусов, а потом – термообработка путем отжига.

Благодаря добавлению хрома, крепежные изделия из ст.40Х обладают твердостью, прочностью, жаропрочностью и устойчивостью к коррозии. Сталь 40Х рассчитана на значительные нагрузки. Механические свойства стали 40х: предел кратковременной прочности – 570 – 940 МПа, предел пропорциональности – 320 – 800 МПа, относительное удлинение – 13 – 17%, относительное сужение – 35 – 55%, ударная вязкость – 400 – 850 кДж/кв.м.

Плюсы этой марки стали: устойчивость к действию высоких и низких температур и их резким перепадам, могут использоваться под открытым небом и даже в агрессивных, влажных средах. Еще одно неоспоримое преимущество крепежных изделий именно из этой марки стали – это отсутствие необходимости обрабатывать и очищать поверхность.

Свариваемость стали

Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40.

Максимальная температура применения – плюс 425.

СТАЛЬ МАРКИ 45

Сталь марки 45 обладает высокой стойкостью и прочностью. Сталь 45 применяют при изготовлении деталей механизмов, используемых при повышенных нагрузках и требующих сопротивления (ударам, трению). Механические свойства этой стали позволяют ей выдерживать значительные перепады температур и другие неблагоприятные климатические воздействия. Эта сталь способна выдержать температурные испытания от 200 до 600 градусов по Цельсию.

При использовании ст. 45 следует помнить, что:

• прочность снижается при нагревании до 200 0С; • сталь является трудносвариваемой и характеризуется низкой флонекочувствительностью.

Сталь марки 45 — среднеуглеродистая; идеально подходит для изготовления деталей, требующих высокой прочности или высокой поверхностной твердости, а также деталей средненагруженных и не подвергающихся в работе истиранию.

Свариваемость стали

Высокоуглеродистую сталь марки 45 рекомендуют соединять контактной сваркой. Ограниченно свариваемые стали имеют содержание углерода от 0,36 до 0,45% и склонны к образованию трещин. Сварка требует обязательного подогрева. При их сварке требуются специальные технологические процессы.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40.

Максимальная температура применения – плюс 425.

Сталь марки 09Г2С

Сталь конструкционная низколегированная.

Обозначение 09Г2С указывает, что в стали присутствует 0,09% углерода, буква «Г» означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Буква «С» означает кремний, содержание кремния менее 1%.

Главное преимущество этой стали – высокая механическая прочность, которая позволяет применять более тонкие детали по сравнению с деталями, изготовленными из других сталей. А значит, детали из стали 09Г2С имеют меньший вес, что экономически более выгодно. Кроме того, еще один плюс этой стали – низкая склонность к отпускной хрупкости.

Свариваемость стали

Марка стали 09Г2С широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 градусов по Цельсию. Сварка довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. При температуре воздуха минус 15 °С и ниже применяют предварительный местный подогрев независимо от толщины стали.

Температура применения

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 70.

Максимальная температура применения – плюс 450.

boltigaika.dk.ru

Pereosnastka.ru

Сварка легированных и углеродистых закаливающихся сталей

К

атегория:

Сварка металлов

Сварка легированных и углеродистых закаливающихся сталей

К сталям, интенсивно закаливающимся при сварке с образованием мартенситной и промежуточных структур, относятся следующие группы сталей: – конструкционные низко- и среднелегированные среднеуглеро-дистые стали с содержанием углерода до 0,5%.

Эти стали отличаются высокой прочностью в сочетании с удовлетворительной пластичностью за счет комплексного легирования. К ним относятся стали перлитного класса 35Х, 40Х, 35Г2, 50Г2, ЗОХГТ, ЗОХГСА, 35ХГСНА и мартенситного класса ЗЗХЗНВФМА, 30Х2НМФА и др.

; – жаропрочные и жаростойкие стали 15X5, 15Х5МА, 15Х5ВФ, 20ХЗМВФ, ЗОХМА, 38ХМЮА, 25Х1М1Ф и др.; – средне- и высокоуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50, 60, 25Г, 35Г, 45Г.

Высокоуглеродистые стали в сварных конструкциях, как правило, не используют. Необходимость их сварки возникает при наплавке и ремонте.

Характерными общими трудностями при сварке этих сталей являются: – образование закалочных структур при охлаждении после сварки и в связи с этим склонность к холодным трещинам; – опасность образования горячих трещин; – разупрочнение металла сварочного соединения по сравнению с основным металлом.

В зависимости от степени легирования и содержания углерода эти стали относятся к удовлетворительно, ограниченно или плохо сваривающимся сталям (см. табл. 2).

трудность при сварке этих сталей — образование закалочных структур и холодных трещин, поэтому основные металлургические и технологические меры по обеспечению качества сварных соединений основываются на устранении этой трудности и являются общими для большинства рассматриваемых сталей.

Основные меры по обеспечению качественного сварного соединения. До- сварки- при составлении технологии главное внимание должно быть уделено рациональному выбору материалов: основного и присадочного металла, защитных средств. Основной металл с пониженным содержанием углерода и примесей (серы, фосфора) обладает более высокой стойкостью против холодных и горячих трещин.

Для повышения пластичности сварного шва и увеличения сопротивляемости трещинам содержание углерода в присадочном металле должно быть менее 0,15%; целесообразно предусмотреть более широкую разделку кромок, чтобы обеспечить формирование шва в основном за счет более’пластичного присадочного металла. Высокая технологическая прочность сварного шва достигается при ограничении содержания легирующих элементов в присадочной проволоке до следующих пределов, %: 0,15 С; 0,5 Si; 1,5 МП; 1,5 Gr; 2,5 Ni; 0,5 V; 1,0 Mg; 0,5 Nb.

В качестве защитных средств необходимо использовать покрытия и флюсы основного типа, а также инертные газы (для легированных сталей). Для уменьшения сварочных напряжений, являющихся одной из причин образования трещин, необходимо при конструировании избегать жестких узлов, скоплений швов, пересекающихся и близко расположенных швов.

Во время сварки предусматриваются следующие технологические меры:1. Тщательная подготовка и сборка под сварку, минимальное смещение кромок (менее 10—15% толщины), минимальный зазор, качественные прихватки и зачистка кромок;2. Регулирование термического цикла сварки для обеспечения требуемой скорости охлаждения шва и зоны термического влияния.

Скорость охлаждения регулируют изменением режимов сварки (величина тока, скорость сварки, погонная энергия), применением специальных технологических приемов (сварка короткими и длинными участками, наложение отжигающего валика, сварка горкой, каскадом и др.) и применением подогрева, который может быть предварительным, сопутствующим и последующим.

Подогрев является наиболее радикальным способом регулирования скорости охлаждения и его используют, когда регулированием режимов сварки и специальными технологическими приемами не удается обеспечить требуемую скорость охлаждения и структуру сварного соединения. Чем выше содержание углерода и легирующих элементов, тем выше температура подогрева.3.

Уменьшение содержания водорода в сварном шве, так как водород является одной из главных причин образования холодных трещин.

Это достигается применением электродов с фтористо-кальциевыми покрытиями и основных флюсов, защитных газов с пониженной влажностью; сваркой на постоянном токе обратной полярности; тщательной подготовкой под сварку свариваемого и присадочного металла (зачистка, обезвоживание) и защитных материалов (сушка, прокалка).

4. Рациональная последовательность наложения швов с целью уменьшения остаточных напряжений и деформаций.

После сварки для предотвращения холодных трещин производят незамедлительно высокий отпуск для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры.

Для обеспечения равнопрочности сварного соединения после сварки производят полную термообработку изделия, которая заключается в закалке и последующем высоком отпуске или в нормализации.

Если габариты изделия и имеющееся оборудование допускают полную термообработку, то химический состав металла шва должен быть близок химическому составу основного металла.

Если полная термообработка невозможна, то проблема равно-прочности решается подбором режимов сварки и легированием через присадочную проволоку.

При сварке закаливающихся сталей применяют в основном виды сварки плавлением — ручную дуговую, под флюсом, в защитных газах, электронно-лучевую, электрошлаковую с использованием сварочных материалов, обеспечивающих заданную прочность и химический состав сварного шва.

Читать далее:

Сварка высоколегированных сталей

Источник: https://pereosnastka.ru/articles/svarka-legirovannykh-i-uglerodistykh-zakalivayushchikhsya-stalei

Свариваемость сталей

СВАРИВАЕМОСТЬ — способность металлов образовывать качественное сварное соединение, удовлетворяющее эксплуатационным требованиям

ЭКВИВАЛЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕРОДА (Сэк) — количественная характеристика свариваемости. Она определяется по формуле:

где С — содержание углерода, %;

Mn, Cr… — содержание легирующих элементов, %

ГРУППА СВАРИВАЕМОСТИ Сэк, % МАРКИ СТАЛЕЙ
Углеродистые Легированные Высоколегированные
I

Хорошая

До 0,25 вкл ВСт1; ВСт2; ВСт3; ВСт4; Стали 08; 10; 15; 20; 25 15Г; 20Г; 15Х; 15ХА; 20Х; 15ХМ; 20ХГСА; 10ХСНД; 10ХГСНД; 15ХСНД 08Х20Н14С2; 20Х23Н18; 08X18Н10; 12X18Н9Т; 15X5
II

Удовлетворительная

Свыше 0,25 до 0,35 вкл ВСт5; Стали 30; 35 12ХН2; 12ХНЗА; 20ХНЗА; 20ХН; 20ХГСА; 30Х; 30ХМ; 25ХГСА 30X13; 12X17; 25X13Н2
III

Ограниченная

Свыше 0,35 до 0,45 вкл ВСт6; Стали 40; 45 35Г; 40Г; 45Г; 40Г2; 35Х; 40Х; 45Х; 40ХМФА; 40ХН; 30ХГС; 30ХГСА; 35ХМ; 20Х2Н4МА 17X18Н9; 12Х18Н9; 36X18Н25С2; 40Х9С2
IV

Плохая

Свыше 0,45 Стали 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85 50Г; 50Г2; 50Х; 50ХН; 45ХНЗМФА; ХГС; 6ХС; 7X3 40X10С2М; 40X13; 95X18; 40X14Н14В2М; 40X10С2М
ГРУППА СВАРИВАЕМОСТИ УСЛОВИЯ СВАРКИ
I Без ограничений, в широком диапазоне режимов сварки независимо от толщины металла, жесткости конструкций, температуры окружающей среды
II Сварка только при температуре окружающей среды не ниже — 5 °С, толщине металла менее 20 мм при отсутствии ветра
III Сварка с предварительным или сопутствующим подогревом до 250 °С в жестком диапазоне режимов сварки
IV Сварка с предварительным и сопутствующим подогревом, термообработкой после сварки

weldering.com

Выбор метода

Когда основная ответственность за использование продукта не назначена, самый простой способ – это использование дуговой сварки. В конце концов, это самый дешевый метод, который не требует специальной подготовки.

