Справочные данные по деталям машин

 

Главная

 

Классификация и характеристика групп стандартных сталей в США

 

1. Классификация стандартных сталей

Стандартные стали разделяются на три основные группы:

а) Углеродистые стали (Carbon steels). Сталь квалифицируется как углероди­стая, если в ней содержание марганца не превышает 1.65%, кремний – до 0.6%, медь – до 0.6%; при этом в стали не содержится других легирующих элементов. В отличие от легированных сталей, углеродистые стали часто используются для деталей, не подвергающихся термической обработке; однако углеродистые стали могут подвергаться всем видам термической обработки: отжигу, цементации, закалке, отпуску и нормализации.

б) Легированные стали (Alloy steels). Эти стали содержат вышеуказанные легирующие добавки в увеличенном количестве по сравнению с углеродистыми сталями; кроме того, они содержат различные другие легирующие добавки в определенных количествах для того, чтобы улучшить механические, производственные и другие свойства сталей. При этом условлено, что стали, содержащие свыше 3.99% хрома, рассматриваются как «особые виды» легированных сталей, которые включают в себя нержавеющие и многие инструментальные стали. Де­тали из легированных сталей обычно подвергаются термической обработке.

в) Нержавеющие стали (Stainless steels). Это высоколегированные стали, имею­щие более высокую коррозионную стойкость, чем обычные углеродистые и низколегированные стали, благодаря относительно высокому содержанию хрома. Нержавеющие стали обычно содержат не менее 10% хрома; однако в США в разряд нержавеющих включают также стали с содержанием хрома не менее 4%. Вместе они формируют так называемое семейство нержавеющих и теплостойких сталей, некоторые из которых имеют очень высокую прочность и стойкость к окислению.

Нержавеющие стали разделяются на три группы в зависимости от их структуры:

Аустенитныенемагнитные  в отожженном состоянии; не подвергаются терми­ческой обработке; упрочняются только холодной обработкой. Эти стали сочетают прекрасную коррозионную стойкость и теплостойкость с хорошими механическими свойствами в широком диапазоне температур. Наиболее широко известна базовая сталь типа 18-8 (Cr-Ni), аустенитная сталь общего назначения.

Ферритные – магнитные стали, содержат хром, не содержат никель. Эти стали не подвергаются термической обработке, упрочняются холодной обработкой; со­четают коррозионную стойкость и теплостойкость с умеренными механическими свойствами и хорошими декоративными свойствами. Ферритные стали имеют более узкий диапазон коррозионной стойкости, чем аустенитные стали. Базовые ферритные стали содержат 17% хрома.

Мартенситные – магнитные стали, упрочняемые закалкой и отпуском. Они содер­жат хром и, кроме двух случаев, не содержат никель. Базовая мартенситная сталь содержит 12% хрома. Мартенситные стали прекрасно служат в таких умеренных средах, как атмосфера, свежая вода, пар, слабые кислоты, но не подходят для ряда агрессивных растворов. Некоторые сорта мартенситных сталей имеют высокое содержание углерода, сравнимое с инструментальными сталями, и закаливаются до самой высокой степени прочности среди нержавеющих сталей.

 

2. Характеристика групп сталей

 

Углеродистые стали

Стали группы SAE 1006, 1008, 1010, 1015. Эти стали имеют наименьшее содержа­ние углерода среди простых углеродистых сталей. Основное свойство сталей этой группы – хорошая формообразующая способность в холодном состоянии, поэтому эти стали обычно применяются для изготовления деталей методами холодной штамповки. Стали имеют невысокую прочность и твердость, легко свариваются. В этой группе с увеличением процентного содержания углерода прочность сталей возрастает, при этом пластичность снижается.

Стали группы SAE 1016, 1017, 1018, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023, 1024, 1025, 1026, 1027, 1030. Стали этой группы имеют название «Стали для цементации». Эти стали имеют более высокую прочность и твердость, обладают пониженной способностью к холодному формообразованию по сравнению со сталями первой группы. Детали, изготовленные из сталей этой группы, для повышения прочности могут подвергать­ся закалке с предварительной цементацией. Выбор марки стали зависит от назна­чения детали. Увеличение содержания углерода повышает твердость сердцевины детали при данном виде закалки и позволяет использовать более толстые сечения. Увеличение содержания марганца улучшает прокаливаемость детали; в углероди­стых сталях это единственный способ увеличения поверхностной закаливаемости. При науглероживании стали SAE 1016, 1018, 1019 широко используются для тон­ких сечений или закалки в воде; стали SAE 1022 и 1024 используются для более толстых сечений или закалки в масле. Сталь SAE 1024 иногда используется для таких деталей, как шестерни коробок передач и шестерни главной передачи авто­мобилей. Стали SAE 1025 и 1030 иногда используются для увеличенных сечений или в случаях, когда требуется увеличенная твердость сердцевины. Для деталей хо­лодной формовки и высадки предпочтительны марки с наименьшим содержанием марганца, SAE 1017, 1020, 1021. Стали SAE 1020 и 1025 широко используются для болтов низкой прочности. Сталь SAE 1020 используется для лопастей вентилято­ров и элементов рамных конструкций. Все стали этой группы хорошо свариваются; SAE 1020 часто используется для сварных труб. Стали этой группы используются для кованых деталей, если не требуется высокая прочность.

