- Деталі
- Автор: admin
- Категорія: теорія конструкційних матеріалів
- Перегляди: 112
Вуглецева якісна конструкційна сталь по ГОСТ 1050-74 випускається наступних марок: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 55, 58 (55ПП) і 60.
В залежності від ряду розкислення ГОСТ 1050-88 поширюється також на сталі марок: 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 18кп, 20кп і 20пс.
По видам обробки сталь ділять на гарячекатану, ковану, комбіновану і круглу зі спеціальним оздобленням поверхні.
По випробуванню механічних властивостей сталь розподіляють на п'ять категорій:
(таблиця 1.)
Категорія |
Випробування механічних властивостей |
Вид обробки сталі |
| 1 | Без випробування механічних властивостей на розтяг і ударну в'язкість | Гарячекатана, кована, калібрована і сталь зі спеціальним оздобленням поверхні |
| 2 | На розтяг на зразках, виготовлених з нормалізованих заготовок розміром 25 мм (діаметр або сторона квадрату) і ударну в'язкість на термічно оброблених зразках | |
| 3 | На розтяг на зразках, виготовлених з нормалізованих заготовок вказаного в замовленні розміру, але не більше 100 мм | Гарячекатана, кована і калібрована |
| 4 | На розтяг і ударну в'язкість на зразках, виготовлених з термічно оброблених заготовок (гартування + відпуск) вказаного в замовленні розміру, але не більше 100 мм | |
| 5 | На розтяг на зразках, виготовлених зі сталей в нагартованому або термічно обробленому стані (відпалений стан і високий відпуск) | Калібрована |
Виготовляють сталь: без термічної обробки, термічно оброблену - Т, нагартовану - Н.
В залежності від призначення ділять на підгрупи:
а - для гарячої обробки тиском,
б - для холодної механічної обробки,
в - для холодного волочіння.
На леговану конструкційну сталь поширюється ГОСТ 4543-71.
До особливо високоякісної сталі відносять також сталь електрошлакового переплаву. Леговану сталь також, як вуглецеву, виготовляють без термічної обробки, термічно оброблену - Т, і нагартовану - Н.
По видам обробки сталь ділять на гарячекатану і ковану, калібровану, круглу зі спеціальним оздобленням поверхні.
Призначення сталі:
а - для гарячої обробки тиском,
б - для холодної механічної обробки,
в - для холодного волочіння
г - для гарячого осадження, висадки і штамповки. Особливості хімічного складу легованої конструкційної сталі в залежності від її категорії вказані у таблиці 2.
Категорія сталі |
Масова доля елементів, % |
||||
P |
S |
Cu |
Ni |
Cr |
|
| Якісна | 0,035 | 0,035 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
| Високоякісна - А | 0,025 | 0,025 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
| Особливовисокоякісна - Ш | 0,025 | 0,015 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
Джерело інформації статті - "Машинобудівельні сталі", автор Журавльов В. Н. , 1992 рік.
- Деталі
- Автор: admin
- Категорія: теорія конструкційних матеріалів
- Перегляди: 143
Розміри напівфабрикату, що постачається зі сталей звичайної якості - Ст0, Ст3сп, Ст4сп, Ст5сп, Ст6сп по ГОСТ 535-88:
- Круглий і квадратний прокат розмірами 5...270 мм;
- Полосовий прокат товщиною 5...75 мм, шириною 11...200 мм;
- Кутовий рівнополичний прокат товщиною 3...30 мм, шириною 20...250 мм;
- Кутовий нерівнополичний прокат товщиною 3...16 мм, шириною 25...200 мм;
- Балки двотаврові №10...№60.
- Швеллери №5...№40.
- Двотаври нормальні "Б" №10...№100.
- Двотаври широкополичні "Ш" №20...№90.
- Двотаври колонні №20...№40.
- Двотаври додаткових серій: ДБ1 - №20...№60; ДБ2 - №45...№60; ДП11 - №26...№60.
- Стрічка стальна товщиною 1,2...5 мм, шириною 20...220 мм.
- Лист гарячекатаний і холоднокатаний товщиною 0,4...3,9 мм, шириною 500 мм і менше, і 500...1600 (2300) мм по ГОСТ 16523-88.
- Лист гарячекатаний товщиною 4...160 мм, шириною 500 мм і менше, і 500...3600 (4600) мм.
- Профілі гнуті (сталь Ст3сп) і листа товщиною 0,5...8 мм і сумою розмірів профілю, рівній ширині вихідної заготовки (листа) - 100 мм і менше, і 100...1400 мм.
- Профіль тавровий зі сталі Ст5сп2 для рам сільськогосподарських машин по ГОСТ 12492.3-90; ГОСТ 535-88.
- Профілі швелерні і коритні зі сталі Ст3сп1 для автомобільної промисловості і для рами трактора 18Т і 24Т.
Сталь |
Позначення видів продукції |
| Ст1кп | 1-5, 7, 9, 12, 13-15 |
| Ст1пс, Ст1сп | 1-5, 9, 12, 13 |
| Ст2сп | 1-5, 9, 11, 12 |
| Ст2кп, Ст2пс | 1-5, 9, 12, 14 |
| Ст3сп | 1-6, 9, 11, 13 |
| Ст3кп, Ст3пс | 1-5, 12 |
| Ст4сп | 1-4, 6, 11, 12 |
| Ст3Гпс, Ст4кп, Ст4пс | 1-4 |
| Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп | 1-5 |
Сортамент. Сортамент на прокат із вуглецевої сталі звичайної якості повинен відповідати вимогам наступних стандартів:
- ГОСТ 2590-88 для гарячекатаного круглого прокату.
- ГОСТ 2591-88 для гарячекатаного квадратного прокату.
- ГОСТ 103-76 для полосового прокату.
- ГОСТ 8509-86 для кутового рівнополичного прокату.
- ГОСТ 8510-86 для кутового нерівнополичного.
- ГОСТ 8239-89 для балок двотаврових.
- ГОСТ 8240-89 для швелерів.
- ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90 для листової сталі.
- ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8282-83 й інші для гнутих профілів.
Технічні вимоги по ГОСТ 535-88, ГОСТ 16523-88.
Джерело інформації статті - "Машинобудівельні сталі", автор Журавльов В. Н. , 1992 рік.
- Деталі
- Автор: admin
- Категорія: теорія конструкційних матеріалів
- Перегляди: 195
Механічні властивості прокату повинні відповідати нормам, приведеним в таблиці 1., а ударна в'язкість сортового і фасонного прокату - нормам в таблиці 2.
Сталь |
σВ в МПа |
σТ в МПа для товщин в мм |
Згин на 180 градусів для товщини, не більше 20 мм |
|
до 20 |
більше 100 |
|||
| не менше | ||||
| Ст0 | не менше 300 | - | - | - |
| Ст3кп | 360-460 | 235 | 195 | d=a |
|
Ст3пс Ст3сп |
370-480 |
245 255 |
205 | |
| Ст4кп | 400-510 | 255 | 225 | d=2a |
|
Ст4пс Ст4сп |
410-530 | 265 | 235 | |
| Ст5пс | 490-630 | 285 | 255 | d=3a |
| Ст5сп | 295 | |||
|
Ст6пс Ст6сп |
не менше 590 | 315-295 | 295 | - |
|
*a - товщина зразку; d - діаметр оправки; при випробуванні на згин зразків товщиною більше 20 мм діаметр оправки збільшується на товщину зразка. |
||||
|
Примітка. для отримання σВ і σТ в кгс/мм2 таблична цифра зменшується у 9,8 разів. |
||||
Сталь |
Тип зразку по ГОСТ 9454-78 |
Товщина в мм |
KCU в Дж/см3, не менше |
||
при температурі в градусах Цельсія |
після механічного старіння |
||||
+20 |
-20 |
||||
| Ст3пс, Ст3сп 3-ї, 4-ї і 5-ї категорій |
3 1 1 |
5-9 10-25 26-40 |
108 98 88 |
49 29 - |
49 29 - |
| Ст4пс3, Ст4сп3 |
3 1 1 |
5-9 10-25 26-40 |
98 88 69 |
- - - |
- - - |
Джерело інформації статті - "Машинобудівельні сталі", автор Журавльов В. Н. , 1992 рік.
- Деталі
- Автор: admin
- Категорія: теорія конструкційних матеріалів
- Перегляди: 195
Властивості вуглецевої сталі звичайної якості значно підвищуються після термічної обробки, яка для прокату може виражатися в загартовуванні його у воді або безпосередньо після прокату (термомеханічна обробка) або після спеціального нагріву.
Наприклад, термічне зміцнення листового прокату зі сталі марок Ст3, Ст3кп, Ст5 товщинами 8; 20; 30; 50; 110 мм при охолодженні у воді підвищує границю плинності більше ніж у 1,5 рази при високому відносному подовженні (δ=15...26%) і ударній в'язкості (KCU=40...120 Дж/см2 при +20 градусів Цельсія і KCU=24...55 Дж/см2 при -30 градусів Цельсія).
Термічному зміцненню піддається і сортовий прокат (кутик, круг). Термічно зміцнюємі вуглецеві сталі рекомендують застосовувати для арматури залізобетонних конструкцій, залізничних цистерн, в корабельному будуванні, залізничному транспорті і для інших цілей.
Безпосередньо на металургічних підприємствах термічному зміцненню піддаються круглі профілі (в основному будівельна арматура), малі кутикові профілі, рельси, колеса для залізничних вагонів, труби.
Термічна обробка низьковуглецевих сталей з прокатного нагріву, розширення сортаменту термічно зміцнюємого прокату економить метал і приносить великий економічний результат.
Джерело інформації статті - "Машинобудівельні сталі", автор Журавльов В. Н. , 1992 рік.
- Деталі
- Автор: admin
- Категорія: теорія конструкційних матеріалів
- Перегляди: 185
Класифікація і призначення.
Сталь вуглецева звичайної якості широко застосовують у будівництві. Ряд марок сталей призначають і для деталей машинобудування. Марки приведені ГОСТ 380-88; технічні вимоги на сортову сталь - ГОСТ 535-88; товстий лист - ГОСТ 14637-88; тонкий лист - ГОСТ 16523-88. Сталь виготовляють гарячекатаною - сортовою, фасонною, товстолистовою, тонколистовою, широкополосовою (універсальною) товщиною 4-160 мм і холоднокатаною товщиною до 3,9 мм включно і шириною не менше 500 мм. Зі сталі виготовляють труби, поковки і штамповки, стрічку, проволоку і металеві вироби (скорочена назва - метизи).
Сталь звичайної якості виготовляють 20 марок хімічного складу, приведені в таблиці 3.
Для кожного виду прокату є нормуючі показники по категоріям; для сортового прокату вони приведені у таблиці 1. Призначення сталей з врахуванням категорії подані у таблиці 2.
Сортовий прокат ділять на три групи:
- для застосування без обробки поверхонь;
- для механічної обробки різанням;
- для гарячої обробки тиском.
Групу вказують у замовленні. На вимогу замовника забезпечується зварювальність сталі, а для забезпечення потрібних властивостей може застосовуватися термооброблення.
Приклад умовного зображення прокату (ГОСТ 535-88): прокат гарячекатаний круглий діаметром 30 мм звичайної точності прокатки (В) по ГОСТ 2590-88, марки Ст5пс, категорії 1, груп II:
Аналогічно умовно зображають кутик, двотавр.
Сталь* |
Категорія |
Хімічний склад |
σВ у МПа |
σТ у МПа |
δ у % |
Згин в холодному стані |
Ударна в'язкість (KCU) при температурі +20 градусів Цельсія |
Ударна в'язкість (KCU) при температурі -20 градусів Цельсія |
Ударна в'язкість (KCU) після механічного старіння |
| Ст0, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6 | 1 | - | + | + | + | + | - | - | - |
| Ст3, Ст4, Ст5 | 2 | + | + | + | + | + | - | - | - |
| Ст3пс, Ст3сп, Ст4пс, Ст4сп | 3 | + | + | + | + | + | + | - | - |
| Ст3пс, Ст3сп | 4 | + | + | + | + | + | - | + | - |
| Ст3пс, Ст3сп | 5 | + | + | + | + | + | - | + | + |
| * Всіх степенів розкислення для категорій 1 і 2 | |||||||||
|
Примітка:
|
|||||||||
Сталь |
Призначення |
| Ст0 | Невідповідальні нерозраховуючі другостепеневі елементи зварних і незварних конструкцій: настили, огородження, перила, кожухи, обшивки. |
| Ст1 | Деталі високої в'язкості і низької твердості, анкерні болти, зв'язуючі обшивки і котельні зв'язки, невідповідальна арматура, заклепки. |
| Ст2кп | Невідповідальні деталі, що потребують підвищеної пластичності або глибокої витяжки і працюють при додатніх температурах. |
| Ст2пс, Ст2сп | Малонавантажені елементи зварних конструкцій, що працюють при додатніх температурах. |
| Ст3пс, Ст3сп | Несучі елементи зварних і незварних конструкцій і деталей, що працюють при додатніх температурах (сталі категорій 2 і 3 сортового фасонного прокату). |
| Ст3пс5, Ст3сп5, Ст3Гпс5 | Фасонний і листовий прокат товщиною до 25 мм для несучих елементів зварних конструкцій, що працюють при повторно-змінних навантаженнях в інтервалі температур від -30 до +425 градусів Цельсія; при товщині прокату понад 25 мм - в інтервалі температур від -20 до +425 градусів Цельсія (при поставці з гарантованою зварювальністю). Сталь Ст3пс5 рекомендовано застосовувати взамін Ст3сп5. |
| Ст3пс5, Ст3кп, Ст3пс2, Ст3кп2, Ст3пс4, Ст3сп4 | Фасонні профілі для вагонів (швелери, зетові й інше). Кутики рівнополичні і нерівнополичні, швелери і фасонні профілі. |
| Ст3Гпс2 | Полособульбові фасонні профілі (симетричні і несиметричні) |
| Ст3сп, Ст3пс, Ст4сп3, Ст3Гпс, Ст3сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3кп | Фасонні швелери для рами трактора і фасонна кутова сталь для корпуса трактора. Фасонні профілі (таврові, коритні, жолобчаті) для сільськогосподарського машинобудування. Гнуті профілі різної форми з товщиною листа від 1 до 9 міліметрів. Ширина вихідної заготовки від 100 до 1400 міліметрів і більше. Фасонні профілі для ободів коліс автомобілів. |
| Ст3Гпс2, Ст3пс2, Ст3сп2, Ст3кп2, Ст3пс3, Ст3сп3, Ст3кп3, Ст3сп, Ст4сп, Ст3кп2 | Арматура гладкого профілю діаметром від 6 до 40 міліметрів для армування залізобетонних конструкцій (клас А-І) і арматура діаметром від 6 до 18 міліметрів (сталь Ст3Гпс2). Ліхтареві переплетіння і віконні панелі промислових споруд (сталь Ст3кп2). Фасонні профілі шпунтових свай для будівництва |
| Ст5пс, Ст5сп | Деталі клепаних конструкцій, болти, гайки, ручки, тяги, трубні решітки, клини, важелі упори, штирі, стрижні, пальці й інші деталі, що працюють при температурах від 0 до +425 градусів Цельсія. |
| Ст5пс2, Ст5сп2 | Арсатура періодичного профілю діаметром від 10 до 40 міліметрів (клас А-ІІ). |
| Ст5Гпс | Періодичні профілі для деталей бульдозера |
| Ст6сп, Ст6пс | Баби молотів, шпинделі, клини, ломи будівельні й інше. |
| Від Ст0 до Ст6 | Гарячекатана проволока зі сталей всіх степеней розкислення і з марок 3,5 напівспокійної сталі (пс) з підвищеним вмістом марганцю. |
| Від Ст0 до Ст6 і від Ст1пс до Ст5Гпс | Балки двотаврові, швелери, кутики рвнополичні і нерівнополичні зі сталі всіх степенів розкислення, а також з марок Ст3пс, Ст5пс з підвищеним вмістом марганцю. |
Джерело інформації статті - Машинобудівні сталі, автор В.Н. Журавльов, 1992 рік.