Требуется:

  1. Сварной стальной 40-кратный электрод, специально разработанный для этой цели.
  2. В промышленности источник мышьяка, содержащий аргон, используется для критических объектов.

Несмотря на его высокую стоимость, это самый надежный способ обеспечить долгий срок службы конструкции. Вы можете использовать источники ацетиленового газа, чтобы сделать процесс прибыльным. Результирующий свет очень похож и будет более удобен при создании потолка и вертикальных швов.

Обратите внимание! Независимо от выбранного метода, поверхность должна быть тщательно подготовлена.

Технология и особенности сварки стали

В современной промышленности применяется самая разнообразная сталь для сварных конструкций.

Она может быть нержавеющей и обычной, с высоким или низким содержанием углерода, жаростойкие и так далее.

Для их сварки используют различные технологии, но наиболее проста сварка полуавтоматом или инвертором. В этой статье мы расскажем об особенностях популярных типов сталей и о том, как их варить.

Сварка инструментальной стали

Инструментальная сталь — тип стали, содержащий в своем составе менее 1% углерода. Такая сталь твердая и прочная, но не износостойкая, поэтому ее используют только при изготовлении инструментов. К тому же, она отличается невысокой закупочной ценой, что делает производство прибыльным.

Рекомендуется варить инструментальную сталь специальным электродом и с помощью инвертора. Электроды должны быть предназначены именно для работы с данным типом сталей. Мы рекомендуем стержни УОНИ-13/НЖ/20Х13 и сварочный инвертор средней ценовой категории. Будьте готовы к тому, что сварка инструментальной стали потребует от вас много сил и терпения. Это связано с низким содержанием углерода.

Сварка конструкционной стали

Конструкционная сталь используется куда чаще, чем инструментальная. Из нее изготавливают все: от мелких деталей до заводских станков. Именно к данной категории относится сварка 40х стали, стали 30хгса, стали 35хгса и прочих других марок.

Что из себя представляет конструкционная сталь? По составу это очень интересный металл. Он состоит из различных примесей, в частности фосфора и серы. Чем этих компонентов больше в составе, тем ненадежнее будет сталь, так что нужно следить за этим показателем. Конструкционная сталь может быть обыкновенной, качественной, высококачественной и особо высококачественной.

Как вы понимаете, последний тип конструкционной стали содержит минимум примесей, за счет чего удается получить по-настоящему качественный и прочный металл.

Ну а в обычной конструкционной стали примесей больше всего, она считается самой недолговечной.

Кстати, у этой классификации есть еще отдельные подгруппы (они отличаются по наличию в составе некоторых дополнительных химических компонентов). Но мы не будем подробно расписывать классификацию, чтобы не запутать вас.

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

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

Класс: сталь конструкционная легированная.

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

Твердость: HB 10 -1 = 217 МПа

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

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

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Вид поставки:

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Поковки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 13663-86.
Зарубежные аналоги марки стали 45
США5135, 5140, 5140H, 5140RH, G51350, G51400, H51350, H51400
Германия1.7034, 1.7035, 1.7045, 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4, 42Cr4
ЯпонияSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H
Франция37Cr4, 38C4, 38C4FF, 41Cr4, 42C4, 42C4TS
Англия37Cr4, 41Cr4, 530A36, 530A40, 530h46, 530h50, 530M40
Евросоюз37Cr4, 37Cr4KD, 41Cr4, 41Cr4KD, 41CrS4
Италия36CrMn4, 36CrMn5, 37Cr4, 38Cr4KB, 38CrMn4KB, 41Cr4, 41Cr4KB
Бельгия37Cr4, 41Cr4, 45C4
Испания37Cr4, 38Cr4, 38Cr4DF, 41Cr4, 41Cr4DF, 42Cr4, F.1201, F.1202, F.1210, F.1211
Китай35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA, 40CrH, 45Cr, 45CrH, ML38CrA, ML40Cr
Швеция2245
Болгария37Cr4, 40Ch, 41Cr4
Венгрия37Cr4, 41Cr4, Cr2Z, Cr3Z
Польша38HA, 40H
Румыния40Cr10, 40Cr10q
Чехия14140
Австралия5132H, 5140
Южная КореяSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H

Сталь 40Х и ее характеристики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

характеристики, применение, твердость и свариваемость стали 40Х

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

Класс: сталь конструкционная легированная.

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

Твердость: HB 10 -1 = 217 МПа

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

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

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Вид поставки:

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Поковки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 13663-86.
Зарубежные аналоги марки стали 45
США5135, 5140, 5140H, 5140RH, G51350, G51400, H51350, H51400
Германия1.7034, 1.7035, 1.7045, 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4, 42Cr4
ЯпонияSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H
Франция37Cr4, 38C4, 38C4FF, 41Cr4, 42C4, 42C4TS
Англия37Cr4, 41Cr4, 530A36, 530A40, 530h46, 530h50, 530M40
Евросоюз37Cr4, 37Cr4KD, 41Cr4, 41Cr4KD, 41CrS4
Италия36CrMn4, 36CrMn5, 37Cr4, 38Cr4KB, 38CrMn4KB, 41Cr4, 41Cr4KB
Бельгия37Cr4, 41Cr4, 45C4
Испания37Cr4, 38Cr4, 38Cr4DF, 41Cr4, 41Cr4DF, 42Cr4, F.1201, F.1202, F.1210, F.1211
Китай35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA, 40CrH, 45Cr, 45CrH, ML38CrA, ML40Cr
Швеция2245
Болгария37Cr4, 40Ch, 41Cr4
Венгрия37Cr4, 41Cr4, Cr2Z, Cr3Z
Польша38HA, 40H
Румыния40Cr10, 40Cr10q
Чехия14140
Австралия5132H, 5140
Южная КореяSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H

Сталь 40Х и ее характеристики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Применение 40Х

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

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

Характеристики российской стали. Болт и Гайка, Москва +7(915)158-78-48

Характеристики высокопрочной стали

Параметры свариваемости сталей:

Без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

Ограниченно свариваемая — сварка возможна при подогреве до 100 — 120 градусов и последующей термообработки

Трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200 — 300 градусов при сварке, термообработка, после сварки — отжиг

Марки высокопрочной стали

Сталь является одним из самых важных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности. К высокопрочной стали (в зависимости от области применения) предъявляют различные требования. Марки сталей отличаются по структуре, химическому составу и по своим свойствам (физическим и механическим).

Сталью называют деформируемый сплав железа с углеводом (не более 2 процентов) и примесями других элементов: марганца, кремния, фосфора. К высокопрочному крепежу предъявляются особые требования. Поэтому для получения стали, которая будет идеально соответствовать всем характеристикам добавляют специальные примеси – легирующие элементы. Это – хром, вольфрам, ванадий, титан, марганец или кремний.

Характеристики стали марки 20

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах от -40 до +350 градусов

Характеристики стали марки 3

Углеродистая сталь обычного качества

Именно такая сталь пользуются наибольшим спросом в строительстве. Причина такой популярности – технологичность, прочность и привлекательная цена. Еще одно преимущество этого сплава – возможность изготавливать из нее изделия, которые выдерживают большую нагрузку и обладают хорошей сопротивляемостью ударам.

Сталь 3 производят по ГОСТ 380-94, согласно ему сталь маркируются буквами «Ст» с порядковым номером от 0 до 6. Чем выше этот номер, тем большее количество углерода содержится в стали. А значит, лучше прочность, но при этом хуже пластические характеристики. Сталь 3 хорошо сваривается, нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости. Сталь 3 содержит: углерод – 0,14-0,22%, кремний – 0,05-0,17%, марганец – 0,4-0,65%, никель, медь, хром – не более 0,3% , мышьяк не более 0,08%, серы и фосфора – до 0,05 и 0,04%. Количество этих компонентов в сплаве Ст3 не допускается выше указанных значений.

Основа стали – феррит. Его характеристики не позволяют использовать его в чистом виде. Для улучшения показателя прочности феррита сталь насыщают углеродом, добавляют (легируют) хром, никель, кремний, марганец и проводят дополнительное термическое упрочнение.