Стали группы SAE 1030, 1033, 1034, 1035, 1036, 1038, 1040, 1041, 1042, 1043, 1045, 1046, 1049, 1050, 1052. Среднеуглеродистые стали. Применяются в случаях, когда требуются высокие механические свойства, которые могут в дальнейшем улучшать­ся термообработкой или холодной обработкой. Детали из сталей этой группы могут подвергаться индукционной или пламенной закалке. Стали этой группы широко применяются в автомобилестроении. Стали с меньшим содержанием углерода и марганца используются для деталей холодной формовки. SAE 1030 используется для переключающих и тормозных рычагов; SAE 1034 и 1035 используется в виде прутков для холодной высадки болтов; SAE 1038 – для болтов и шпилек. Формо­ванные детали из этих сталей обычно термообрабатываются. Штамповка обычно ограничивается плоскими деталями и деталями простой гибки. Высокоуглеро­дистые стали SAE 1038, 1040 и 1042 часто подвергаются холодной вытяжке без термообработки для таких деталей, как шпильки головки блока цилиндров.

Стали этой группы используются для ковки. SAE 1030 и 1035 используются для переключающих вилок и других мелких кованых деталей с умеренными механиче­скими требованиями; более глубоко прокаливаемая сталь SAE 1036 используется для более ответственных деталей, где требуется более высокая прочность, напри­мер, детали передней подвески. Кованые шатуны, рулевые рычаги, передние оси грузовиков, оси и колеса тракторов изготавливаются из сталей группы от SAE 1038 до SAE 1045. Более крупные кованые детали подобной прочности требуют более высокого содержания углерода и марганца. Например, коленчатые валы изготав­ливают из сталей группы от SAE 1046 до 1052. Эти стали также используются для мелких поковок, где требуется высокая твердость после закалки в масле.

Стали этой группы характеризуются хорошей обрабатываемостью резанием; широ­ко используются для изготовления различных деталей из проката, с последующей термообработкой или без нее в зависимости от требований к деталям. Сварка этих сталей возможна, однако необходимо избегать быстрого охлаждения деталей для предотвращения растрескивания.

Стали группы SAE 1055, 1060, 1062, 1064, 1065, 1066, 1070, 1074, 1078, 1080, 1085, 1086, 1090, 1095. Высокоуглеродистые стали. При закалке достигается максимум твердости. Применяются для изготовления пружин; для деталей с режущими кромками, требующими высокого сопротивления износу; для специальных целей. Практически все детали этой группы подвергаются термообработке с различными вариациями для получения оптимальных свойств.

В производстве пружин используется проволока из стали SAE 1065; демпфирую­щие пружины из холоднотянутой проволоки SAE 1066; SAE 1074 используется для легких плоских пружин; SAE 1080 и 1085 – для более толстых плоских пружин; SAE 1085 также используется для тяжелонагруженных винтовых пружин.

Благодаря высокой износостойкости после термообработки эти стали широко ис­пользуются для сельскохозяйственных машин. SAE 1074 используется для лемехов плугов; SAE 1078 – для лопаток культиваторов, скреперов, лемехов плугов; SAE 1085 – для зубьев борон, дисков и ножей скреперов; SAE 1086 и 1090 – в  косилках и сноповязалках, для дисков обрезки сучков.

Стали группы SAE 1111, 1112, 1113. Стали высокой обрабатываемости резанием (ав­томатные стали). Используются в случаях, когда определяющим свойством является хорошая обрабатываемость, не используются для ответственных деталей. Стали мо­гут подвергаться цианированию или науглероживанию. В общем, их использование подобно углеродистым сталям с тем же содержанием углерода и марганца.

Стали группы SAE 1109, 1114, 1115, 1116, 1117, 1118, 1119, 1120, 1126. Авто­матные стали. Сочетают хорошую обрабатываемость и хорошую способность к термической обработке. Стали с меньшим содержанием углерода применяются для мелких деталей, подвергаемых последующему цианированию или науглерожи­ванию; SAE 1116,1117,1118 и 1119 имеют повышенное содержание марганца для лучшей закаливаемости и могут подвергаться закалке в масле после цементации. SAE 1120 и 1126 обеспечивают более высокую твердость сердцевины.

Стали группы SAE 1132, 1137, 1138, 1140, 1141, 1144, 1145, 1146, 1151. Автоматные стали. Механические свойства аналогичны свойствам углеродистых сталей с тем же содержанием углерода. Применяются в случаях, когда требуется большой объем об­работки резанием, или в случаях, когда у детали имеются резьбы, шлицы и другие сложные контуры, представляющие трудности для режущего инструмента. SAE 1137 широко используется для болтов и гаек с нарезанными резьбами. Высокомарганцо­вистые стали SAE 1132,1137, 1141 и 1144 имеют повышенную закаливаемость; при этом более высокоуглеродистые марки подходят для закалки в масле. Все стали этой группы могут подвергаться индукционной или пламенной закалке.

 

Легированные стали

 

Цементируемые марки легированных сталей

1. По способности к поверхностной закалке эти стали могут быть разделены на два класса (две последние цифры в обозначении сталей в данном случае несу­щественны):

- Высокая поверхностная закаливаемость. Стали типа SAE 2500, 3300, 4300, 4800, 9300 обладают высокой поверхностной и сердцевинной закаливае­мостью. Они часто используются для цементируемых деталей с толстыми сечениями типа конических шестерен и тяжелых зубчатых колес. Хорошие свойства поверхности могут быть получены закалкой в масле.

- Средняя поверхностная закаливаемость. Стали типа SAE 1300, 2300, 4000, 4100, 4600, 5100, 8600, 8700. Эти стали используются в автомобилестроении для цементируемых деталей средних размеров: шестерни, поршневые паль­цы, шаровые пальцы, крестовины универсальных шарниров, кривошипные валы и т. д. Удовлетворительная поверхностная твердость обычно достига­ется закалкой в масле.

