Марка стали температура эксплуатации

Виды и марки стали

Сталь. Виды и марки стали. Их применение.

Сталь — это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика — по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь — добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) — соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) — ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % — 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 — 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Источник

Рабочая температура нержавеющей стали, температура применения жаропрочных сталей и сплавов

Представлены таблицы значений максимальной рабочей температуры стали (нержавеющей, жаропрочной и жаростойкой) распространенных марок при различных сроках эксплуатации. Указана также температура, при которой сталь начинает интенсивно окисляться на воздухе.

Таблицы позволяют подобрать необходимую марку нержавеющей стали или сплава на железоникелевой основе под определенные условия эксплуатации и заданный срок службы.

В первой таблице приведена рабочая температура (максимальная температура применения) нержавеющих сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах, предназначенных для работы в окислительной среде от 50 до 100 тысяч часов.

Читайте также:  Что называется химико термической обработкой стали

По данным таблицы видно, что при сверхдлительной эксплуатации максимальная рабочая температура рассмотренных марок стали не превышает 850°С (нержавеющая сталь 05ХН32Т), а «запас» до температуры интенсивного окалинообразования составляет от 200 до 500 градусов.

Температура применения стали при сверхдлительной эксплуатации (до 100 тыс. часов)

Марка стали или сплава Максимальная температура применения, °С Температура начала интенсивного окалинообразования на воздухе, °С
05ХН32Т (ЭП670) 850 1000
08Х15Н24В4ТР (ЭП164) 700 900
08Х16Н13М2Б (ЭИ680) 600 850
09X16Н4Б (ЭП56) 650 850
09Х14Н19В2БР (ЭИ695Р) 700 850
09Х14Н19В2БР1 (ЭИ726) 700 850
09Х16Н15М3Б (ЭИ847) 350 850
12X13 550 750
12Х18Н10Т 600 850
12Х18Н12Т 600 850
12Х18Н9Т 600 850
12ХН35ВТ (ЭИ612) 650 850…900
13Х14Н3В2ФР (ЭИ736) 550 750
15Х11МФ 580 750
16X11Н2В2МФ (ЭИ962А) 500 750
18Х11МНФБ (ЭП291) 600 750
18Х12ВМБФР (ЭИ993) 500 750
20Х12ВНМФ (ЭП428) 600 750
20Х13 500 750
31Х19Н9МВБТ (ЭИ572) 600 800
55Х20Г9АН4 (ЭП303) 600 750
ХН65ВМТЮ (ЭИ893) 800 1000
ХН70ВМЮТ (ЭИ765) 750 1000
ХН80ТБЮ (ЭИ607) 700 1050

Во второй таблице представлена максимальная рабочая температура стали при длительной эксплуатации длительностью до 10 тысяч часов. По значениям температуры в таблице видно, что при менее длительном применении стали возможно увеличение ее рабочей температуры. При этом «запас» до температуры интенсивного окалинообразования уменьшается.

Например, максимальная рабочая температура нержавеющей стали 12Х18Н9Т при длительной эксплуатации на 200 градусов выше, чем при сверхдлительной. Эта сталь может применяться при температуре до 800°С в течении 10 тысяч часов.

Максимальная рабочая температура из приведенных в таблице марок соответствует стали 10ХН45Ю — она может использоваться при 1250…1300°С.

Температура применения стали при длительной эксплуатации (до 10 тыс. часов)