Сталь 3 выдерживает широкий температурный диапазон при переменных нагрузках. Хорошо сваривается, штампуется в холодном и горячем состоянии, подвергается вытяжке. Применяется без термической обработки

Свариваемость стали 3

Без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки. В стали, относящейся к хорошей, содержание углерода составляет менее 0,25%. Они свариваются без образования закалочных структур и трещин в широком диапазоне режимов сварки.

Температура применения стали 3

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 30. 

Максимальная температура применения – плюс 300 градусов

Характеристики стали марки 35

Качественная среднеуглеродистая сталь.

Такой вид стали применяют для деталей, которые требуют высокой пластичности и сопротивления удару. Качественные углеродистые стали типа 35 изготавливают по ГОСТ 1050-88 и маркируют двухзначными цифрами, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 35 (0,35 %). Она обладает высокой прочностью (σв = 640…730 МПа, σ0,2 = 380…430 МПа) и относительно низкой пластичностью (δ = 9…14 %, ψ = 40…50 %). Кроме того, этот тип стали не восприимчив к средним напряжениям, обладает стойкостью к деформации и износостойкостью, не подвержен образованию трещин и коррозии. Поэтому именно сталь 35 используют при производстве высокопрочного крепежа и фланцевых соединений. Температурный диапазон: от -40 до +450 градусов Цельсия

Сталь 35 сваривается ограниченно. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуем подогрев и последующую термообработку. КТС без ограничений. 

Свариваемость стали 35

Сталь конструкционной марки 35 сваривается ограниченно. С увеличением углерода в стали зона термического влияния и шов закаливаются, увеличивается твердость, сварные соединения становятся более хрупкими и склонными к образованию трещин.

Удовлетворительные стали имеют содержание углерода от 0,25 до 0,35%. Они мало склонны к образованию трещин и при правильных режимах сварки получается качественный шов. Для улучшения качества сварки часто применяют подогрев

Температура применения стали 35

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40 градусов

Максимальная температура применения – плюс 425 градусов

Характеристики стали марки 35Х

Сталь легированная, хромистая

Крепежные изделия из стали 35Х обладают высокой конструктивной прочностью, гарантируют надежность конструкции. Кроме того, сталь 35Х хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, обладает большим запасом вязкости и высоким сопротивлением усталости. Также, сталь 35Х имеет высокое сопротивление износу, коррозии, трещинам и другим дефектам.

Главное преимущество крепежа из легированной конструкционной стали 35Х перед углеродистыми – это более высокая прочность за счет упрочнения феррита и большей прокаливаемости, меньший рост аустенитного зерна при нагреве и повышенная ударная вязкость. А уровень механических свойств повышен за счет термической обработке.

Свариваемость стали 35x

Ограниченно свариваемая

Температура применения стали 35х

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40 градусов

Максимальная температура применения – плюс 425 градусов

Характеристики стали марки 40х

Сталь конструкционная легированная

Сталь марки 40Х содержит 0,40% углерода и менее 1,5% хрома. Эта сталь довольно трудносвариваема. Поэтому, чтобы получить качественное сварное соединение, необходимы дополнительные операции. При сварке потребуется подогрев до 200-300 градусов, а потом – термообработка путем отжига.

Благодаря добавлению хрома, крепежные изделия из ст.40Х обладают твердостью, прочностью, жаропрочностью и устойчивостью к коррозии. Сталь 40Х рассчитана на значительные нагрузки. Механические свойства стали 40х: предел кратковременной прочности – 570 – 940 МПа, предел пропорциональности – 320 – 800 МПа, относительное удлинение – 13 – 17%, относительное сужение – 35 – 55%, ударная вязкость – 400 – 850 кДж/кв.м.

Плюсы этой марки стали: устойчивость к действию высоких и низких температур и их резким перепадам, могут использоваться под открытым небом и даже в агрессивных, влажных средах. Еще одно неоспоримое преимущество крепежных изделий именно из этой марки стали – это отсутствие необходимости обрабатывать и очищать поверхность.

Свариваемость стали 40x

Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Температура применения стали 40Х

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40 градусов

Максимальная температура применения – плюс 425 градусов

Характеристики стали марки 45

Сталь марки 45 обладает высокой стойкостью и прочностью. Сталь 45 применяют при изготовлении деталей механизмов, используемых при повышенных нагрузках и требующих сопротивления (ударам, трению). Механические свойства этой стали позволяют ей выдерживать значительные перепады температур и другие неблагоприятные климатические воздействия. Эта сталь способна выдержать температурные испытания от 200 до 600 градусов по Цельсию.

При использовании стали 45 следует помнить, что:

прочность снижается при нагревании до 200 0С;

сталь является трудносвариваемой и характеризуется низкой флонекочувствительностью.

Сталь марки 45 — среднеуглеродистая; идеально подходит для изготовления деталей, требующих высокой прочности или высокой поверхностной твердости, а также деталей средненагруженных и не подвергающихся в работе истиранию.

Свариваемость стали 45

Высокоуглеродистую сталь марки 45 рекомендуют соединять контактной сваркой. Ограниченно свариваемые стали имеют содержание углерода от 0,36 до 0,45% и склонны к образованию трещин. Сварка требует обязательного подогрева. При их сварке требуются специальные технологические процессы.

Температура применения стали 45

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 40 градусов

Максимальная температура применения – плюс 425 градусов

Характеристики стали марки 09Г2С

Сталь конструкционная низколегированная.

Обозначение 09Г2С указывает, что в стали присутствует 0,09% углерода, буква «Г» означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Буква «С» означает кремний, содержание кремния менее 1%.

Главное преимущество этой стали – высокая механическая прочность, которая позволяет применять более тонкие детали по сравнению с деталями, изготовленными из других сталей. А значит, детали из стали 09Г2С имеют меньший вес, что экономически более выгодно. Кроме того, еще один плюс этой стали – низкая склонность к отпускной хрупкости.

Свариваемость стали 09г2с

Марка стали 09Г2С широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 градусов по Цельсию. Сварка довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. При температуре воздуха минус 15 °С и ниже применяют предварительный местный подогрев независимо от толщины стали.

Температура применения стали 09г2с

Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) – минус 70 градусоа

Максимальная температура применения – плюс 450 градусов

                      Предлагаем срочные поставки и изготовление фундаментных болтов ГОСТ 24379.1-2012              Работаем со всеми регионами России!                Срочное изготовление анкерных шпилек и анкерных плит ГОСТ 24379.1-2012!              Доставка по Москве в подарок!                    

 

Сталь 40Х

Характеристика материала.Сталь 40Х.

Марка

Сталь 40Х

Классификация

Сталь конструкционная легированная.Хромистая

Заменитель

 Сталь 45Х ,сталь 38ХА ,сталь 40ХН ,сталь 40ХС ,сталь 40ХФА ,сталь 40ХГТР

Прочие обозначения

 

Иностранные аналоги

AISI 5135,AISI 5135 H,AISI 5140,AISI 5140 H

Применение

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

Видпоставки

Обработка металлов давлением. Поковки:
ГОСТ 8479-70
Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88
Листы и полосы
ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 19903-74
Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 1051-73,  ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77
Листы и полосы
ГОСТ 1577-93
Трубы стальные и соединительные части к ним
ГОСТ 13663-86

Химический состав в % материала 40Х

С

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

0,36-0,44
0,17-0,37
0,5-0,8
до 0,3
до 0,035
до 0,035
0,8-1,1
до 0,3

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
743
Ac3
815
Ar3
730
Ar1
693
Mn
325

Механические свойства стали 40Х

Термообработка, состояние поставки
Сечение, мм
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Пруток ГОСТ 4543-71
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло 
25 
780 
980 
10 
45 
59 
 

Поковка ГОСТ 8479-70

Нормализация. КП 245 
500-800 
245 
470 
15 
30 
34 
143-179 
Нормализация. КП 275 
300-500 
275 
530 
15 
32 
29 
156-197 
Закалка, отпуск. КП 275 
500-800 
275 
530 
13 
30 
29 
156-197 
Нормализация. КП 315 
<100 
315 
570 
17 
38 
39 
167-207 
100-300 
315 
570 
14 
35 
34 
167-207 
Закалка, отпуск. КП 315 
300-500 
315 
570 
12 
30 
29 
167-207 
500-800 
315 
570 
11 
30 
29 
167-207 
Нормализация. КП 345 
<100 
345 
590 
18 
45 
59 
174-217 
100-300 
345 
590 
17 
40 
54 
174-217 
Закалка, отпуск. КП 345 
300-500 
345 
590 
14 
38 
49 
174-217 
Закалка, отпуск. КП 395 
<100 
395 
615 
17 
45 
59 
187-229 
100-300 
395 
615 
15 
40 
54 
187-229 
300-500 
395 
615 
13 
35 
49 
187-229 
Закалка, отпуск. КП 440 
<100 
440 
635 
16 
45 
59 
197-235 
100-300 
440 
635 
14 
40 
54 
197-235 
Закалка, отпуск. КП 490 
<100 
490 
655 
16 
45 
59 
212-248 
100-300 
490 
655 
13 
40 
54 
212-248 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С
200 
700 
880 
15 
42 
118 
300 
680 
870 
17 
58 
 
400 
610 
690 
18 
68 
98 
500 
430 
490 
21 
80 
78 
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с.
700 
140 
175 
33 
78 
 
800 
54 
98 
59 
98 
 
900 
41 
69 
65 
100 
 
1000 
24 
43 
68 
100 
 
1100 
11 
26 
68 
100 
 
1200 
11 
24 
70 
100 
 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Закалка 850 °С, вода
200 
1560 
1760 
35 
29 
552 
300 
1390 
1610 
35 
20 
498 
400 
1180 
1320 
40 
49 
417 
500 
910 
1150 
11 
49 
69 
326 
600 
720 
860 
14 
60 
147 
265 

Механические свойства в зависимости от сечения

t испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200 
490 
655 
15 
45 
59 
212-248 
201-300 
440 
635 
14 
40 
54 
197-235 
301-500 
345 
590 
14 
38 
49 
174-217 

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, σв = 610 МПа Kν тв.спл. = 0.20, Kν б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-25
-40
-70
Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С.
160
148
107
85
Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С.
91
82
 
54

Предел выносливости

σ-1, МПа
τ-1, МПа
n
σB, МПа
σ0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 363
 
 1Е+6
 690
 
 
 470
 
 1Е+6
 940
 
 
 509
 
 
 960
 870
 
 333
 240
 5Е+6
 690
 
 
 372
 
 
 
 
Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. 