2. По способности к закаливаемости сердцевины цементируемые стали могут быть разделены на три группы:

          - Низкая закаливаемость сердцевины: SAE 4017, 4023, 4024, 4027, 4028, 4608, 4615, 4617, 8615, 8617.

          - Средняя закаливаемость сердцевины: SAE 1320, 2317, 2512, 2515, 3115, 3120, 4032, 4119, 4317, 4620, 4621, 4812, 4815, 5115, 5120, 8620, 8720, 9420.

          - Высокая закаливаемость сердцевины: SAE 2517, 3310, 3316, 4320, 4817, 4820, 9310, 9315, 9317.

Желаемая твердость сердцевины определяется функциональным назначением детали. В общем, в случае высоких сжимающих нагрузок требуется относительно высокая твердость сердцевины; низкая твердость сердцевины желательна в случа­ях, когда важна высокая вязкость.

Легированные стали непосредственной закалки. Эти стали могут быть разделе­ны на пять групп на основе содержания углерода. В общем, две последние цифры в системе обозначений SAE указывают на процентное содержание углерода. Эта классификация не распространяется на молибденовые стали. Стали в каждой из этих групп могут быть разделены на две или три подгруппы в зависимости от их прокаливаемости.

 

Среднее содержание углерода, %

Общее назначение

0.30-0.37

Термообработанные детали, требующие средней прочности и высокой вязкости

0.40-0.42

Термообработанные детали, требующие повышенной прочности и хорошей вязкости

0.45-0.50

Термообработанные детали, требующие очень высокой твердости и прочности и умеренной вязкости

0.50-0.62

Пружины и ручной инструмент

1.02

Шариковые и роликовые подшипники

 

Стали с содержанием углерода 0.30-0.37%. Эти стали часто используются при закалке в воде деталей с сечениями средних размеров и при закалке в масле дета­лей с сечениями малых размеров. Типичное применение: шатуны, рулевые рычаги и рулевые шарниры, полуоси, болты, шпильки и другие детали малых сечений, требующие прочности и вязкости. Эти стали подразделяются на две подгруппы по прокаливаемости.

- Низкая прокаливаемость: SAE 1330, 1335, 4037, 4042, 4130, 5130, 5132, 8630.

            - Средняя прокаливаемость: SAE 2330, 3130, 3135, 4137, 5135, 8632, 8635, 8735, 9437.

Стали с содержанием углерода 0.40-0.42 %. Эти стали используются для де­талей средних и больших размеров, требующих высокой прочности и вязкости. Стали низкой и средней прокаливаемости используются для автомобильных деталей средних размеров типа рулевых шарниров, полуосей, коленчатых валов и т. д. Стали высокой прокаливаемости используются для больших валов и осей в авиастроении. Стали этой группы обычно закаливаются в масле, хотя некоторые крупные детали из сталей низкой прокаливаемости могут закаливаться в воде при контролируемых условиях.

Эти стали подразделяются на три подгруппы по прокаливаемости:

            - Низкая прокаливаемость: SAE 1340, 4047, 5140, 9440.

            - Средняя прокаливаемость: SAE 2340, 3140, 3141, 4053, 4063, 4140, 4640, 8640, 8641, 8642, 8740, 8742, 9442.

            - Высокая прокаливаемость: SAE 4340, 9840.

Стали с содержанием углерода 0.45-0.50 %. Эти стали используются главным образом для зубчатых колес и других деталей, требующих очень высокой твердости, прочности и вязкости. Эти детали обычно закаливаются в масле.

Стали подразделяются на три подгруппы:

            - Низкая прокаливаемость: SAE 5045, 5046, 5145, 9747, 9763.

            - Средняя прокаливаемость: SAE 2345, 3145, 3150, 4145, 5147, 5150, 8645, 8647, 8650, 8745, 8747, 8750, 9445, 9845.

            - Высокая прокаливаемость: SAE 4150, 9850.

Стали с содержанием углерода 0.50-0.63 %. Эти стали используются в основном для пружин и ручного инструмента. Стали подразделяются на две подгруппы:

            - Средняя прокаливаемость: SAE 4068, 5150, 5152, 6150, 8650, 9254, 9255, 9260, 9261.

            - Высокая прокаливаемость: SAE 8653, 8655, 8660, 9262.

Стали с содержанием углерода 1.02 %. Стали SAE 50100, 51100, 52100. Эти хроми­стые электростали используются для шариковых и роликовых подшипников. Они также могут использоваться для других деталей, требующих высокой твердости и износостойкости. Стали подразделяются на две подгруппы:

            - Низкая прокаливаемость: SAE 50100.

            - Средняя прокаливаемость: SАЕ 51100, 52100.

Стали с повышенным содержанием серы. Некоторые легированные стали (SAE 4024, 4028, 8641) выполнены с повышенным содержанием серы для улучшения обрабатываемости резанием при относительно высокой твердости. В общем, увели­чение содержания серы приводит к уменьшению пластичности, ударной вязкости и свариваемости.

 

Механические свойства некоторых стандартных сталей (в состоянии поставки)

Марка AISI

Содержание элементов, %

(среднее значение)

Состояние1

Растяжение

Относит.

удлинение, %

Относит.