Марка стали или сплава Максимальная температура применения, °С Температура начала интенсивного окалинообразования на воздухе, °С
03X21Н32М3Б (ЧС33) 550…750
03X21Н32М3БУ (ЧС33У) 550…750
05Х12Н2М 550
07Х15Н30В5М2 (ЧС81) 850
08Х16Н11М3 600
08X18Н10 800 850
08Х18Н10Т (ЭИ914) 800 850
09X18Н9 550
10Х18Н9 550
10Х23Н18 1000 1050
10ХН45Ю (ЭП747) 1250…1300
11Х11Н2В2МФ (ЭИ962) 600 750
12Х18Н9 800 850
12Х18Н9Т 800 850
12Х18Н10Т 800 850
12Х18Н12Т 800 850
12Х25Н16Г7АР (ЭИ835) 1050 1100
12ХН38ВТ (ЭИ703) 1000 1050
13Х11Н2В2МФ (ЭИ961) 600 750
14Х17Н2 (ЭИ268) 400 800
15Х12ВНМФ (ЭИ802) 780 950
16X11Н2В2МФ (ЭИ962А) 600 750
20Х23Н13 (ЭИ319) 1000 1050
20Х23Н18 (ЭИ417) 1000 1050
20Х25Н20С2 (ЭИ283) 1050 1100
36Х18Н25С2 1000 1100
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) 630 750
40Х9С2 650 850
40X10С2М (ЭИ107) 650 850
45Х14Н14В2М (ЭИ69) 650 850
45Х22Н4М3 (ЭП48) 850 950
ХН33КВЮ (ВЖ145, ЭК102) 1100
ХН45МВТЮБР (ВЖ105, ЭП718) 700
ХН54К15МБЮВТ (ВЖ175) 750
ХН55К15МБЮВТ (ЭК151) 750
ХН55МВЦ (ЧС57) 950
ХН55МВЦУ (ЧС57У) 950
ХН56К16МБВЮТ (ВЖ172) 900
ХН56КМЮБВТ (ЭК79) 750
ХН58МБЮ (ВЖ159, ЭК171) 1000
ХН59КВЮМБТ (ЭП975) 850
ХН60ВТ (ЭИ868, ВЖ98) 1000 1100
ХН60Ю (ЭИ559А) 1200 1250
ХН62БМКТЮ (ЭП742) 750
ХН62ВМЮТ (ЭП708) 900
ХН62МВКЮ (ЭИ867) 800 1080
ХН67МВТЮ (ЭП202) 800 1000
ХН68ВМТЮК (ЭП693) 950
ХН69МБЮТВР (ВЖ136, ЭК100) 650
ХН70ВМТЮ (ЭИ617) 850 1000
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826) 850 1050
ХН70Ю (ЭИ652) 1100 1250
ХН73МБТЮ (ЭИ698) 700 1000
ХН75ВМЮ (ЭИ827) 800 1080
ХН75МБТЮ (ЭИ602) 1050 1100
ХН78Т (ЭИ435) 1100 1150

В третьей таблице указана максимальная рабочая температура нержавеющей стали при кратковременной эксплуатации (до 1000 часов). При таких сроках эксплуатации сталь и жаропрочные сплавы могут иметь рабочую температуру на 50…100 градусов выше, чем при длительной работе (до 10 тыс. часов).

Например, жаропрочный сплав ХН62МВКЮ при кратковременной эксплуатации может применяться при температурах до 900°С, а при длительной эксплуатации — только до 800°С.

Источник

Марки стали

Доброго времени суток, дорогие друзья! Мы часто говорим, что нам нужна сталь углеродная сталь или легированная. Многие из вас знают только, что такое лист стали, но в подробности никогда не вдавались. Давайте сегодня рассмотрим, что такое сталь, какие виды ее бывают, как ее маркируют. Эта информация поможет вам в приобретении нужной стали при постройке загородного дома.

Что такое сталь и какой бывает

Сталь – это деформируемый ковкий сплав железа с содержанием углерода до 2,14% с примесями других элементов. Углерод придает прочность.

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).

Углеродистая сталь – это сплав железа с углеродом с примесями кремния, серы, марганца и фосфора.
К недостаткам углеродистой стали я отношу:

  • при нагревании свыше 200 о С утрачивание прочности, твердости и режущей способности;
  • низкую коррозионную устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;
  • низкие показатели электротехнических свойств;
  • высокий коэффициент теплового расширения.

Легированная сталь – это сплав железа, в который наряду с обычными примесями добавляют легирующие элементы, резко улучшающие ее свойства и в значительной степени меняющие ряд ее механических и физических свойств. Так, в процессе плавки в сплав добавляют следующие легирующие элементы: азот, бор, алюминий, фосфор, кобальт, ванадий, медь, молибден, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель и ниобий. А также кремний и марганец в большом количестве. По химическому составу (ГОСТ 5200) легированная сталь делят на три группы:

  • низколегированная сталь — не более 2,5% примесей;
  • среднелегированная — 2,5-10%;
  • высоколегированная — свыше 10%.

Основное отличие легированной стали от углеродистой состоит в том, что легированная обладает ценнейшими свойствами и не имеет недостатков. Так изделия из легированной стали обладают следующими преимуществами:

  • долгий срок службы;
  • увеличение производительности;
  • экономия металла и, следовательно, снижение стоимости изделия;
  • упрощение процесса проектирования и монтажа.

Следующая картинка показывает, как классифицирует сталь производитель.

1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png»/>
По химическому составу углеродистые стали делят на:

  • малоуглеродистые (менее 0,3% С);
  • среднеуглеродистые (0,3 – 0,7% С);
  • высокоуглеродистые (более 0,7% С).

Свойства стали можно изменять, применяя различные виды обработки:

  • термическая — закалка, отжиг;
  • химико-термическая — цементация, азотирование;
  • термомеханическая — прокатка, ковка.

Качество стали определяет содержание примесей. Производитель делит ее на 4 группы:

Обыкновенное качество. Сюда относят углеродистые стали с содержанием углерода до 0,6%. Выплавляют их в больших мартеновских печах либо в конвертерах с применением кислорода. Такой тип стали уступает по механическим свойствам сплавам других классов и является более дешевым.

Качественные стали. К ним относят углеродистые и легированные сплавы, выплавленные в конвертерах или в мартеновских печах, но с соблюдением более строгих условий в процессе плавки и разливки, с более высоким требованием к исходному составу шихты. Содержание углерода в пределах марки не должно превышать 0,08%, а содержание серы и фосфора должно быть не более 0,035%. Качественные стали широко используют в различных отраслях машиностроения, строительстве, автомобилестроении, судостроении, изготовлении медицинской техники и т.д.

Высококачественные стали. Они обладают улучшенными механическими свойствами, так как выплавляются преимущественно в электродуговых печах, что гарантирует повышенную чистоту по содержанию газов и неметаллическим включениям, все легирующие элементы строго регламентированы. Высококачественные стали обладают лучшей вязкостью и поэтому их чаще используют для инструментов с более тонкой режущей кромкой, а также применяют для изготовления труб, арматуры, фланцев и других деталей трубопроводов. При маркировке обозначаются буковой «А» после цифр, например, 20А, 15Х2МА.

Особые высококачественные стали представляют собой легированные стали, произведенные в электропечах методом специальной электрометаллургии. Применение электрошлакового или вакуумно-дугового переплава обеспечивает эффективную очистку от сульфидов и оксидов. Такие сплавы содержат не более 0,01% серы и 0,025% фосфора, что дает материалу максимальную прочность. Такие стали широко применяют в машиностроении, самолетостроении и ракетостроении.

Назначение стали

Инструментальная легированная сталь относится к среднелегированным сталям. Высокую прочность, износоустойчивость, способность выдерживать высокие температуры и при этом не терять твердость и другие ценные свойства придет инструментальным сталям введение марганца, кремния, никеля, хрома, вольфрама, ванадия и молибдена. Углеродистые стали более хрупкие, особенно после закалки, поэтому инструменты из такой стали теряют свою твердость при нагреве до 2000 о С. Инструментальную легированную сталь используют для производства разнообразного ударно-штампованного, измерительного, режущего и прочего инструмента.

Есть еще стали с особыми химическими свойствами. Это легированные стали, с определенными характеристиками, которые обусловлены свойствами легирующего элемента. К особым химическим и физическим свойствам стали относятся:

  • магнитные и немагнитные;
  • электротехническая стал;
  • нержавеющие жаропрочные;
  • окалийные;
  • с особыми температурными свойствами.

Отличия по способу раскисления

Раскисление стали – это процесс удаления оксидов кислорода из жидкого металла, путем добавления веществ, способных соединяться с кислородом. Так, хорошими раскислителеми являются С — углерод, Si-кремний, Mn-марганец. Продукты раскисления удаляются в виде газа либо всплывают в шлак. Выделяют три способа раскисления:

  • кп – кипящая сталь. Это малораскисленная сталь, которая интенсивно выделяет газы во время застывания. Структура такой стали неоднородная, хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. Но так как производство кипящей стали обходится дешевле, то ее широко применяют для изготовления наименее ответственных изделий, таких как катанка, полоса, уголок, метизы;
  • сп – спокойная сталь. Раскисленная сталь с минимальным количеством неметаллических включений и шлаков, с содержанием кремний не менее 0,12%. Имеет однородную плотную структуру. Отлично подходит для сваривания и обладает отличной сопротивляемостью к ударам и механическим нагрузкам. Спокойная сталь используется для возведения опорных металлоконструкций;
  • пс- полуспокойная сталь. Полураскисленная сталь, кристаллизируется без кипения при этом выделяя достаточное количество газа и имеет средние показатели по механическим свойствам максимально приближенные к свойствам спокойной стали. Они находят широкое применение при производстве сортового проката, штрипса и труб.

Маркировка сталей

Источник