Каковы характеристики сварки стального листа 40Cr?

Характеристики сварки стального листа 40Cr
Он легко расслаивается во время кристаллизации и более чувствителен к кристаллизационным трещинам (разновидности термических трещин). В дуговом кратере и вогнутой части сварного шва во время сварки легко треснуть. Высокое содержание углерода позволяет легко получить закаленную структуру (мартенситную структуру), чувствительную к холодным трещинам при быстром охлаждении. Когда скорость охлаждения зоны перегрева высока, легко образуется твердый и хрупкий мартенсит с высоким содержанием углерода, что делает зону перегрева хрупкой.
 
Ключевые моменты процесса сварки листов из стали 40Cr:
1) Как правило, сварка выполняется в состоянии отжига (нормализации).
2) Неограниченный метод сварки
3) Используйте больший подвод тепла для надлежащего повышения температуры предварительного нагрева. Как правило, температуру предварительного нагрева и межслойную температуру можно регулировать в диапазоне от 250 до 300°C.
4) Сварочный материал должен гарантировать, что состав наплавленного металла в основном такой же, как у основного металла, например, J107-Cr
5) Закалка и термообработка после отпуска должны выполняться вовремя после сварки.Если сложно своевременно провести закалку и отпуск, можно провести промежуточный отжиг или выдержку при температуре выше температуры предварительного нагрева в течение определенного периода времени для удаления диффузионного водорода и его размягчения. Для изделий со сложной конструкцией и большим количеством сварных швов промежуточный отжиг может производиться после сварки определенного количества швов.
Спецификация плавного отпуска для защиты от опиловки чугуна (670±10)℃×2ч, нагрев в печи, (710±10)℃×2ч, охлаждение в печи, (670±10)℃×2ч, нагрев в печи печи, (710±10)℃×2ч, затем охлаждение в печи, (670±10)℃×2ч, нагрев в печи, (710±10)℃×2ч, охлаждение в печи, a всего 3 цикла, затем охлаждение до 550°С, охлаждение на воздухе вне печи.Твердость после обработки 153HBS.
Вас также интересует дальнейшая обработка стали (механическая обработка)?

Как и вы, 70% клиентов выбирают долгосрочное сотрудничество со сталью BBN не только из-за хорошего качества продукции и услуг, хорошей репутации на международном рынке, но и из-за нашей опытной комплексной поставки сырья и дальнейшей обработки стали!

Служба изготовления и обработки Круглосуточная техническая поддержка

Оценка металлургии, прочности и ударной вязкости при сварке стали F22 с ER80S-G и присадочными металлами на основе никеля трубопроводы из низколегированной стали F22 для эксплуатации в кислых средах.Int J Hydrogen Energy 39: 13300–13313. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.06.122

Статья Google ученый

  • Xue HB, Cheng YF (2011) Характеристика включений трубопроводной стали X80 и их взаимосвязь с водородным растрескиванием. Corros Sci 53: 1201–1208. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.12.011

    Статья Google ученый

  • Ходжсон Д.К., Дай Т., Липпольд Дж.К. (2015) Преобразование и отпуск в зоне термического влияния стали 2.25 Cr– l Mo сталь. Сварка J 94:250–256

    Google ученый

  • Додж М.Ф., Донг Х.Б., Гиттос М.Ф., Мобберли Т. (2014) Микроструктура зоны сплавления, связанная с охрупчиванием подводных разнородных соединений. В: Том 5: Технология материалов; Нефтяная технология. Американское общество инженеров-механиков

  • ISO 21457:2010(en), Нефтяная, нефтехимическая и газовая промышленность — выбор материалов и контроль коррозии для систем добычи нефти и газа.https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:21457:ed-1:v1:en. По состоянию на 13 сентября 2020 г.

  • DuPont JN, Kusko CS (2007) Техническое примечание: образование мартенсита в сварных швах аустенитных/ферритных разнородных сплавов. Weld J (Майами, Флорида) 86

  • Mendes Da Mota CA, Nascimento SA, Neves-Garcia D и др. (2018) Никелевое покрытие, наплавленное сваркой MIG и сваркой MIG холодной проволокой. Weld Int 32: 588–598. https://doi.org/10.1080/09507116.2017.1347333

    Статья Google ученый

  • Дай Т., Липпольд Дж. (2018) Характеристика интерфейса наплавки сплава 625 на стали с использованием наноиндентирования.J Mater Eng Perform 27: 3411–3418. https://doi.org/10.1007/s11665-018-3444-1

    Статья Google ученый

  • Гарсия Д.Н., Феррареси В.А., да Мота САМ (2019) Оценка метода двухслойного наплавления стали ASTM A182 F22 без термообработки после сварки. J Braz Soc Mech Sci Eng. https://doi.org/10.1007/s40430-019-1802-z

    Статья Google ученый

  • Александров Б.Т., Липпольд Дж.С., Совардс Дж.В. и др. (2013) Эволюция микроструктуры границ плавления, связанная с охрупчиванием наплавок из сплава на основе никеля, нанесенных на углеродистую сталь.57:39–53. https://doi.org/10.1007/s40194-012-0007-1

  • Гарсия Д.Н., Феррарези В.А., да Мота САМ (2020) Металлургическое и механическое поведение разнородного сварного шва 309L–Si и ERNiCrMo–3 по ASTM A182 Сталь Ф22. Материнское разрешение 23:201. https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2019-0680

    Статья Google ученый

  • Додж М.Ф., Донг Х.Б., Милитский М. и др. (2012) Растрескивание сварных швов в подводных нефтегазовых системах, вызванное воздействием окружающей среды: Часть I.В кн.: Том 3: Технология трубопроводов и райзеров. Американское общество инженеров-механиков, стр. 305–312

  • Додж М.Ф., Донг Х.Б., Милитский М. и др. (2013) Растрескивание сварных швов в подводных нефтегазовых системах, вызванное воздействием окружающей среды: часть II. В: Том 3: технология материалов; использование океанского пространства. Американское общество инженеров-механиков

  • Фенске Дж. А., Робертсон И. М., Айер Р. и др. (2012) Микроструктура и механизмы разрушения, вызванного водородом, в сварных соединениях сплавов Fe и Ni.Metall Mater Trans A Phys Metall Mater Sci 43: 3011–3022. https://doi.org/10.1007/s11661-012-1129-1

    Статья Google ученый

  • Фенске Дж. А., Хукл М. В., Ньюбери Б. Д. и др. (2011) Поведение механических свойств разнородных поверхностей сварного шва, вызванное водородом. В: Том 3: технология материалов; Симпозиум Яна Вугтса по методологии проектирования морских сооружений; Симпозиум Джо Пинкстера по силам дрейфа волн второго порядка на плавучих конструкциях; Симпозиум Йохана Вихерса по швартовке плавучих сооружений на волнах.ASMEDC, стр. 509–516

  • Elrefaey A, Javadi Y, Francis JA et al (2018) Эволюция микроструктуры и ударной вязкости сварных швов стали 2,25 Cr– 1 Mo. Int J Press Vessel Pip 165: 20–28. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2018.05.006

    Статья Google ученый

  • Сильва А.Н., Коста Э.К., де Сильва Р. и др. (2019) Микроструктурный анализ границы раздела «стык-сварка» с использованием секций NCS и LAMS. Mater Res 22: 1–13.https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2019-0018

    Статья Google ученый

  • Fenske JA (2010) Микроструктура и механизмы разрушения, вызванного водородом, в железоникелевых сварных соединениях

  • (2013) George luiz gomes de Oliveira фланцы труб из нержавеющей стали, кованые фитинги, клапаны и детали для работы при высоких температурах.https://www.astm.org/Standards/A182.htm. По состоянию на 14 сентября 2020 г.

  • ISO 15653:2018(en), Металлические материалы — метод испытаний для определения квазистатической вязкости разрушения сварных швов. https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:15653:ed-2:v1:en. По состоянию на 14 сентября 2020 г.

  • Dodge MF (2014) Влияние термической обработки на охрупчивание разнородных сварных соединений. Кандидатская диссертация 228

  • ASTM E8/E8M—16ae1 Стандартные методы испытаний металлических материалов на растяжение.https://www.astm.org/Standards/E8. По состоянию на 14 сентября 2020 г.