сужение, %

Твердость

HB

𝛔в

 

𝛔Т

 

кг/мм2

1015

0.15 C; 0.45 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

42.7

43

39

31.8

33

28.9

39

37

37

61

69.6

69.7

126

121

111

1020

0.2 C; 0.45 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

45.5

44.8

19

33.6

35.2

30

36

35.8

36.5

59

67.9

66

143

131

111

1022

0.21 C; 0.85 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

51

49

45.7

36.4

36.4

32.2

35

34

35

67

67.5

63.6

149

143

137

1030

0.3 C; 0.75 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

56

52.5

40

35

35

34.6

32

32

31.2

57

60.8

57.9

179

149

126

1040

0.4 C; 0.75 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

63

59.8

52.7

42

38

35.9

25

28

30.2

50

54.9

57.2

201

170

149

1050

0.5 C; 0.17 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

73.5

80

64.6

42

43.4

37.1

20

20

23.7

40

39.4

39.9

229

217

187

1060

0.6 C; 0.75 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

82.6

78.8

63.5

49

42.7

37.8

17

18

22.5

34

37.2

38.2

241

229

179

1080

0.8 C; 0.75 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

98

102.5

62.5

59.5

53.2

38.1

12

11

24.7

17

20.6

45

293

293

174

1095

0.95 C; 0.4 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

98

103

66.7

58.1

50.8

38.5

9

9.5

13

18

13.5

20.6

293

293

192

1117

0.17 C; 1.15 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

49.4

47.4

43.6

31

30.8

28.3

33

33.5

32.8

63

63.8

58

143

137

121

1118

0.18 C; 1.45 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

52.9

48.8

45.6

32.1

32.3

28.9

32

33.5

34.5

70

65.9

66.8

149

143

131

1137

0.37 C; 1.5 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

63.7

67.9

59

38.5

40.2

35

28

22.5

26.8

61

48.5

53.9

192

197

174

1141

0.41 C; 1.5 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

68.6

71.7

60.7

36.4

41.1

35.8

22

22.7

25.5

38

55.5

49.3

192

201

163

1144

0.44 C; 1.5 Mn;

0.04 P; 0.05 S

R

N

A

71.4

67.7

59.3

42.7

40.6

35.2

21

21

24.8

41

40.4

41.3

212

197

167

1340

0.4 C; 1.75 Mn

N

A

84.9

71.4

56.7

44.3

22

25.5

62.9

57.3

248

207

3140

 

N

A

90.5

70

60.9

42.9

19.7

24.5

57.3

50.8

262

197

4130

0.3 C; 0.5 Mn;

0.9 Cr; 0.2 Mo

N

A

67.9

56.9

44.3

36.6

25.5

28.2

59.5

55.6

197

156

4140

0.4 C; 0.85 Mn;

0.9 Cr; 0.2 Mo

N

A

103.6

85.5

85.5

42.3

17.7

25.7

46.8

56.9

302

197

4150

0.5 C; 0.85 Mn;

0.9 Cr; 0.2 Mo

N

A

117.2

74

74.5

38.5

11.7

20.2

30.8

40.2

321

197

4320

0.2 C; 0.55 Mn; 1.8 Ni;

0.5 Cr; 0.25 Mo

N

A

80.5

58.8

47

42.9

20.8

29

50.7

58.4

235

163

4340

0.4 C; 0.7 Mn; 1.8 Ni;

0.8 Cr; 0.25 Mo

N

A

129.9

75.6

87.5

48

12.2

22

36.3

49.9

363

217

4620

0.2 C; 0.55 Mn;

1.8 Ni; 0.25 Mo

N

A

58.3

52

37.2

37.8

29

31.3

66.7

60.3

174

149

4820

0.2 C; 0.6 Mn;

3.5 Ni; 0.25 Mo

N

A

76.6

69.1

49.2

47.1

24

22.3

59.2

58.8

229

197

5140

0.4 C; 0.8 Mn; 0.8 Cr

N

A

80.5

58.1

48

29.7

22.7

28.6

59.2

57.3

229

167

5150

0.5 C; 0.8 Mn; 0.8 Cr

N

A

88.4

68.6

53.7

36.2

20.7

22

58.7

43.7

255

197

5160

0.6 C; 0.9 Mn; 0.8 Cr

N

A

97.1

73.3

53.9

28

17.5

17.2

44.8

30.6

269

197

6150

0.5 C; 0.8 Mn; 0.95 Cr;

0.15 V

N

A

95.4

67.7

62.5

41.8

21.8

23

61

48.4

269

197

8620

0.2 C; 0.8 Mn; 0.55 Ni;

0.5 Cr; 0.2 Mo

N

A

64.2

54.4

36.2

39.1

26.3

31.3

59.7

62.1

183

149

8630

0.3 C; 0.8 Mn; 0.55 Ni;

0.5 Cr; 0.2 Mo

N

A

66

57.2

43.6

37.8

23.5

29

53.5

58.9

187

156

8650

 

N

A

104

72.6

69.8

39.2

14

22.5

40.4

46.4

302

212

8740

0.4 C; 0.9 Mn; 0.55 Ni;

0.5 Cr; 0.25 Mo

N

A

94.3

70.5

61.6

42.2

16

22.2

47.9

46.4

269

201

9255

 

N

A

94.7

78.6

58.8

49.3

19.7

21.7

43.4

41.1

269

229

9310

 

N

A

92

83.3

57.9

44.6

18.8

17.3

58.1

42.1

269

241

1 Rгорячекатаная, без термической обработки; N – нормализованная; А - отожженая

 

Механические свойства некоторых стандартных сталей (закалка и отпуск)

Марка AISI

Содержание элементов, %

(среднее значение)

Состояние1

Растяжение

Относит.

удлинение, %

Относит.

