Сталь 10 — Полный марочник сталей и сплавов

Марки стали Расшифровка, виды, таблица с разъяснениями

Принимаясь за создание какого-либо изделия, проектировщики разрабатывают его конструкцию, и подбирают марки сталей, анализируют их по расшифровкам свойств. От механизма требуется, чтобы она могла работать в заданных условиях. Рассматривая конструктив в динамике, стараются установить, какие нагрузки будут возникать в той или иной части.

На основании расчетов определяют требования к прочности элементов. Потом осуществляется подбор материала, способного испытывать многократное нагружение, а также истирающее воздействие. Чем выше нагрузка, тем менее широкий выбор есть у конструктора. Итогом проектирования является создание реального прототипа в металле, его испытывают по методикам, принятым в отрасли. При необходимости корректируется подбор сталей, закладываемых на стадии конструирования. На практике самыми распространенными материалами, применяемыми для создания машин, устройств и сложных механизмов, являются стали.

  1. Общие характеристики стали
  2. Классификация сталей
  3. Классификация по структуре
  4. Особенности маркировки сталей
  5. Конструкционные стали
  6. Таблица 1: Химический состав и маркировка на торцах металлопроката конструкционных сталей обычного качества
  7. Легированная сталь
  8. Таблица 2: Легирующие элементы в составе сплава
  9. Таблица 3: Марки сталей и химический состав
  10. Таблица 4: Маркировка сталей из КНР
  11. Таблица 5: Жаропрочные стали, маркировка и химический состав

Общие характеристики стали

Металлурги определяют условие существования стали – это наличие в составе механической смеси железа и углерода не более 2,14 % С, Сплавы, имеющие большую концентрацию, называют чугунами.

Из всех металлов наиболее привлекательными свойствами обладает именно сплав железа и углерода. Этот материал используется для изготовления:

  • корпусов транспортных средств, трансмиссии и силовых агрегатов;
  • металлокаркасов, арматуры и иных систем, обеспечивающих прочность строений;
  • инструмента, узлов машин и механизмов.

Универсальность использования стали объясняется широкими возможностями в регулировании свойств. Их можно скорректировать так, чтобы приспособить для создания устройств, выполняющих разные задачи. Даже самое лучшее оружие изготавливается с использованием этого универсального металла.

На сегодняшний день разработаны несколько тысяч вариантов сталей. Но в реальной практике чаще используют около десятка основных типов, остальные созданы для решения специальных задач. Ими пользуются довольно редко.

Классификация сталей

Чтобы разобраться с маркировками, необходимо разобраться, как классифицируют стальные сплавы по назначению. Принято определять свойства по нескольким параметрам:

  1. Химический состав определяет прочностные показатели. Здесь свойства определяются соотношениями в составе между железом и углеродом. Попутно изменения характеристик зависит от наличия легирующих элементов или веществ, ухудшающих показатели.
  2. В зависимости от способов производства меняется структура. Кованые изделия прочнее, литые могут образовывать поры или иные дефекты. При прокатывании через вальцы добиваются упрочнения и получения нужной формы.
  3. Для правильного использования определяют те или иные марки по назначению. Особенно важна подобная информация для сталей специального использования. В них даже небольшие изменения в химическом составе могут заметно изменять поведение при нагрузке или эксплуатации в агрессивной среде.
  4. Качество стальных слитков зависит от содержания вредных компонентов. Сера и фосфор приводят к хладноломкости и красноломкости, поэтому металлурги стараются удалять из сплавом ухудшающие ингредиенты.
  5. Кислород в стальных изделиях изменяет структуру. Для удаления в расплавленную массу вносят раскислители, они образуют окислы, не вносят негативные изменения металл.

Классификация сталей по основным показателям

Классификация по структуре

Структура исследуется на специальных шлифах. Их рассматривают под микроскопом, предварительно обработав полированную поверхность серной кислотой. Принято определять следующие состояния:

  • доэвтектоидные характеризуются высоким содержанием феррита. Низкое содержание углерода не позволяет металлу проявлять достаточное сопротивление при механических нагрузках;
  • эвтектоидные соответствуют наилучшим соотношением между прочностными и пластичными свойствами;
  • заэвтектоидные стали используют при изготовлении инструмента. Их отличают высокая поверхностная твердость, а также сопротивляемость нагружениям;
  • ледебуритные содержат карбиды. Металл проявляет излишнюю хрупкость;
  • ферритные показатели соответствуют свойствам, присущим чистому железу.
Читайте также:  Отделка стен пластиковыми панелями ПВХ пошаговая инструкция

Ледебурит. Видны включения карбида железа

Для улучшения свойств проводят нормализацию. Она заключается в снятии напряжений из деталей, имевших термообработку, связанную с улучшением свойств. Длительный нагрев и выдержка при температуре выше 720…750 °С, а последующее охлаждение приводит к отжигу. Зерна металла изменяют свой вид.

Верхний ряд показывает шлифы до нормализации, а нижний – после

Особенности маркировки сталей

Конструкционные стали

В обычных сталях содержится углерод. Присутствие легирующих элементов не контролируется. На практике чаще всего применяют конструкционные стали обычного качества. Они применяются повсеместно. Их используют для производства металлопроката. Обозначают путем указания приблизительного содержания углерода в составе сплава. Самые распространенные марки показаны в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав и маркировка на торцах металлопроката конструкционных сталей обычного качества

Марка стали Содержание углерода, % Предельное содержание серы (не более), %. Определяется по результатам анализа Допустимое содержание фосфора (не более), %. Определяется по результатам анализа Цветовая маркировка на торце металлопроката
Ст0 0,12±0,07 0,070±0,005 0,055±0,005 Белый
Ст1 0,09±0,03 0,045±0,005 0,055±0,005 Белый + желтый
Ст2 0,12±0,03 0,045±0,005 0,055±0,004 Желтый
Ст3 0,18±0,04 0,045±0,004 0,055±0,004 Красный
Ст4 0,22±0,04 0,045±0,004 0,055±0,004 Красный + зеленый
Ст5 0,32±0,05 0,045±0,004 0,055±0,003 Зеленый
Ст6 0,43±0,06 0,045±0,003 0,055±0,003 Синий
Ст7 0,56±0,06 0,045±0,003 0,055±0,003 Синий + белый

Легированная сталь

Легирующие добавки улучшают показатели. Каждому элементу свойственна определенная буква. Она указывает, сколько процентов того или иного вещества имеется в составе сложного сплава (табл. 2).

Таблица 2: Легирующие элементы в составе сплава

Маркировка элементов в сталях Химическое название Обозначение химического элемента Маркировка элементов в сталях Химическое название Обозначение химического элемента
1 Л Бериллий Be 14 Д Медь Сu
2 Р Бор B 15 Гл Галлий Ga
3 А Азот N 16 Е Селен Se
4 Ш Магний Mg 17 Ц Цирконий Zr
5 Ю Алюминий Al 18 Б Ниобий Nb
6 С Кремний Si 19 М Молибден Mo
7 П Фосфор P 20 Кд Кадмий Cd
8 Т Титан Ti 21 В Вольфрам W
9 Ф Ванадий V 22 и Иридий Ir
10 Х Хром Cr 23 АС Свинец Pb
11 Г Марганец Mn 24 Ви Висмут Bi
12 К Кобальт Co 25 Ч Редкоземельные металлы
13 Н Никель Ni

В табл. 3 представлены наиболее распространённые марки сталей.

Технические характеристики стали 10

Автор: Игорь

Дата: 16.02.2020

  • Статья
  • Фото
  • Видео

В разных отраслях промышленности требуются изделия, выполненные из металла с повышенной поверхностной твердостью и пластичностью. Для этих целей широко используется конструкционная сталь 10, характеристики которой соответствуют предъявляемым условиям эксплуатации.

Химический состав

Основные характеристики стали 10 заданы его химическим составом. Для конструкционных сплавов характерно небольшое число легирующих добавок. Один из основных компонентов стали, углерод, содержится в небольшом количестве – 0,07-0,14%, что обеспечивает достаточную твердость и хорошую обрабатываемость металла.

Концентрации полезных технологических добавок составляют:

  • кремния – 0,17-0,37%;
  • марганца – 0,35-0,65%.

Известно, что кремний и марганец являются сильными раскислителями. Их совместное влияние обеспечивает:

  • удаление из металла в процессе выплавки растворенного кислорода;
  • увеличение прочности сплава без потери пластичности;
  • снижение красноломкости, вызванной присутствием серы.

В соответствии с ГОСТом 1050-88, сталь 10 содержит малые количества других элементов:

  • хрома – до 0,15%;
  • никеля и меди – по 0,3%.

Эти элементы добавляют стали прочности и коррозионной стойкости. Однако их примеси в количественном отношении незначительны, поэтому сплав нельзя отнести к категории нержавеющих.

Сера и фосфор относятся к трудноудаляемым примесям, попадающим в сплав из руды или чугуна. Они ухудшают качественные характеристики металла, поэтому их содержание стараются минимизировать. В данном сплаве они не превышают 0,035-0,040%.

Читайте также:  Ниссан Икстрейл замена моторчика печки видео инструкция для Т31

Расшифровка марки и ее аналоги

При расшифровке марки стали 10 цифры указывают на массовую долю углерода в составе – 0,1%, что свидетельствует о незначительности остальных примесей. На рынок продукция поступает, согласно ГОСТам, в виде:

  • сортового проката; уголка и квадрата;
  • швеллера;
  • балок и кругов;
  • калиброванного прутка;
  • полос и лент;
  • листов разной толщины горячей и холодной обработки;
  • шестигранников и проволоки; серебрянки; труб термообработанных.

Из отечественных заменителей сплава можно отметить 08, 08КП и 15.

Аналоги стали 10 есть также во многих странах:

  • С1010, М1012 – в США;
  • 040А10, 045М10, CFS3 – Великобритании;
  • 10305, С10Е – Германии;
  • AF34, XC10 – Франции;
  • F.1511 – Испании;
  • 1С10, С14 – Италии;
  • S10C, SWMR – Японии;
  • С10 – Швейцарии.

Технические свойства

Физические и механические свойства стали 10 соответствуют ее назначению:

  • плотность – 7856 кг/м 3 ;
  • модуль упругости – 206 МПа;
  • коэф. линейного расширения – 12,4*106 1/К;
  • удельная теплоемкость – 466 Дж/кг*К;
  • ударная вязкость – 235 МПа;
  • твердость стали НВ 10-1 – 143 МПа;
  • условный предел текучести – 260 МПа;
  • временное сопротивление разрыву – 420 МПа;
  • относительное удлинение после разрыва – 32%;
  • относительное сжатие – 69%;
  • коэф. теплопроводности при 1000 С – 58 Вт/м*К;
  • удельное электросопротивление – 190 Ом*м;
  • температура ковки – от 1300 до 700 градусов.

Не менее привлекательны технологические свойства сплава:

  • сварные швы отличаются высокой прочностью и не требуют предварительной или заключительной термической обработки;
  • определенная коррозионная стойкость расширяет сферу применения металла, однако поверхность изделий требует защитного покрытия;
  • благодаря хорошей пластичности сталь применима для производства изделий методом холодной штамповки;
  • предел выносливости металла достаточно высок для изготовления деталей, предназначенных для длительной эксплуатации;
  • металл легко поддается резке на станках или ручным инструментом;
  • не обладает флокеночувствительностью и отпускной хрупкостью.

Термическая обработка

Для улучшения технических свойств стали 10 применяется термическая обработка. В результате закалки повышается поверхностная твердость стали, которая сопровождается более высокой пластичностью внутренней структуры. Для предотвращения хрупкости из-за внутренних напряжений используется отпуск с воздушным или масляным охлаждением. Для того чтобы процесс охлаждения сделать более равномерным и предотвратить структурные трещины, наиболее предпочтительным является охлаждение в масляной ванне.

Хорошо зарекомендовал себя метод ММТО (многократная механико-термическая обработка). Метод состоит из нескольких этапов деформации и последующего старения металла и позволяет в итоге:

  • уменьшить скорость ползучести при 400 градусах в несколько раз;
  • повысить предел текучести в 2,5 раза;
  • предел прочности – на 65-70%;
  • предел упругости – на 60%.

Процесс отжига в температурном интервале 300-500 градусов после трехкратной деформации приводит к более полной стабилизации внутренней структуры и повышает устойчивость к кратковременным и длительным нагрузкам.

Преимущества и недостатки

Востребованность марки стали 10 на мировом рынке обусловлена ее преимущественными особенностями:

  • высокая поверхностная твердость и сопротивляемость износу позволяют изготавливать из сплава ответственные детали с длительным сроком работы;
  • благодаря хорошей обрабатываемости металл можно резать ручным инструментом;
  • показатель пластичности позволяет использовать сталь для производства штампованных изделий;
  • металл поддается сварке любым способом без дополнительных манипуляций;
  • одним из достоинств стали является отсутствие флокеночувствительности;
  • важное преимущество, расширяющее сферу применения металла – доступная стоимость.

Основной недостаток сплава – его низкая теплостойкость. При нагревании снижается поверхностная твердость и износостойкость изделий. Это свойство не позволяет использовать металл для производства деталей, подвергающихся активному трению.

Область применения

Эксплуатационные характеристики стали обеспечили ей широкое применение во многих сферах народного хозяйства. Высокая поверхностная твердость и пластичность сердцевины делают материал незаменимым для производства:

  • валов и барабанов;
  • шестерен и осей;
  • дисков и колец;
  • шкивов и втулок.

Сплав используется для создания деталей, способных выдерживать широкий диапазон температур эксплуатации – от -40 до +450 градусов:

  • втулок и стержней;
  • клапанных пластин компрессоров;
  • конвейерных лент;
  • крепежных деталей;
  • сварных изделий;
  • трубопроводов;
  • котлов высокого давления;
  • инструмента, работающего без разогрева рабочей кромки;
  • электрических нагревателей.
Читайте также:  Как поменять щетки стеклоочистителя (на дворниках) самостоятельно, видео

Способность к обработке резанием используется в машиностроении, где распространены фрезеровальные или токарные станки. Поэтому термообработка деталей производится уже после точения.

мтомд.инфо

Маркировка сталей. Маркировка углеродистых сталей. Маркировка легированных сталей. Маркировка инструментальных сталей.

Раздел: Материаловедение. Металловедение.

Углеродистые стали обыкновенного качества

Стали содержат повышенное количество серы и фосфора. Маркируются Ст.2кп., БСт.3кп, ВСт.3пс, ВСт.4сп.

Ст – индекс данной группы стали. Цифры от 0 до 6 — это условный номер марки стали. С увеличением номера марки возрастает прочность и снижается пластичность стали. По гарантиям при поставке существует три группы сталей: А, Б и В. Для сталей группы А при поставке гарантируются механические свойства, в обозначении индекс группы А не указывается. Для сталей группы Б гарантируется химический состав. Для сталей группы В при поставке гарантируются и механические свойства, и химический состав.

Индексы кп, пс, сп указывают степень раскисленности стали: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная.

Качественные углеродистые стали

Качественные стали поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В). Степень раскисленности, в основном, спокойная.

Конструкционные качественные углеродистые стали. Маркируются двухзначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента. Указывается степень раскисленности, если она отличается от спокойной.

Пример: сталь 08 кп, сталь 10 пс, сталь 45. Содержание углерода, соответственно, 0,08 %, 0,10 %, 0.45 %.

Инструментальные качественные углеродистые стали маркируются буквой У (углеродистая инструментальная сталь) и числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента.

Пример: сталь У8, сталь У13. Содержание углерода, соответственно, 0,8 % и 1,3 %

Инструментальные высококачественные углеродистые стали. Маркируются аналогично качественным инструментальным углеродистым сталям, только в конце марки ставят букву А, для обозначения высокого качества стали.

Пример: сталь У10А.

Качественные и высококачественные легированные стали

Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения, Обозначаются буквами русского алфавита.

Обозначения легирующих элементов:
Х – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, К – кобальт, Т – титан, А – азот ( указывается в середине марки), Г – марганец, Д – медь, Ф – ванадий, С – кремний, П – фосфор, Р – бор, Б – ниобий, Ц – цирконий, Ю – алюминий.

Легированные конструкционные стали

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначение элемента, показывает его содержание в процентах. Если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %. Для обозначения высококачественных легированных сталей в конце марки указывается символ А.

Пример: сталь 15Х25Н19ВС2. В указанной марке стали содержится 0,15 % углерода, 35% хрома, 19 % никеля, до 1,5% вольфрама, до 2 % кремния.

Легированные инструментальные стали

В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается. Далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания. Некоторые стали имеют нестандартные обозначения.

Пример: сталь 9ХС, сталь ХВГ.

Быстрорежущие инструментальные стали

Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость). Содержание углерода более 1%. Число показывает содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Если стали содержат легирующие элементы, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента.

Пример: сталь Р18. В указанной стали содержание вольфрама – 18 %.

Шарикоподшипниковые стали

Ш – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента, в указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 %. Также указываются входящие с состав стали легирующие элементы. Содержание углерода более 1 %.

Ссылка на основную публикацию
Сплавы свинца Аноды, графит, припой
Свинец и его сплавы (Фролов В. В., Ермолаева В. И.) 29.1. Физико-химические свойства свинца Свинец — химический элемент IV А...
Советская реклама рекламный фильм «Новый легковой автомобиль ГАЗ-24» (1970 год) Александр Сальников
На заправке в поселке Белый Ключ произошел хлопок газа пострадали двое По данным ТАСС, хлопок газа произошел 1 июля на...
Советы по зимней эксплуатации и хранению Аккумулятора Аккумуляторный дом
Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе автомобиля Аккумуляторная батарея для автомобиля выступает жизненно важным элементом, обеспечивающим электромеханическое функционирование транспортного...
Спортбайки с двигателем 600 куб
Мотоцикл Honda CBR600RR технические характеристики и краткий обзор модели, ориентировочная цена на h 1986 год, осень… На кёльнском мотосалоне «Honda»...
Adblock detector