  • Costa LRO, Lemus LF, Dos Santos DS (2015) Подверженность водородному охрупчиванию сварной стали 2 1/4 Cr– 1 Mo при упругом напряжении. Int J Hydrogen Energy 40: 17128–17135. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.08.027

    Статья Google ученый

  • Liu M, Zhang ZX, Wang SQ et al (2017) Эволюция микроструктуры и механические свойства низколегированной хромистой стали 1 при различных термообработках.Mater Sci Eng A 705: 291–299. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.08.088

    Статья Google ученый

  • Kou S, Yang YK (2007) Макросегрегация на границе плавления в сварных швах с разным наполнителем. Weld J (Майами, Флорида) 86: 303–312

    Google ученый

  • Kou S, Yang YK (2007)Макросегрегация на границе плавления в сварных швах Al–Cu с разнородным присадочным металлом. Weld J (Майами, Флорида), стр. 331–339

  • Kou S, Yang YK Макросегрегация на дне сварного шва, вызванная.Weld J (Майами, Флорида) 379–387

  • Sudha C, Paul VT, Terrance ALE и др. (2006) Микроструктура и микрохимия твердой зоны в разнородных сварных соединениях Cr-Mo сталей. Weld J (Майами, Флорида) 85

  • Cleiton E, Silva C (2010) PROCESSO TIG COM ALIMENTAÇÇÃO DE ARAME FRIO – ASPECTOS

  • Dai T, Lippold JC (2017) Поведение при отпуске области границы сплавления Наплавка F22/625. Сварной шов J 96:467S-480S

    Google ученый

  • ISO-ISO 12135:2016 — Металлические материалы — унифицированный метод испытаний для определения квазистатической вязкости разрушения.https://www.iso.org/standard/60891.html. По состоянию на 15 сентября 2020 г.

  • Кочак М., Чен Л., Терлинде Г. и др. (1990) Тестирование CTOD HAZ и анализ поведения всплывающих окон. J Offshore Mech Arct Eng 112: 214–222. https://doi.org/10.1115/1.2919859

    Статья Google ученый

  • Beaugrand VCM, Smith LS, Gittos MF (2009) Водородное охрупчивание подводных разнородных соединений 8630M/625: факторы, влияющие на рабочие характеристики.В: Том 6: Технология материалов; CC Симпозиум Мей по волновой механике и гидродинамике; Морские измерения и интерпретация данных. ASMEDC, стр. 227–236

  • Сарикка Т., Ахонен М., Мугино Р. и др. (2017) Влияние механического несоответствия на механическое поведение при разрушении сварного шва разнородного металла с узким зазором SA 508–Alloy 52. Int J Press Vessel Pip 157: 30–42. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2017.08.003

    Статья Google ученый

  • Dai T, Lippold JC (2018) Влияние термообработки после сварки на водородное растрескивание наплавки 8630/Alloy 625.Мир сварки 62: 581–599. https://doi.org/10.1007/s40194-018-0578-6

    Статья Google ученый

  • Pereira PAS, Franco CSG, Guerra Filho JLM, Dos Santos DS (2015) Воздействие водорода на микроструктуру сварного соединения стали 2,25 Cr– 1 Mo– 0,25 V. Int J Hydrogen Energy 40: 17136–17143. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.07.095

    Статья Google ученый

  • Wang Y, Cheng G, Qin M et al (2017) Влияние высокотемпературной деформации на микроструктуру, механические свойства и водородное охрупчивание 2.25 Cr– 1 Mo– 0,25 V сталь. Int J Hydrogen Energy 42: 24549–24559. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.237

    Статья Google ученый

  • You Y, Teng Q, Zhang Z, Zhong Q (2016) Влияние водорода на механизмы деформации низколегированной стали 2,25 Cr– 1 Mo, выявленное с помощью акустической эмиссии. Mater Sci Eng A 655: 277–282. https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.01.006

    Статья Google ученый

  • Li X, Zhang J, Fu Q et al (2018) Сравнительное исследование водородного охрупчивания высокопрочных сталей 20SiMn2CrNiMo, PSB1080 и Ph23-8Mo.Mater Sci Eng A 724: 518–528. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.03.076

    Статья Google ученый

  • Почему низколегированная сталь лучше сваривается, чем высокоуглеродистая?

    Низколегированные стали имеют небольшое количество легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали имеют большое количество легирующих элементов. В большинстве случаев добавляют легирующие элементы для повышения твердости и долговечности стали. Благодаря включению значительных уровней дополнительных элементов, таких как хром, легированная сталь также устойчива к коррозии.Низколегированные стали обычно поддаются сварке, но должны быть известны назначение, расположение соединений и подгруппа типа материала. Большинство методов можно использовать для сварки низколегированных сталей, если соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать дефектов. Крайне важно знать состав материала, независимо от того, получен ли он из прокатного листа или результатов специализированного химического исследования, поскольку состав оказывает существенное влияние на свариваемость.

    Процент углерода в высокоуглеродистой стали, часто известной как инструментальная сталь, колеблется от 0,60 процента до 1.70 процентов. Он поддается закалке и отпуску, но его свариваемость слабая. Чем выше концентрация углерода, тем больше упрочняется околошовная зона, тем чаще возникает холодное растрескивание и тем хуже становится свариваемость. Однако сварка низколегированных сталей становится все труднее, когда твердость зоны термического влияния повышается с увеличением концентрации углерода или сплава.

    Углеродистая сталь

    — это широкая категория стали с широким диапазоном химического состава. Хотя углеродистая сталь в основном состоит из железа, к ней могут быть добавлены различные дополнительные факторы (например, количество углерода), которые могут оказать значительное влияние на ее свариваемость.При работе над проектом, связанным со сваркой, очень важно знать, какая углеродистая сталь используется. Разрушение сварного шва может произойти, если неизвестны важные переменные, такие как дополнительные компоненты или диапазон содержания углерода в каждой марке.

    Заключение:

    Состав элементов в стали варьируется в зависимости от типа стали. В результате стали классифицируют в основном на основе их химического состава. Существует два типа стали: легированная сталь и углеродистая сталь.Фундаментальное различие между легированной сталью и углеродистой сталью заключается в том, что легированная сталь содержит много других элементов, помимо железа и углерода, тогда как углеродистая сталь содержит лишь незначительное количество других компонентов.

    Pipingmart — портал B2B, специализирующийся на промышленной, металлической и трубопроводной продукции. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.

    Свойства стальных материалов — SteelConstruction.info

    Свойства конструкционной стали определяются как ее химическим составом, так и методом производства, включая обработку в процессе изготовления. Стандарты на продукцию определяют пределы состава, качества и производительности, и эти ограничения используются или предполагаются проектировщиками конструкций. В этой статье рассматриваются основные свойства, представляющие интерес для дизайнера, и указываются соответствующие стандарты для конкретных продуктов. Спецификация стальных конструкций описана в отдельной статье.

     

    Схематическая диаграмма напряжения/деформации для стали

    [top]Свойства материала, необходимые для конструкции

    Свойства, которые должны учитывать проектировщики при выборе стальных строительных изделий:


    При проектировании механические свойства определяются на основе минимальных значений, указанных в соответствующем стандарте на продукцию. Свариваемость определяется химическим составом сплава, который регламентируется стандартом на продукцию.Долговечность зависит от конкретного типа сплава — обычная углеродистая сталь, атмосферостойкая сталь или нержавеющая сталь.

    [вверх]Факторы, влияющие на механические свойства

    Механические свойства стали

    определяются сочетанием химического состава, термической обработки и производственных процессов. Хотя основным компонентом стали является железо, добавление очень небольших количеств других элементов может оказать заметное влияние на свойства стали. Прочность стали можно увеличить за счет добавления таких сплавов, как марганец, ниобий и ванадий.Однако эти добавки к сплаву могут также неблагоприятно повлиять на другие свойства, такие как пластичность, ударная вязкость и свариваемость.

    Сведение к минимуму содержания серы может повысить пластичность, а ударная вязкость может быть улучшена за счет добавления никеля. Поэтому химический состав для каждой спецификации стали тщательно сбалансирован и протестирован во время ее производства, чтобы гарантировать достижение соответствующих свойств.

    Легирующие элементы также дают различную реакцию, когда материал подвергается термической обработке, включающей охлаждение с заданной скоростью от определенной пиковой температуры.Производственный процесс может включать комбинацию термической обработки и механической обработки, которые имеют решающее значение для характеристик стали.

    Механическая обработка происходит во время прокатки или формовки стали. Чем больше стали прокатывают, тем прочнее она становится. Этот эффект очевиден в стандартах на материалы, которые, как правило, определяют снижение уровней предела текучести с увеличением толщины материала.

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

    • Стальной прокат
    • Нормализованная сталь
    • Прокат нормализованный
    • Термомеханически катаная (TMR) сталь
    • Закаленная и отпущенная (Q&T) сталь.


    Сталь охлаждается во время прокатки, при этом типичная конечная температура прокатки составляет около 750°C. Сталь, которой затем дают остыть естественным путем, называют материалом в состоянии после прокатки. Нормализация происходит, когда прокатанный материал снова нагревается примерно до 900°C и выдерживается 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. Нормализованная прокатка – это процесс, при котором температура после завершения прокатки превышает 900°C.Это оказывает такое же влияние на свойства, как и нормализация, но исключает лишний процесс повторного нагрева материала. Нормализованные и нормализованные прокаты имеют обозначение «Н».

    Использование высокопрочной стали может уменьшить объем необходимой стали, но сталь должна быть прочной при рабочих температурах, а также должна обладать достаточной пластичностью, чтобы противостоять любому распространению вязкой трещины. Следовательно, более прочные стали требуют улучшенной ударной вязкости и пластичности, что может быть достигнуто только при использовании чистых сталей с низким содержанием углерода и при максимальном измельчении зерна.Внедрение процесса термомеханической прокатки (TMR) является эффективным способом достижения этой цели.