сужение, %

Твердость

HB

𝛔в

 

𝛔Т

 

кг/мм2

1030

Вода

205

315

425

540

650

86

81

74

68

60

66

63

59

52

45

17

19

23

28

32

47

53

60

65

70

495

401

302

255

207

1040

Вода

205

315

425

540

650

91

90

85

85

79

67

66

64

60

50

16

18

21

23

28

45

52

57

61

68

514

444

352

269

201

1040

Масло

205

315

425

540

650

79

79

77

73

64

60

50

56

50

44

19

20

21

26

29

48

53

54

57

65

262

255

241

212

192

1050

Вода

205

315

425

540

650

114

110

101

88

73

82

81

77

66

55

9

13

19

23

28

27

36

48

58

65

514

444

375

293

235

 

1050

Масло

205

315

425

540

650

99

95

89

75

73

66

59

48

14

20

23

29

47

50

53

60

321

277

262

223

1060

Масло

205

315

425

540

650

112

112

109

98

81

79

79

78

68

53

13

13

14

17

23

40

40

41

45

54

321

321

311

277

229

1080

Масло

205

315

425

540

650

133

132

131

115

90

99

99

97

82

61

12

12

13

16

21

35

35

36

40

50

388

388

375

321

255

1095

Вода

205

315

425

540

650

151

148

139

116

85

106

105

97

77

60

10

11

13

15

20

31

33

35

40

47

601

534

388

293

235

1095

Масло

205

315

425

540

650

131

128

123

111

91

84

83

78

69

56

10

10

12

15

21

30

30

32

37

47

401

375

363

321

269

1137

Масло

205

315

425

540

650

110

100

89

77

67

96

85

74

62

49

5

10

15

24

28

22

33

48

62

69

352

285

262

229

197

1137

Вода

205

315

425

540

650

152

139

112

84

66

118

114

100

74

54

5

9

14

19

25

17

25

40

60

69

415

375

311

262

187

1141

Масло

205

315

425

540

650

166

148

118

91

72

130

123

105

78

60

6

9

12

18

23

17

32

47

57

62

461

415

331

262

217

1144

Масло

205

315

425

540

650

89

88

86

82

74

64

63

62

58

51

17

17

18

20

23

36

40

42

46

55

277

262

248

235

217

1330

Вода

205

315

425

540

650

162

145

118

89

74

148

130

105

78

58

9

9

15

18

23

39

44

53

60

63

459

402

335

263

216

1340

Масло

205

315

425

540

650

183

161

128

98

81

162

144

117

84

63

11

12

14

17

22

35

43

51

58

66

505

453

375

295

252

4037

Масло

205

315

425

540

650

104

97

89

81

71

78

77

74

67

43

6

14

20

23

29

38

53

60

63

60

310

295

270

247

220

4042

Масло

205

315

425

540

650

183

164

131

100

81

 

169

148

119

90

70

12

13

15

20

28

37

42

51

59

66

516

455

380

300

238

4130

Вода

205

315

425

540

650

165

152

130

105

83

148

140

121

92

71

10

11

13

17

22

41

43

49

57

64

467

435

380

315

245

4140

Масло

205

315

425

540

650

180

158

127

97

77

167

146

116

85

67

8

9

13

18

22

38

43

49

58

63

510

445

370

285

230

4150

Масло

205

315

425

540

650

196

179

154

122

97

175

162

140

112

85

10

10

12

15

19

39

40

45

52

60

530

495

440

370

290

4340

Масло

205

315

425

540

650

190

175

149

119

98

170

161

139

109

87

10

10

10

13

19

38

40

44

51

60

520

486

430

360

280

5046

Масло

205

315

425

540

650

177

143

116

95

80

143

118

95

78

67

9

10

13

18

24

25

37

50

61

66

482

401

336

282

235

50В46

Масло

205

315

425

540

650

181

141

110

90

165

127

99

81

10

13

17

22

37

47

51

60

56

505

405

322

273

50В60

Масло

205

315

425

540

650

191

153

114

91

180

141

102

79

8

11

15

19

32

34

38

50

600

525

435

350

290

5130

Масло

205

315

425

540

650

164

152

130

105

81

154

143

123

95

70

10

10

12

15

20

40

46

51

56

63

475

440

379

305

245

5140

Масло

205

315

425

540

650

182

160

133

101

77

167

147

119

88

67

9

10

13

17

25

38

43

50

58

66

490

450

365

280

235

5150

Масло

205

315

425

540

650

196

176

147

114

82

176

161

133

105

83

5

6

9

15

20

37

40

47

54

60

525

475

410

340

270

5160

Масло

205

315

425

540

650

225

203

163

118

91

182

180

148

106

81

4

9

10

12

20

10

30

37

47

56

627

555

461

341

269

51В60

Масло

205

315

425

540

650

166

122

98

151

112

88

11

15

20

36

44

47

600

540

460

355

290

6150

Масло

205

315

425

540

650

196

175

146

118

96

172

160

135

108

85

8

8

10

13

17

38

39

43

50

58

538

483

420

345

282

81В45

Масло

205

315

425

540

650

206

179

143

112

91

175

160

133

104

81

8

10

11

16

20

33

42

48

53

55

550

475

405

338

280

8630

Масло

205

315

425

540

650

167

151

130

105

78

153

141

119

91

70

9

10

13

17

23

38

42

47

54

63

465

430

375

310

240

8640

Масло

205

315

425

540

650

189

168

140

112

91

169

154

132

105

81

10

10

12

16

20

40

41

45

54

62

505

460

400

340

280

86В45

Масло

205

315

425

540

650

201

172

140

112

92

167

157

134

105

89

9

9

11

15

19

31

40

41

49

58

525

475

395

335

280

8650

Масло

205

315

425

540

650

197

175

147

119

98

170

158

134

107

84

10

10

12

15

20

38

40

45

51

58

525

490

420

340

280

8660

Масло

205

315

425

540

650

166

133

109

158

123

97

13

17

20

 

37

46

53

580

535

460

370

315

8740

Масло

205

315

425

540

650

203

174

146

123

100

168

157

138

116

92

10

11

13

15

20

41

46

50

55

60

578

495

415

363

302

9255

Масло

205

315

425

540

650

214

197

163

127

101

208

182

151

112

83

1

4

8

15

20

3

10

22

32

42

601

578

477

352

285

9260

Масло

205

315

425

540

650

179

134

99

153

115

83

8

12

20

24

30

43

600

540

470

390

295

94В30

Масло

205

315

425

540

650

175

162

137

102

84

158

144

123

95

74

12

12

13

16

21

46

49

57

65

69

475

445

382

307

250

 

Нержавеющие стали

 

Химический состав и механические свойства нержавеющих сталей


Марка AISI

Содержание элементов, %

(среднее значение)

Состояние1

Растяжение

Относит.

удлинение, %

Относит.

сужение, %

Твердость

𝛔в

 

𝛔Т

 

HR

HB

кг/мм2

Аустенитные стали

201

16-18Cr; 3.5Ni; 0.15C;

0.75Si; 0.25N; 5.5-7.5Mn

Annealed

1/4 – hard

1/2 – hard

3/4 – hard

Full - hard

81

88

105

123

130

39

53

77

95

98

55

20

10

5

4

B90

C25

C32

C37

C41

202

17-19Cr; 4-6Ni; 0.15C;

0.75Si; 0.25N; 7.5-10Mn

Annealed

1/4 – hard

74

88

39

53

55

12

B90

C27

301

16-18Cr; 6-8Ni; 0.15C;

0.75Si; 2Mn

Annealed

1/4 – hard

1/2 – hard

3/4 – hard

Full - hard

77

88

105

123

130

28

53

77

95

98

60

25

15

12

8

 

C25

C32

C37

C41

165

302

17-19Cr; 8-10Ni; 0.15C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn

Annealed

1/4 – hard

Cold- drawn

63

88

245

26

53

55

12

65

 

155

 

 

302В

17-19Cr; 8-10Ni; 0.15C;

0.75Si; 2Mn

Annealed

67

28

50

65

 

165

303

17-19Cr; 8-10Ni; 0.15C;

1Si; 2Mn; 0.6Mo

Annealed

 

63

25

50

55

 

160

304

18-20Cr;8-10.5Ni; 0.08C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn

Annealed

 

60

25

55

65

 

150

304L

18-20Cr; 8-12Ni; 0.08C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn

Annealed

 

56

21

55

65

 

140

305

17-19Cr;10.5-13Ni; 0.12C;

0.75Si; 2Mn

Annealed

 

60

23

55

70

 

156

308

19-21Cr; 10-12Ni;

0.08C; 1Si; 2Mn

Annealed

 

60

25

55

65

 

150

309

22-24Cr; 12-15Ni;

0.2C; 1Si; 2Mn

Annealed

 

63

28

45

65

 

165

310

24-26Cr; 19-22Ni;

0.25C; 1.5Si; 2Mn

Annealed

 

67

28

45

65

 

170

314

23-26Cr; 19-22Ni;

0.25C; 1.5-3Si; 2Mn

Annealed

 

70

35

45

60

 

170

316

16-18Cr; 10-14Ni; 0.08C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn; 2-3Mo

Annealed

Cold- drawn

60

210

25

55

70

 

150

316L

16-18Cr; 10-14Ni; 0.03C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn; 2-3Mo

Annealed

 

55

21

55

65

 

145

317

18-20Cr; 11-15Ni; 0.08C;

0.75Si; 0.1N; 2Mn; 3-4Mo

Annealed

 

63

28

50

55

 

160

321

17-19Cr; 9-12Ni; 0.08C; 0.75Si;

2Mn; [Ti,5(C+N) min, 0.7max]

Annealed

 

61

25

55

65

 

150

347

348

17-19Cr; 9-13Ni; 0.08C; 0.75Si;

2Mn; (Nb+Ta, 10 x C min, 1 max)

Annealed

 

64

25

50

65

 

160

Ферритные стали

409

10.5-11.75Cr; 0.08C;

1Mn; 1Si:0.05Ni; (Ti 6 x C)

Annealed

 

41

22

42

80

 

130

430

16-18Cr; 0.75Ni;

0.12C; 1Si; 1Mn

Annealed

 

53

32

30

60

 

155

430F

16-18Cr; 0.12C; 1Si;

1.25Mn; 0.6Mo

Annealed

 

56

39

25

60

 

170

446

23-27Cr; 0.2C; 1Si;

0.025N; 1.5Mn

Annealed

 

56

35

23

50

 

170

Мартенситные стали

403

11.5-13Cr; 0.6Ni;

0.15C; 0.5Si; 1Mn

Annealed

 

53

28

30

65

 

155

410

11.5-13.5Cr; 0.75Ni;

0.15C; 1Si; 1Mn

Annealed

 

53

28

30

65

 

155

414

11.5-13.5Cr; 1.25-2.5Ni;

0.15C; 1Si; 1Mn

Annealed

Hardened

Tempered at

205 0С

84

 

140

67

 

105

17

 

15

55

 

55

C22

C44

 

C43

235

 

 

 

315 0С

133

102

15

55

C41

 

425 0С

140

105

16

58

C43

 

540 0С

102

84

20

60

C34

 

650 0С

84

74

20

65

C24

 

416

12-14Cr; 0.15C; 1Si;

1.25Mn; 0.06Mo

Hardened

Tempered at

205 0С

 

133

 

102

 

15

 