    Термомеханически прокатанная сталь использует особый химический состав стали, чтобы обеспечить более низкую конечную температуру прокатки около 700°C. Для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и свойства сохраняются до тех пор, пока она не будет повторно нагрета выше 650°C. Сталь, прокатанная термомеханическим способом, имеет обозначение «М».

    Процесс производства закаленной и отпущенной стали начинается с нормализованного материала при температуре 900°C.Его быстро охлаждают или «закаливают» для получения стали с высокой прочностью и твердостью, но с низкой ударной вязкостью. Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600°C, поддержанием температуры в течение определенного времени и последующим естественным охлаждением (отпуск). Закаленные и отпущенные стали имеют обозначение «Q».

    Закалка включает быстрое охлаждение продукта путем погружения непосредственно в воду или масло. Он часто используется в сочетании с отпуском, который представляет собой вторую стадию термообработки до температур ниже диапазона аустенизации.Эффект отпуска заключается в размягчении ранее закаленных структур и повышении их прочности и пластичности.

     

    Схематическая температурно-временная диаграмма процессов прокатки

    [вверх]Сила

    [вверх]Предел текучести

    Предел текучести является наиболее распространенным свойством, которое понадобится конструктору, поскольку оно является основой, используемой для большинства правил, приведенных в нормах проектирования. В европейских стандартах на конструкционные углеродистые стали (включая атмосферостойкие стали) основное обозначение относится к пределу текучести, например.грамм. Сталь S355 представляет собой конструкционную сталь с указанным минимальным пределом текучести 355 Н/мм².

    Стандарты на продукцию также определяют допустимый диапазон значений предела прочности при растяжении (UTS). Минимальный UTS имеет отношение к некоторым аспектам дизайна.

    [вверх]Горячекатаные стали

    Для горячекатаных углеродистых сталей число, указанное в обозначении, представляет собой значение предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Конструкторы должны учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или профиля (более тонкий материал обрабатывается больше, чем толстый, и обработка увеличивает прочность).Для двух наиболее распространенных марок стали, используемых в Великобритании, указанные минимальные пределы текучести и минимальное сопротивление растяжению показаны в таблице ниже для сталей в соответствии с BS EN 10025-2 [1] .

    Минимальный предел текучести и предел прочности при растяжении для обычных марок стали
    Марка Предел текучести (Н/мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) Прочность на растяжение (Н/мм 2 ) для номинальной толщины t (мм)
    т ≤ 16 16 < t ≤ 40 40 < t ≤ 63 63 < t ≤ 80 3 < t ≤ 100 100 < t ≤ 150
    S275 275 265 255 245 410 400
    С355 355 345 335 325 470 450

    Национальное приложение Великобритании к BS EN 1993-1-1 [2] позволяет использовать минимальное значение текучести для определенной толщины в качестве номинального (характеристического) предела текучести f y и минимального предела прочности при растяжении. прочность f u использовать в качестве номинального (характеристического) предела прочности.

    Аналогичные значения даны для других марок в других частях BS EN 10025 и для полых профилей в BS EN 10210-1 [3] .

    [вверх]Холодногнутые стали

    Существует широкий диапазон марок стали для полосовой стали, подходящей для холодной штамповки. Минимальные значения предела текучести и предела прочности при растяжении указаны в соответствующем стандарте на продукцию BS EN 10346 [4] .

    BS EN 1993-1-3 [5] содержит значения базового предела текучести f yb и предела прочности при растяжении f u , которые следует использовать в качестве характеристических значений при проектировании.

    [вверх]Нержавеющая сталь

    Марки нержавеющей стали обозначаются числовым «номером стали» (например, 1,4401 для типичной аустенитной стали), а не системой обозначения «S» для углеродистых сталей. Соотношение напряжение-деформация не имеет четкого различия в пределе текучести, и предел текучести нержавеющей стали для нержавеющей стали обычно указывается в терминах условного предела прочности, определенного для определенного смещения постоянной деформации (обычно 0,2% деформации).

    Прочность обычно используемых конструкционных нержавеющих сталей находится в диапазоне от 170 до 450 Н/мм². Аустенитные стали имеют более низкий предел текучести, чем обычно используемые углеродистые стали; Дуплексные стали имеют более высокий предел текучести, чем обычные углеродистые стали. Как для аустенитных, так и для дуплексных нержавеющих сталей отношение предела прочности к пределу текучести больше, чем для углеродистых сталей.

    BS EN 1993-1-4 [6] содержит номинальные (характеристические) значения предела текучести f y и предельного минимального предела прочности при растяжении f u для сталей по BS EN 10088-1 [7] для использовать в дизайне.

    [вверх] Прочность

     

    Образец для испытания на удар с V-образным надрезом

    Природа всех материалов состоит в том, что они содержат некоторые дефекты. В стали эти дефекты принимают форму очень маленьких трещин. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» может быстро распространяться без пластической деформации и приводить к «хрупкому разрушению». Риск хрупкого разрушения увеличивается с толщиной, растягивающим напряжением, концентраторами напряжения и при более низких температурах.Прочность стали и ее способность сопротивляться хрупкому разрушению зависят от ряда факторов, которые следует учитывать на этапе спецификации. Удобной мерой прочности является испытание на ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом — см. изображение справа. В этом испытании измеряется энергия удара, необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом при определенной температуре одним ударом маятника.

    В различных стандартах на продукцию указаны минимальные значения энергии удара для различных марок основания каждого класса прочности.Для нелегированных конструкционных сталей основные обозначения марок: JR, J0, J2 и K2. Для мелкозернистых сталей и закаленных и отпущенных сталей (которые, как правило, более прочные, с более высокой энергией удара) используются разные обозначения. Сводная информация об обозначениях ударной вязкости приведена в таблице ниже.

    Минимальная энергия удара для оснований из углеродистой стали
    Стандарт Основание Ударная вязкость Температура испытания
    БС ЕН 10025-2 [1]
    БС ЕН 10210-1 [3]
    JR 27Ж 20 или С
    Дж0 27Ж 0 или С
    Дж2 27Ж -20 или С
    К2 40Ж -20 или С
    БС ЕН 10025-3 [8] Н 40Ж -20 или в
    Нидерланды 27Ж -50 или в
    БС ЕН 10025-4 [9] М 40Ж -20 или в
    МЛ 27Ж -50 или в
    БС ЕН 10025-5 [10] Дж0 27Ж 0 или С
    Дж2 27Ж -20 или С
    К2 40Ж -20 или С
    Дж4 27Ж -40 или С
    Дж5 27Ж -50 или С
    БС ЕН 10025-6 [11] В 30Ж -20 или в
    КЛ 30Ж -40 или в
    QL1 30Ж -60 или в

    Для тонколистовых сталей для холодной штамповки требования к энергии удара не указаны для материала толщиной менее 6 мм.

    Выбор подходящей марки грунтового основания для обеспечения достаточной прочности в расчетных ситуациях приведен в BS EN 1993-1-10 [12] и связанном с ним UK NA [13] . Правила связывают температуру воздействия, уровень напряжения и т. д. с «предельной толщиной» для каждой марки стали. PD 6695-1-10 [14] содержит полезные справочные таблицы, а руководство по выбору соответствующего грунтового основания дано в ED007.

     

    Эти правила проектирования были разработаны для конструкций, подверженных усталости, таких как мосты и опорные конструкции кранов, и признано, что их использование для зданий, где усталость играет незначительную роль, чрезвычайно безопасно.

    Публикация SCI P419 представляет модифицированные пределы толщины стали, которые могут использоваться в зданиях, где усталость не является расчетным соображением. Эти новые пределы были получены с использованием точно такого же подхода, как и правила проектирования Еврокода, но они существенно уменьшают рост трещин из-за усталости. Употреблено слово «уменьшать», так как допущение отсутствия роста означало бы полное устранение эффекта утомления. Допускается некоторая усталость (20 000 циклов) на основе ориентировочных указаний стандарта DIN.

    Термин «квазистатический» будет охватывать такие конструкции — в действительности может быть некоторое ограниченное циклическое воздействие нагрузки, но обычно это не учитывается — подход к проектированию заключается в том, чтобы рассматривать все нагрузки как статические. Ключом к новому подходу является формула для выражения роста трещины при 20 000 циклов. Эксперты из Аахенского университета (участвовавшие в разработке Еврокода) дали это чрезвычайно важное выражение.

    Дополнительную информацию можно найти в технической статье в сентябрьском выпуске журнала NSC за 2017 г.

    Нержавеющая сталь обычно намного прочнее углеродистой стали; минимальные значения указаны в BS EN 10088-4 [15] . В стандарте BS EN 1993-1-4 [6] указано, что аустенитные и дуплексные стали достаточно прочны и не подвержены хрупкому разрушению при рабочих температурах до -40°C.

    [вверх]Пластичность

    Пластичность — это мера степени, в которой материал может деформироваться или удлиняться между началом текучести и возможным разрушением под действием растягивающей нагрузки, как показано на рисунке ниже.Конструктор полагается на пластичность в ряде аспектов конструкции, включая перераспределение напряжения в предельном состоянии, конструкцию группы болтов, снижение риска распространения усталостных трещин, а также в производственных процессах сварки, гибки и правки. Различные стандарты для марок стали в приведенной выше таблице настаивают на минимальном значении пластичности, поэтому расчетные допущения действительны, и если они указаны правильно, проектировщик может быть уверен в их адекватных характеристиках.