55

C43

 

C41

 

 

 

315 0С

126

98

15

55

C39

 

425 0С

137

105

17

55

C41

 

540 0С

102

81

20

65

C31

 

650 0С

77

60

23

65

 

225

760 0С

63

42

30

70

 

180

420

12-14Cr; 0.15C; 1Si; 1Mn

Annealed

Hardened

Tempered at

315 0С

67

 

161

35

 

137

25

 

8

55

 

25

 

C54

 

C50

195

 

 

 

420F

12-14Cr; 0.15C min;

1Si; 1.25Mn; 0.6Mo

Annealed

Hardened

Tempered at

315 0С

67

 

161

35

 

137

25

 

8

55

 

25

 

C54

 

C50

195

 

 

 

431

15-17Cr; 1.25-2.5Ni;

1Si; 0.2C; 1Mn

Annealed

Hardened

Tempered at

205 0С

88

 

144

67

 

109

20

 

15

60

 

55

 

C45

 

C43

260

 

 

 

315 0С

137

105

15

55

C41

 

425 0С

144

109

15

60

C43

 

540 0С

105

91

18

60

C34

 

650 0С

88

67

20

60

C24

 

440A

16-18Cr; 0.6-0.75C;

1Si; 1Mn; 0.75Mo

Annealed

Hardened

Tempered at

315 0С

74

 

182

42

 

168

20

 

5

45

 

20

 

C56

 

C51

215

 

 

 

440B

16-18Cr; 0.75-0.95C;

1Si; 1Mn; 0.75Mo

Annealed

Hardened

Tempered at

315 0С

75

 

196

43

 

189

18

 

3

35

 

15

 

C58

 

C55

220

 

 

 

440C

16-18Cr; 0.95-1.2C;

1Si; 1Mn; 0.75Mo

Annealed

Hardened

Tempered at

315 0С

77

 

200

46

 

193

13

 

2

25

 

10

 

C60

 

C57

230

 

 

 

Теплоустойчивые стали

501

4-6Cr; 0.1C; 1Si;

1Mn; 0.4-0.65Mo

Annealed

 

49

28

28

65

 

160

502

4-6Cr; 0.1C; 1Si;

1Mn; 0.4-0.65Mo

Annealed

 

49

28

30

75

 

150

1 P, S – постоянные примеси

 

Нержавеющие стали дисперсионного упрочнения

Марка

Содержание элементов, %

𝛔B

𝛔T

Относительное

удлинение, %

Твердость

кг/мм2

15-5 РН

14-15.5 Cr; 0.07 C; 3.5-5.5 Ni; 1.0 Mn

112

98

8.4

HB 332

Нержавеющая сталь, не содержащая феррит. Характеризуется высокой прочностью и твердостью, превосходная

коррозионная стойкость.

Применение: авиационные компоненты, детали клапанов, кулачки, шестерни, фитинги, нефтехимическое, химическое

и пищевое оборудование.

17-4 РН

15-17.5 Cr; 0.07 C; 3.0-5.0 Ni; 1.0 Mn

111

101

5.0

HB 332

Нержавеющая сталь, обладающая высокой прочностью и твердостью; превосходная коррозионная стойкость, хорошие

меха­нические свойства при температурах до 310 0С.

Применение: детали нефтяных клапанов, валы насосов, шестерни, авиацион­ные фитинги, детали реактивных двигателей; компоненты

ядерных реакторов; химическое и пищевое оборудование.

17-7 PH

16-18 Cr; 0.09 C; 6.5-7.75 Ni; 1.0 Mn

91

28

35

HRB 85

Нержавеющая сталь, характеризующаяся высокой прочностью и высоким сопротивлением усталости; хорошая

корро­зионная стойкость; хорошие формообразующие свойства.

Применение: аэрокосмическая техника; плоские пружины, работающие при температурах до 310 0С.

Прим. Механические свойства приведены для отожженного состояния

 

Применение нержавеющих сталей

Тип AISI

Характеристика и примеры применения

Аустенитные стали

201

Низконикелевый эквивалент стали 301. Коррозионно-устойчивый в большинстве сред. Обладает высокой пластичностью и прекрасно формуется. Сталь 201 приобретает высокую прочность путем наклепа и исполь­зуется в коррозионно-стойких плоских изделиях, требующих высокой прочности и малого веса. Применение: внутренняя отделка автомобилей, колпаки автомобильных колес, корпуса и структурные элементы пассажир­ских вагонов, корпуса автотрейлеров.

202

Нержавеющая сталь общего назначения, низконикелевый эквивалент стали 302. Превосходная коррозионная стойкость и способность к глубокой вытяжке. Применение: кухонное оборудование, молочное оборудование, корпуса автотрейлеров и железнодорожных вагонов, пружинная проволока.

205

Способность к наклепу ниже, чем у стали 202. Используется для выдавливания и вытяжки. Немагнитные и криогенные детали.

301

Высокая способность к наклепу. Используется в конструкциях, требующих высокой прочности и малого веса. Железнодорожные вагоны, корпуса автотрейлеров, авиационные конструкции, колпаки колес автомобилей, внутренняя отделка автомобилей, крепеж, элементы линий электропередач.

302

Наиболее распространенная аустенитная нержавеющая сталь общего назначения. Применение: пружины, пищевое и кухонное оборудование, нефтеочистительное оборудование, баки, изделия для больниц и домаш­него назначения, антенны, ювелирные изделия, наружные элементы зданий, внутренняя отделка.

302В

Более стойкая против накипи и окалины, чем сталь 302. Применение: детали печей и топок, облицовка дис­тилляторов, нагревательные элементы.

303

Модификация стали 302, хорошая обрабатываемость резанием. Применение: детали, обрабатываемые на станках-автоматах, валы, клапаны, втулки, болты, гайки.

304

Низкоуглеродистая модификация стали 302, более высокая коррозионная стойкость и хорошие сварочные свойства. Применение: химическое и пищевое оборудование, оборудование для производства пива, крио­генные сосуды, желоба, водоотводы.

304L

Особо низкоуглеродистая модификация стали 304 для повышения сварочных свойств. Применение: облицовка угольных бункеров, баки для жидких удобрений и томатной пасты.

305

Подобная стали 304, но менее твердая, более пластичная и менее склонная к наклепу. Используется для вытяжки, свивки, формовки, холодной высадки.

308

Высоколегированная сталь, обладающая высокой тепловой и коррозионной стойкостью. Применение: про­мышленные печи.

309

Сталь с высокой тепловой прочностью и окалиностойкостью при температурах до 980°С. Термическое обо­рудование, детали печей, теплообменники, детали насосов.

310

Более высокие тепловые свойства, чем у стали 309; окалиностойкость до 1030°С. Применение: детали печей, теплообменники, камеры сгорания, детали газовых турбин, рекуператоры, муфельные печи, ролики для печей.

314

Более высокая окалиностойкость, чем у стали 310. Применение: ящики для цементации и отжига, зажимные приспособления для термообработки.

316

Высокая коррозионная стойкость в среде химикалиев и соленой воде, высокая стойкость против ползучести при повышенных температурах. Химическое оборудование и оборудование для обработки пульпы, фото­графическое оборудование, котлы для варки кетчупа, баки для водки, бродильные чаны.

316L

Особо низкоуглеродистая модификация стали 316. Качественные сварные конструкции и сварные конструк­ции с большим объемом сварки.

317

Более высокая коррозионная стойкость и сопротивление ползучести, чем у стали 316. Применение: обо­рудование для производства красок и чернил.

321

Рекомендуется для сварных изделий, которые нельзя подвергать термической обработке после сварки, а также для деталей, которые работают при температурах до 870°С. Выхлопные трубопроводы самолетов, корпуса котлов, технологическое оборудование, нагреватели, брандмауэры, сосуды под давлением.

325

Используется для таких деталей, как валы, работающие при контролируемой температуре.

347

Подобная стали 321, химически более стабильная при сварке.

Мартенситные стали (упрочняемые термической обработкой)

403

«Турбинная» сталь. Лопатки паровых турбин и другие высоконагруженные детали, включая кольца реактив­ных двигателей.

410

Конструкционная нержавеющая сталь общего назначения, подвергаемая термической обработке для улучше­ния физических свойств. Применение: детали машин, валы насосов, болты, втулки, бункеры для угля, детали реактивных двигателей, горные машины, клапаны, ножевые изделия.

414

Сталь хорошей закаливаемости. Применение: пружины, линейки, ножницы, детали машин, шпиндели, седла клапанов, горные машины.

416

Модификация стали 410, хорошая обрабатываемость резанием. Применение: авиационные фитинги, болты, гайки, заклепки, вставки огнетушителей.

420

Высокоуглеродистая модификация стали 410. Максимальная коррозионная стойкость достигается при полной закалке. Применение: хирургический инструмент, ножевые изделия, клапаны, износостойкие детали, ручной инструмент, формы для стекла, овощерезки.

431

Закаливаемая сталь специального назначения, применяется в случаях, когда требуются особо высокие механические свойства Авиационные фитинги, болты, бумагоделательные машины.

440А

Закаливается до более высокой твердости, чем сталь 420. Применение: ножевые изделия, подшипники, хирургический инструмент.

440В

«Ножевая» сталь. Закаливается до более высокой твердости, чем сталь 440А. Применение: ножевые изделия, детали клапанов, инструментальные подшипники.

440С

Эта сталь имеет самую высокую твердость и износостойкость после закалки среди всех нержавеющих ста­лей. Применение: шарики, подшипники, кольца подшипников, форсунки, шары и седла нефтяных насосов, детали клапанов.

Ферритные стали

409

Конструкционная нержавеющая сталь общего назначения, не подвергаемая термической обработке. Приме­няется для работы в условиях умеренной коррозии. Выхлопные системы и глушители автомобилей, корпуса трансформаторов и конденсаторов, разбрасыватели сухих удобрений, баки для сельскохозяйственных опрыскивателей.

430

Хромистая сталь общего назначения, не подвергаемая термической обработке. Рекомендуется для деталей, требующих неглубокой вытяжки. Декоративные окантовки, баки для азотной кислоты, камеры сгорания, нагреватели, глушители, рекуператоры, чаши, оборудование ресторанов.

430L

Модификация стали 430, хорошая обрабатываемость резанием.

446

Сталь, коррозионно-стойкая при высоких температурах. Стойкая против оксидации при температурах до 1100°С. Предназначена для деталей, работающих при высоких температурах без образования окалины. Ящики для отжига, камеры сгорания, формы для стекла, нагреватели, пирометрические трубки, клапаны, рекуператоры.

Теплоустойчивые стали

501

Теплоустойчивая и коррозионно-стойкая сталь с хорошими механическими свойствами при температурах до 540°С. Применение: теплообменники, нефтеочистительное оборудование.

502

Более пластичная и менее прочная, чем сталь 501. Применение: теплообменники, нефтеочистительное обо­рудование, прокладки.

 


email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

Теоретическая механика   Сопротивление материалов

Прикладная механика  Строительная механика  Теория машин и механизмов

 

 

 

00:00:00

 

Top.Mail.Ru