     

    Напряжение – деформационное поведение для стали

    [вверх]Свариваемость

     

    Приварка ребер жесткости к большой сборной балке
    (Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd)

    Все конструкционные стали практически свариваемы. Однако сварка предполагает локальное расплавление стали, которая впоследствии охлаждается.Охлаждение может быть довольно быстрым, потому что окружающий материал, напр. луч предлагает большой «радиатор», а сварной шов (и подводимое тепло) обычно относительно мал. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» (ЗТВ) и снижению ударной вязкости. Чем больше толщина материала, тем больше снижение ударной вязкости.

    Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода. Эта восприимчивость может быть выражена как «значение углеродного эквивалента» (CEV), и различные стандарты на продукцию для углеродистых сталей дают выражения для определения этого значения.

    BS EN 10025 [1] устанавливает обязательные ограничения для CEV для всех охватываемых изделий из конструкционной стали, и тем, кто контролирует сварку, несложно обеспечить, чтобы используемые спецификации процедуры сварки были квалифицированы для соответствующей марки стали и CEV.

    [вверх]Другие механические свойства стали

    Другие механические свойства конструкционной стали, важные для проектировщика, включают:

    • Модуль упругости, E = 210 000 Н/мм²
    • Модуль сдвига, G = E/[2(1 + ν )] Н/мм², часто принимается равным 81 000 Н/мм²
    • коэффициент Пуассона, ν = 0.3
    • Коэффициент теплового расширения, α = 12 x 10 -6 /°C (в диапазоне температур окружающей среды).

    [вверх]Долговечность

     

    Защита от коррозии за пределами площадки
    (Изображение предоставлено Hempel UK Ltd.)

    Еще одним важным свойством является защита от коррозии. Хотя доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они обычно не используются в строительстве.Исключением является атмосферостойкая сталь.

    Наиболее распространенным средством защиты от коррозии конструкционной стали является покраска или цинкование. Требуемый тип и степень защиты покрытия зависят от степени воздействия, местоположения, расчетного срока службы и т. д. Во многих случаях в сухих условиях внутри помещений не требуется никаких антикоррозионных покрытий, кроме соответствующей противопожарной защиты. Доступна подробная информация о защите от коррозии конструкционной стали.

    [вверх]Сталь атмосферостойкая

    Сталь

    Weathering Steel представляет собой высокопрочную низколегированную сталь, которая противостоит коррозии, образуя прилипшую защитную «патину» ржавчины, которая препятствует дальнейшей коррозии.Защитное покрытие не требуется. Он широко используется в Великобритании для строительства мостов и снаружи некоторых зданий. Он также используется для архитектурных элементов и скульптурных сооружений, таких как Ангел Севера.

     

    Ангел Севера

    [верх]Нержавеющая сталь

     

    Типичные кривые напряжения-деформации для нержавеющей стали и углеродистой стали в отожженном состоянии

    Нержавеющая сталь

    — это материал с высокой коррозионной стойкостью, который можно использовать в конструкции, особенно там, где требуется высококачественная отделка поверхности.Подходящие сорта для воздействия в типичных условиях приведены ниже.

    Деформационно-напряженное поведение нержавеющих сталей отличается от поведения углеродистых сталей в ряде аспектов. Наиболее важное отличие заключается в форме кривой напряжения-деформации. В то время как углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение вплоть до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, нержавеющая сталь имеет более округлый отклик без четко определенного предела текучести. Таким образом, предел текучести нержавеющей стали, как правило, определяется для определенного смещения остаточной деформации (обычно 0.2% деформации), как показано на рисунке справа, который показывает типичные экспериментальные кривые напряжения-деформации для обычных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Показанные кривые представляют диапазон материалов, которые могут поставляться, и не должны использоваться при проектировании.

    Указанные механические свойства обычных нержавеющих сталей по EN 10088-4 [15]
    Описание Марка Минимум 0.2% предел прочности (Н/мм 2 ) Предел прочности при растяжении (Н/мм 2 ) Удлинение при разрыве (%)
    Основные хромоникелевые аустенитные стали 1.4301 210 520 – 720 45
    1.4307 200 500 – 700 45
    Молибден-хромоникелевые аустенитные стали 1.4401 220 520 – 670 45
    1.4404 220 520 – 670 45
    Дуплексные стали 1.4162 450 650 – 850 30
    1,4462 460 640 – 840 25

    Механические свойства относятся к горячекатаному листу. Для холоднокатаной и горячекатаной полосы указанные значения прочности на 10-17 % выше.

    Рекомендации по выбору нержавеющей стали
    BS EN ISO 9223 [16] Класс атмосферной коррозии Типичная внешняя среда Подходящая нержавеющая сталь
    C1 (очень низкий) Пустыни и арктические районы (очень низкая влажность) 1.4301/1.4307, 1.4162
    C2 (низкий) Засушливые условия или низкий уровень загрязнения (сельская местность) 1.4301/1.4307, 1.4162
    C3 (средний) Прибрежные районы с небольшими отложениями соли
    Городские или промышленные районы с умеренным загрязнением
    1.4401/1.4404, 1.4162
    (1.4301/1.4307)
    C4 (Высокий) Загрязненная городская и промышленная атмосфера
    Прибрежные районы с умеренными отложениями солей
    Дорожная среда с противогололедными солями
    1.4462, (1.4401/1.4404), другие более высоколегированные дуплексы или аустениты
    C5 (Очень высокий) Сильно загрязненная промышленная атмосфера с высокой влажностью
    Морская атмосфера с высокой степенью солевых отложений и брызг
    1.4462, другие более высоколегированные дуплексы или аустениты

    Материалы, подходящие для более высокого класса, могут использоваться для более низких классов, но могут оказаться нерентабельными. Материалы, указанные в квадратных скобках, могут быть рассмотрены, если приемлема некоторая умеренная коррозия. Накопление агрессивных загрязняющих веществ и хлоридов будет выше в защищенных местах; следовательно, может быть необходимо выбрать рекомендуемую марку из следующего более высокого класса коррозии.

    [вверх]Ссылки

    1. 1.0 1.1 1.2 BS EN 10025-2:2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей BSI.
    2. ↑ NA+A1:2014 к BS EN 1993-1-1:2005+A1:2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие нормы и правила для зданий, BSI
    3. 3.0 3.1 BS EN 10210-1:2006 Горячедеформированные конструкционные полые профили из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические требования к поставке, BSI.
    4. ↑ BS EN 10346:2015 Стальной плоский прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. БСИ
    5. ↑ BS EN 1993-1-3:2006 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила — Дополнительные правила для холодногнутых элементов и листов, BSI.
    6. 6.0 6.1 BS EN 1993-1-4:2006+A1:2015 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для нержавеющих сталей, BSI
    7. ↑ БС ЕН 10088-1:2014 Нержавеющие стали.Список нержавеющих сталей, BSI
    8. ↑ BS EN 10025-3: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3. Технические условия поставки нормализованного / нормализованного проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
    9. ↑ BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4. Технические условия поставки для термомеханически свариваемого проката из мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
    10. ↑ BS EN 10025-5:2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 5. Технические условия поставки конструкционных сталей с повышенной атмосферной коррозионной стойкостью, BSI
    11. ↑ 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
    12. ↑ BS EN 1993-1-10:2005 Еврокод 3.Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине, BSI.
    13. ↑ NA к BS EN 1993-1-10: 2005, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине. БСИ
    14. ↑ PD 6695-1-10:2009 Рекомендации по проектированию конструкций по BS EN 1993-1-10. БСИ
    15. 15,0 15,1 BS EN 10088-4:2009 Нержавеющие стали. Технические условия поставки листа и ленты из коррозионно-стойких сталей строительного назначения, BSI.
    16. ↑ BS EN ISO 9223:2012 Коррозия металлов и сплавов, Коррозионная активность атмосфер, Классификация, определение и оценка. БСИ

    [наверх]Ресурсы

    [наверх] См. также

    Свойства стали | Маркировка стали, твердость и свойства сплава

    Приведенную ниже информацию следует рассматривать только в качестве рекомендации. Для конкретных приложений требуется надлежащее тестирование. Твердость металла определяется его устойчивостью к деформации, вдавливанию или царапанью.Измерение твердости по Роквеллу является наиболее распространенным методом измерения твердости металла. Мягкие стали обычно измеряют по шкале Роквелла B, а более твердые стали и стали с глубокой поверхностной закалкой обычно измеряют по шкале Роквелла C. В некоторых случаях один объект может попадать более чем в одну шкалу (см. сравнительную таблицу твердости). Например, типичная стальная пружина имеет твердость по Роквеллу 110 по шкале В и 38 по шкале С.

    Примечание:  Предел текучести стали представляет собой величину давления, которое сталь выдержит, прежде чем станет необратимо деформированной.Напротив, предел прочности стали на растяжение, более известный как предел прочности стали на растяжение (UTS), представляет собой величину растягивающей нагрузки — силы растяжения или вытягивания, которую стальной сплав выдержит до разрушения.

    1018 – Термическая обработка в контакте с углеродом (науглероживание) упрочняет поверхность этой низкоуглеродистой стали. Легко подвергается холодной штамповке, гибке, пайке и сварке. Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет B72. Температура плавления составляет 2800 ° F. Предел текучести составляет 77 000 фунтов на квадратный дюйм.

    1045 – Эта среднеуглеродистая сталь прочнее 1018, ее сложнее обрабатывать и сваривать.Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет B90. Температура плавления составляет 2800 ° F. Предел текучести составляет 77 000 фунтов на квадратный дюйм.

    A36 – Углеродистая сталь общего назначения пригодна для сварки и механического крепления. Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет B68. Температура плавления составляет 2000 ° F. Предел текучести составляет 36 000 фунтов на квадратный дюйм.

    12L14 – Низкоуглеродистая сталь с отличными характеристиками обработки и хорошей пластичностью, позволяющая легко сгибать, обжимать и заклепывать. Его очень трудно сваривать, и он не может подвергаться цементации.Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет B75-B90. Температура плавления составляет 2800 ° F. Предел текучести составляет 60 000–80 000 фунтов на квадратный дюйм.

    1144 – Среднеуглеродистая ресульфированная сталь, поддающаяся механической обработке. Сталь 1144 термообрабатывается лучше, чем сталь 1045. Снятие напряжения позволяет получить максимальную пластичность при минимальном короблении. Максимум. достижимая твердость по Роквеллу – B97. Температура плавления составляет 2750 ° F. Предел текучести составляет 95 000 фунтов на квадратный дюйм.

    4140 Сплав – Также называется «хромомолибденовая сталь».Идеально подходящий для ковки и термообработки, сплав 4140 является прочным, пластичным и износостойким. Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет C20-C25. Температура плавления составляет 2750 ° F. Предел текучести составляет 60 000–105 000 фунтов на квадратный дюйм.

    4140 ASTM A193 Сплав B7 – Аналогичен сплаву 4140, но уже подвергнут закалке, отпуску и снятию напряжений. Твердость по Роквеллу не более C35.

    Сплав 8630 – Этот сплав прочный, но пластичный. Он хорошо поддается термообработке, обладает превосходными характеристиками сердцевины, хорошей свариваемостью и механической обработкой.Максимум. достижимая твердость по Роквеллу составляет B85-B97. Температура плавления составляет 2800 ° F. Предел текучести составляет 55 000–90 000 фунтов на квадратный дюйм.

    Одним из наиболее распространенных сплавов является 1144, углеродистая сталь, в которой легирующие элементы улучшают механическую обработку. 1144 стрессостойкий, продукт LaSalle Steel, является примером сплава с хорошими характеристиками механической обработки и прокаливаемости, обладающего высокой прочностью и поддающегося сквозной закалке.

    Хромистые стали

    , такие как 4130, 4140 и 4340, названы так из-за высокого содержания хрома (около 1%), который является основным легирующим элементом.Как видно, легированные хромом стали начинаются с префикса «40» и заканчиваются двумя цифрами, которые соответствуют номинальному процентному содержанию углерода. Например, 4140 имеет 0,40% углерода и 0,1% хрома.

    Стали, легированные никелем, заменяют никелем примерно половину стандартного содержания хрома в хромовых сплавах. Например, в то время как 4140 содержит 0,0% никеля и 0,1% хрома, 8630 содержит 0,60% никеля и 0,50% хрома. Эти сплавы обычно имеют префикс «80». 8630 сравнить с 4140 следующим образом:

      С Мн Си Р С Кр Ni Пн Другое
    8630 0.25-0,35 0,65-0,85 0,70 0,04 0,04 0,40-0,70 0,40-0,70 0,20-0,30
    4140 0,38-0,43 0,75-1,00 0,035 0,04 0,15-0,35 0,8-1,10

    Трудно проводить механические сравнения между хромовыми и никелевыми сплавами, поскольку они похожи, но уникальны для марки.Как правило, никелевые сплавы могут быть вытянуты до более точного размера отделки, и поэтому они более распространены в сталях конечного использования, таких как замковый материал.

    Термообрабатываемая толстолистовая сталь

    Пластина повторно нагревается до температур выше температуры Ac3 во время термообработки. Важно, чтобы температура пластины была одинаковой от ее поверхности до ее сердцевины, чтобы результирующие механические свойства были одинаковыми. Пластины закаливаются струями воды под давлением, чтобы максимизировать скорость охлаждения и гарантировать трансформацию микроструктуры в мартенситную или бейнитную по толщине.Процесс отпуска, который следует за закалкой, является критическим фактором, определяющим конечные механические свойства листа. Высокая плотность дислокаций и высокие внутренние напряжения характеризуют мартенситную микроструктуру в закаленном состоянии. В результате получается очень твердый и прочный материал, но с небольшой прочностью. Отпуск снижает эти внутренние напряжения и плотность дислокаций, несколько снижая прочность, но значительно улучшая пластичность и ударную вязкость. Слишком сильный отпуск снижает прочность до недостаточного уровня.Молибден эффективно смягчает этот эффект за счет своего вклада в упрочнение твердого раствора и в сочетании с другими элементами, такими как хром и ниобий, которые вызывают вторичное осаждение сложных карбидов. Образуя эти карбиды, молибден эффективно задерживает потерю прочности при отпуске и повышает вязкость разрушения.

    Свариваемость

    Углерод сильно влияет на свариваемость стали. Увеличение содержания углерода увеличивает прочность стали, но снижает ее пластичность и ударную вязкость.Другие легирующие элементы могут иметь аналогичные эффекты, но с другой силой. Эмпирический фактор, называемый «углеродным эквивалентом», используется для оценки восприимчивости сплава к проблемам сварки. Углеродный эквивалент (CE), вероятно, является наиболее важным критерием для оценки свариваемости марки стали. Существует много определений этого параметра, но два из них обычно используются для закаленного и отпущенного стального листа, CEV и CET, определяемые как:


    CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15
    CET = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/ 40


    Факторы показывают, что снижение содержания углерода в стали особенно эффективно для улучшения ее свариваемости.Это одновременно повышает ударную вязкость, но снижает прочность. Поэтому прочность необходимо восстанавливать за счет использования других легирующих элементов и термомеханической (ТМ) обработки при производстве листа. Чтобы соответствовать максимальному заданному углеродному эквиваленту, состав сплава должен быть оптимизирован в соответствии с весовыми коэффициентами критерия СЕ. Термомеханическая обработка в сочетании с ускоренным охлаждением позволяет получать сталь с пределом текучести до 690 МПа. Для указанной прочности сталь TM всегда имеет более низкий углеродный эквивалент, чем сталь QT.Однако для данной прочности максимальная толщина для сталей TM меньше, чем для сталей QT, особенно при более высоких значениях прочности. См. сравнение в таблице ниже.

    Эквивалент стали 40Cr, механические свойства и химический состав

    Легированная сталь 40Cr

    40Cr сталь — это разновидность легированной стали китайского стандарта GB для инженерных и машиностроительных целей, а также одна из наиболее широко используемых марок стали. Информацию о твердости материала 40Cr, технических характеристиках и эквивалентах см. в таблице ниже.

    После закалки и отпуска сталь 40Cr обладает хорошими комплексными механическими свойствами, ударной вязкостью при низких температурах, низкой чувствительностью к надрезам, хорошей прокаливаемостью и высокой усталостной прочностью в холодном масле. При водяном охлаждении сложная форма деталей склонна к трещинам, пластичность при холодном изгибе средняя, ​​а обрабатываемость после нормализации хорошая, но свариваемость плохая, перед сваркой следует предварительно нагреть и обычно используется в состоянии закалки и отпуска.

    Спецификация и спецификация

    В таблицах ниже перечислены технические характеристики и технические характеристики легированной стали 40Cr, включая химический состав, свойства, термообработку и т. д.

    Химический состав стали

    40Cr

    Химический состав (%)
    Марка С % Си Мн Кр
    40Cr 0,37 – 0,44 0,17 – 0,37 0.5 – 0,8 0,80 – 1,10

    Механические свойства легированной стали 40Cr

    • Прочность на растяжение: ≥810 Н/мм2 (при фактической твердости 25 HRC)
    • Предел текучести: ≥785 Н/мм2
    • Удлинение после разрыва: ≥9%
    • Скорость уменьшения площади: ≥45%
    • Энергия поглощения удара: ≥47 Дж
    • Материал Твердость по Бринеллю: ≤207 (состояние отжига или высокотемпературного отпуска)
    • Размер образца: 25 мм

    Спецификация термообработки

    • Температура нагрева при первой закалке: 850 °C (Охлаждение: масло)
    • Температура нагрева при отпуске: 520 °C

    Применение материала 40Cr

    После закалки и отпуска из легированной стали 40Cr он используется для изготовления деталей со средней скоростью и средней нагрузкой, таких как шестерни, валы, червяки, шлицевые валы, гильзы и т. д.

    После закалки и отпуска и высокочастотной закалки поверхности он используется для изготовления высокотвердых, износостойких деталей, таких как шестерни, валы, шпиндели, коленчатые валы, втулки, штифты, шатуны, винты, гайки, впускные клапаны и т. д.

    После закалки и среднетемпературного отпуска используется для изготовления высокопрочных ударных деталей со средней скоростью вращения, таких как роторы масляных насосов, ползунки, зубчатые колеса, шпиндели, втулки и т. д.

    После закалки и низкотемпературного отпуска он используется для изготовления тяжелых, ударопрочных, износостойких деталей, таких как червяки, шпиндели, валы и кольца.

    После обработки карбонитрированием он используется для изготовления деталей трансмиссии с большими размерами и высокой ударной вязкостью при низких температурах, таких как валы и шестерни.

    Эквивалентные марки материала 40Cr

    Сталь 40Cr эквивалентна американскому стандарту ASTM AISI, европейскому немецкому DIN EN, британскому BS EN, французскому NF EN, японскому JIS и стандарту ISO.

    Эквивалент (Для справки)
    Китай США Германия Япония Франция Великобритания ИСО
    Стандартный Класс Стандартный Класс Стандартный Марка (Стальной номер) Стандартный Класс Стандартный Класс Стандартный Класс Стандартный Класс
    ГБ/т 3077 40Cr AISI или
    ASTM A29/A29M
    5140 DIN EN 10083-3 41Cr4 (1.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены.