Сталь 40х гост 1050 2013 характеристики

Аналоги материала

Для некоторых изделий допускается замена материала сталью, имеющей аналогичные качества. Продукция российских производителей — сталь 40Х, 30, 25, 15. Металл-заменитель может поставляться из-за рубежа – 20 (Китай), S20C (Япония), 1020, 1023 (США), C22R (Германия).

Зарубежные аналоги Стали 20

Страна США Германия Япония Франция Англия Евросоюз Италия Бельгия Испания
Стандарт DIN,WNr JIS AFNOR BS EN UNI NBN UNE
Марка 1020 1,0402 S20C 1C22 050A20 1,0402 C18 C25-1 1C22
1023 1,0405 S20CK 2C22 055M15 1,1151 C20 C25-2 C22
1024 1,1151 S22C AF42 070M20 1,1152 C21 C25k
G10200 C22 STB410 AF42C20 070M26 2C22 C22 F.112
G10230 C22E STKM12A C20 1449-22CS C20E2C C22E F.1120
H10200 C22R STKM12A-S C22 1449-22HS C22 C22R
M1020 Ck22 STKM13B C22E 1C22 C22E C25
M1023 Cm22 STKM13B-W C25E 22HS C25E
Cq22 XC15 430
St35 XC18 C22
St45-8 XC25 C22E
Страна Китай Швеция Болгария Венгрия Польша Румыния Чехия Швейцария Юж.Корея
Стандарт GB SS BDS MSZ PN STAS CSN SNV KS
Марка 20 1450 20 A45.47 20 OLC20 12022 Ck22 SM20C
20G C22 C22E K18 OLC20X 12024 SM20CK
20R C22E SM22C
20Z

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

Химический состав стали 20

Состав марки стали 20 очень разнообразен, ведь в нем  представлен углерод, марганец, кремний, медь, мышьяк, никель, фосфор и сера. По сути своей данный тип стали представляет собой очень интересную смесь, в составе которой имеется феррит  и перлит. В процессе термической обработки структуру материала можно изменить до пакетного мартенсита. Стоит отметить, что данные преобразования структуры приведут к тому, что прочность стали увеличиться, а ее пластичность, наоборот, уменьшиться. Если сталь 20 подвергнуть термической обработке, после этого она  может быть использована в процессе изготовления  особой продукции метизного типа.

C Si Mn S P Ni Cr Cu As Fe
0,17 — 0,24 0,17 — 0,37 0,35 — 0,65 до 0,04 до 0,04 до 0,25 до 0,25 до 0,25 до 0,08 ~98

ПРИМЕРЫ УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРОКАТА

Схема 1 условного обозначения проката

В конструкторской
документации допускается приводить примеры условных обозначений в соответствии
со схемой 2.

Примеры условных
обозначений

Прокат сортовой, круглый,
обычной точности прокатки (В1), II класса по кривизне, немерной длины (НД),
диаметром 100 мм по ГОСТ 2590-2006, из стали марки
30, с качеством поверхности группы 2ГП, с механическими свойствами по табл. 3 (M1), с твердостью по п. 2.1.10 (ТВ1), с контролем ударной вязкости по табл. 4 (КУВ), с удалением заусенцев (УЗ),
с испытанием на горячую осадку (65), без термической обработки:

Круг В1-II-НД-100 ГОСТ
2590-2006
/30-2ГП-М1-ТВ1-КУВ-УЗ-65
ГОСТ 1050-88

(Поправка,
ИУС 3-2007)

Прокат сортовой,
квадратный, повышенной точности прокатки (Б1), I класса по кривизне, мерной
длины (МД), со стороной квадрата 25 мм по ГОСТ 2591-2006, из стали марки
35, с качеством поверхности группы 1ГП, с механическими свойствами по табл. 8 (МЗ), с твердостью по табл. 7 (ТВ2), с нормированной в баллах
макроструктурой (КМС) по табл. 6, с
обезуглероживанием по п. 2.2.14 (1С),
термически обработанный (ТО):

Квадрат
Б1-
I-МД-25 ГОСТ
2591-2006
/35-1ГП-МЗ-ТВ2-КМС-1С-ТО
ГОСТ 1050-88

Прокат полосовой, обычной точности
прокатки по толщине (ВТ1) и ширине (ВШ1), обычной серповидности (ВС),
нормальной плоскостности (ПН), кратной мерной длины (КД), общего назначения
(ОН), толщиной 36 мм, шириной 90 мм по ГОСТ 103,
из стали марки 45, с качеством поверхности группы ЗГП, с механическими
свойствами по табл. 3 (M1), с твердостью по п. 2.1.10 (TB1), с нормированной прокаливаемостью
(ПР), без термической обработки:

Полоса
ВТ1-ВШ1-ВС-ПН-КД-ОН-36×90 ГОСТ
103-2006/45-ЗГП-М1-ТВ1-ПР ГОСТ
1050-88

Профиль горячекатаный
для косых шайб, мерной длины (МД), с размерами 2B×H×h=32×5,8×4 мм по ГОСТ
5157-83, из стали марки 35, с качеством поверхности группы 3ГП, с
механическими свойствами по табл. 3 (M1), с твердостью по п. 2.1.10
(ТВ1), без термической обработки:

Профиль
для косых шайб МД-32х5,8х4 ГОСТ 5157-83/35-3ГП-M1-TB1 ГОСТ 1050-88

Прокат калиброванный,
круглый, с полем допуска по h11,
мерной длины (МД), диаметром 10 мм по ГОСТ 7417-75, из стали марки
45, с качеством поверхности группы В по ГОСТ 1051-73, с механическими свойствами по табл. 5 (М2), с твердостью по п. 2.3.8 (ТВЗ), с обезуглероживанием по п. 2.3.11 (2С), нагартованный (НГ):

Круг
h11-МД-10 ГОСТ 7417-75/45-В-М2-ТВЗ-2С-НГ ГОСТ 1050-88

Прокат калиброванный,
квадратный, с полем допуска h11,
кратной мерной длины (КД), со стороной квадрата 15 мм по ГОСТ 8559-75, из стали
марки 20, с качеством поверхности группы Б по ГОСТ 1051-73, с механическими свойствами по табл. 8 (МЗ), с твердостью по табл. 7 (ТВ2), с обеспечением свариваемости
(ГС), нагартованный (НГ):

Квадрат h11-КД-15 ГОСТ 8559-75/20-Б-МЗ-ТВ2-ГС-НГ ГОСТ 1050-88

Прокат калиброванный,
шестигранный, с полем допуска h12,
немерной длины (НД), диаметром вписанного круга 8 мм по ГОСТ 8560-78, из стали
марки 45, с качеством поверхности группы В по ГОСТ 1051-73, с механическими свойствами по табл. 3 (Ml), с твердостью по табл. 8а (ТВ4), термически обработанный (ТО):

Шестигранник
h12-НД-8 ГОСТ 8560-78/45-В-М1-ТВ4-ТО ГОСТ 1050-88

Прокат со специальной
отделкой поверхности, круглый, с полем допуска h11, немерной длины (НД), диаметром 8 мм, с
качеством поверхности группы В по ГОСТ 14955-77 из стали марки 20, с
механическими свойствами по табл. 5
(М2), с твердостью по табл. 7 (ТВЗ)
нагартованный (НГ):

Круг h11-НД-8 ГОСТ 14955-77/20-В-М2-ТВЗ-НГ ГОСТ 1050-88

Примеры условных обозначений, которые допускается
приводить в конструкторской документации:

Прокат со специальной
отделкой поверхности, круглый, с полем допуска h11, немерной длины (НД), диаметром 8 мм,
качеством поверхности группы В по ГОСТ 14955-77, из стали марки 20,
с механическими свойствами по табл. 5
(М2), с твердостью по табл. 7 (ТВЗ),
нагартованный (НГ):

Круг .

(Измененная
редакция, Изм. № 1, Изм.
№ 2
).

Маркировка сплава

Конструкционные углеродистые качественные стали, по стандарту маркируются двузначным числом: сталь 05, 08…80, 85, которое указывает на усредненное значение, содержания углерода выраженное в сотых долях процента. Три цифры маркировки указывает на то что в сплаве содержится более чем 1% углерода, буква Л на отсутствие легировки — 45л, буквы Ст на его обыкновенное качество — Ст5.

Металлургическая промышленность производит стандартные стали марок от 05кп до 60, средний показатель углерода которых 0,05—0,60 процента, соответственно маркировки. Расшифровка марки стали 45 (фран. аналог С45) показывает содержание 0,45% С.

Зарубежные аналоги стали 20

США 1020, 1023, 1024, G10200, G10230, H10200, M1020, M1023
Германия 1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8
Япония S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W
Франция 1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25
Англия 050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E
Евросоюз 1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E
Италия C18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E
Бельгия C25-1, C25-2
Испания 1C22, C22, C25k, F.112, F.1120
Китай 20, 20G, 20R, 20Z
Швеция 1450
Болгария 20, C22, C22E
Венгрия A45.47, C22E
Польша 20, K18
Румыния OLC20, OLC20X
Чехия 12022, 12024
Австралия 1020, M1020
Швейцария Ck22
Юж.Корея SM20C, SM20CK, SM22C

Состав и структура

Основа — железо. Дополнительные компоненты:

  1. Углерод (0,2%). От данного компонента зависит прочность, твердость сплава. Чем его больше, тем выше эти показатели, но при этом снижается пластичность.
  2. Марганец (0,6%). Это сильный раскислитель. При его добавлении снижается количество серы в составе. Увеличивает показатель прочности, износоустойчивости у поверхности структуры сплава. Улучшает ковку, сварку металла.
  3. Кремний (0,35%). Сильный раскислитель. Добавляется для уменьшения содержания азота, кислорода, водорода. Это снижает количество пор, газовых раковин, которые негативно влияют на прочность.
  4. Медь (0,3%), хром (0,2%), никель (0,3%). Эти компоненты нужны для повышения устойчивости к образованию ржавчины, увеличения механической стойкости.
  5. Сера (0,04%), фосфор (0,035%). Вредные компоненты, которые ухудшают его технические характеристики, свойства.

От количества дополнительных компонентов зависят свойства, параметры готовой продукции. Для их изменения состав может насыщаться разными легирующими добавками.

Медная проволока

Массовая доля элементов стали 20 по ГОСТ 1050-2013

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Ni
(Никель)
Cu
(Медь)
Fe
(Железо)
0,17 – 0,24 0,17 – 0,37 0,35 – 0,65 < 0,03 < 0,035 < 0,25 < 0,30 < 0,30 остальное

Если массовая доля алюминия не менее 0,02 или вводятся по отдельности или в любом сочетании Ti, V, Nb, Al (Ti + V + Nb + Al < 0,015), то содержание азота не нормируется. Допускается снижение уровня содержания кремния при применении других раскислителей, например, Al, Ti, V, Nb. Допускается снижение уровня содержания марганца при удовлетворении всех требований к механическим свойствам.

Сферы применения

Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:

  1. Производстве трубной арматуры (накидных гаек, штуцеров, фланцев, крестовин, ниппелей).
  2. Изготовлении строительных материалов.
  3. Сборке разных металлоконструкций, машин, судов, промышленного оборудования.

Из этого металла производят:

  1. Бесшовные трубы. Изготавливаются путем холодного, горячего волочения. Их особенность — высокая прочность.
  2. Цельносварные холоднокатаные трубы.
  3. Различные профиля (проволоку, двутавры, швеллера, металлические уголки, листы разной толщины, прутки).

Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:

  1. ГОСТ 17305-91— производство проволоки разного сечения.
  2. ГОСТ 82-70 — изготовление металлических лент разной ширины.
  3. ГОСТ 16523-97 — производство легких листов малой толщины.
  4. ГОСТ 10704-9 — изготовление труб.
  5. ГОСТ 8479-70 — производство кованых деталей, поковок.
  6. ГОСТ 1577-93 — изготовление металлических листов большой толщины.
  7. ГОСТ 14955-77 — производство серебрянки, шлифовальных прутков.
  8. ГОСТ 7417-75 — изготовление калиброванных прутков.
  9. ГОСТ 8240-97, ГОСТ 1050-88 — производство фасонного, сортового проката.

В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.

Стальные листы

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Марки и химический состав
стали по ковшевой пробе должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Марка стали

Массовая доля элементов, %

углерода

кремния

марганца

хрома,
не более

05кп

Не более 0,06

Не более 0,03

Не более 0,40

0,10

08кп

0,05-0,12

Не более 0,03

0,25-0,50

0,10

08пс

0,05-0,11

0,05-0,17

0,35-0,65

0,10

08

0,05-0,12

0,17-0,37

0,35-0,65

0,10

10кп

0,07-0,14

Не более 0,07

0,25-0,50

0,15

10пс

0,07-0,14

0,05-0,17

0,35-0,65

0,15

10

0,07-0,14

0,17-0,37

0,35-0,65

0,15

11кп

0,05-0,12

Не более 0,06

0,30-0,50

0,15

15кп

0,12-0,19

Не более 0,07

0,25-0,50

0,25

15пс

0,12-0,19

0,05-0,17

0,35-0,65

0,25

15

0,12-0,19

0,17-0,37

0,35-0,65

0,25

18кп

0,12-0,20

Не более 0,06

0,30-0,50

0,15

20кп

0,17-0,24

Не более 0,07

0,25-0,50

0,25

20пс

0,17-0,24

0,05-0,17

0,35-0,65

0,25

20

0,17-0,24

0,17-0,37

0,35-0,65

0,25

25

0,22-0,30

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

30

0,27-0,35

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

35

0,32-0,40

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

40

0,37-0,45

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

45

0,42-0,50

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

50

0,47-0,55

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

55

0,52-0,60

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

58(55пп)

0,55-0,63

0,10-0,30

Не более 0,20

0,15

60

0,57-0,65

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

Примечания:

1.
По степени раскисления сталь обозначают: кипящую — кп, полуспокойную — пс,
спокойную — без индекса.

2.
Сталь марки 05кп не допускается к применению во вновь создаваемой и модернизируемой
технике.

3.
Профиль для косых шайб по ГОСТ 5157
изготавливают из стали марок 20 и 35.

(Измененная редакция, Изм. №
1).

1.1.1. Массовая доля серы в стали должна быть не
более 0,040 %, фосфора — не более 0,035 %.

Для стали марок 11кп
и 18кп, применяемой для плакировки, массовая доля серы должна быть не более
0,035 %, фосфора — не более 0,030 %.

1.1.2. Остаточная
массовая доля никеля в стали всех марок не должна превышать 0,30 %, меди в
стали марок 11кп и 18кп — 0,20 %, в стали остальных марок — 0,30 %.

1.1.3. В стали марок
35, 40, 45, 50, 55 и 60, предназначенной для изготовления патентированной
проволоки, массовая доля марганца должна быть от 0,30 % до 0,60 %, никеля
— не более 0,15 %, хрома — не более 0,15 %, меди — не более 0,20 %. Массовая
доля серы и фосфора — соответственно требованиям стандартов на проволоку, но не
превышает норм, приведенных в п. 1.1.1.

(Измененная редакция. Изм.
№ 2)

1.1.4. В стали марок 08пс, 10пс, 15пс и 20пс,
предназначенной для изготовления листового проката для холодной штамповки,
допускается массовая доля марганца до 0,25 % по нижнему пределу.

1.1.5. В стали марок 08пс, 10пс, 15пс и 20пс допускается
массовая доля кремния менее 0,05% при условии применения других (кроме кремния)
раскислителей в необходимых количествах.

1.1.6. В стали допускается массовая доля мышьяка не более
0,08 %.

1.1.7 Массовая доля азота в
кислородно-конвертерной стали

(Новая редакция. Изм.
№ 2)

1.1.7.1 Для
проката, изготовленного из стали без внепечной обработки, массовая доля азота
не должна превышать:

— 0,006 % — для
тонколистового проката и ленты;

— 0,008 % — для
остальных видов проката.

(Введен дополнительно. Изм.
№ 2)

1.1.7.2 Для проката, изготовленного из стали с внепечной
обработкой, массовая доля азота не должна превышать 0,010 %.

(Введен дополнительно. Изм.
№ 2)

1.1.8 По согласованию между заказчиком и изготовителем, что
оговаривается в заказе, в спокойной стали, изготовленной с применением
металлического лома, допускается остаточная массовая доля хрома и никеля не
более 0,40 % каждого.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

(Новая редакция. Изм.
№ 2)

1.2. В прокате, заготовках, поковках и изделиях дальнейшего
передела допускаются отклонения по химическому составу от норм, приведенных в табл. 1, в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

Наименование элемента

Допускаемые отклонения, %

Углерод

±0,01

Кремний
для спокойной стали

±0,02

Марганец

±0,03

Фосфор

+0,005

(Поправка, ИУС
3-2007)

1.3. Сортамент проката должен соответствовать
требованиям:

ГОСТ 2590
— для горячекатаного круглого;

ГОСТ 2591
— или другой нормативно-технической документации — для горячекатаного
квадратного;

ГОСТ 1133 — для
кованого круглого и квадратного;

ГОСТ
2879 — для горячекатаного шестигранного;

ГОСТ 103
— для горячекатаного полосового;

ГОСТ
4405 — для кованого полосового;

ГОСТ 5157
— для профиля для косых шайб;

ГОСТ 7417 — для
калиброванного круглого;

ГОСТ 8559 — для
калиброванного квадратного;

ГОСТ 8560 — для
калиброванного шестигранного;

нормативно-технической документации — для калиброванного
полосового;

ГОСТ 14955 — со специальной отделкой поверхности.

Примеры условных обозначений приведены в приложении 1.

Виды прокатного профиля

Прокатный профиль из СТ 20 получают одним из двух способов:

  1. Горячее деформирование. Данный метод используется только для изделий определенной толщины, который не должен быть выше 4 мм.
  2. Холодное деформирование. Для малой толщины изделий. В результате процедуры происходит утолщение сплава.

Этими методами получают следующие виды проката:

  • Холоднокатаные трубы из стали, сваренной целиком. Листы подлежат соединению по краям швов, которые выступают по прямой линии. Это делают после предварительной их свертки по радиусу. Получаются цельные изделия с повышенной твердостью.
  • Бесшовные трубы. Применяется метод горячего и холодного волочения, что придает изделию максимальную прочность и устанавливает достаточно высокую цену.
  • Профиля всех видов: листы, швеллера, проволоки, прутки. Можно изготавливать любые по длине и ширине изделия.

Расшифровка стали 40Х

Марку 40Х, относят к конструкционным, легированным. В результате того, что в состав стали может входить от 0.36 и 0.44% углерода и от 0.8 и до 1.1% хрома, она становится трудно свариваемой. То есть, для получения качественного шва необходимо выполнить ряд дополнительных технологических операций. Перед тем как начать сварку, кромки деталей необходимо подогреть до 300 ºC. После того как шов получен, надо выполнить отжиг.

Полный состав 40Х:

Химический состав стали 40Х позволяет ее применять для производства деталей с высокими параметрами прочности. К этим деталям относят:

Аналоги

Кстати, при выборе прутка из стали 40Х в качестве основного материала, проектировщик должен помнить о том, что существует возможность применения отечественных аналогов, таких как — 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Среди сталей, производимых за рубежом, существуют следующие аналоги как:

G51400, H51350 — США;

37Cr4, 41Cr4, 41CrS4 — Германия;

35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA — КНР.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 40Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

  1. Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
  2. Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
  3. Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
  4. Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.

Круг ф 160 ст 40Х с обточкой

После проведения термической обработки Сталь 40 может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 40Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

2.3. Характеристики, устанавливаемые по согласованию потребителя с изготовителем

2.3.1. Прокат с уменьшенными по сравнению с приведенными в табл.1 пределами по массовой доле углерода, но не менее 0,05 %.

2.3.2. Прокат с уменьшенными по сравнению с приведенными в табл.1 пределами по массовой доле углерода, но не менее 0,05 %, без учета допускаемых отклонений в готовом прокате, указанных в табл.2.

2.3.3. Прокат с массовой долей серы 0,020—0,040 %.

2.3.4. Прокат с массовой долей серы не более 0,025 %.

2.3.5. Прокат с массовой долей фосфора не более 0,030 %.

2.3.6. Прокат с массовой долей меди не более 0,25 %.

2.3.7. Сортовой прокат диаметром или толщиной свыше 30 до 140 мм с удалением заусенцев (УЗ) и смятых концов.

2.3.8. Нагартованный прокат с повышенной на 15 НВ по сравнению с приведенными в табл. 7 твердостью (ТВЗ).

2.3.9. Прокат с нормированными механическими свойствами (М3), определяемыми на образцах, вырезанных из термически обработанных заготовок (закалка+отпуск), указанного в заказе размера, в соответствии с требованиями табл. 8.

Таблица 8

Механические свойства проката размером

Марка стали

до 16

ММ

от 16 до 40 мм

от 40 до

100 мм

Предел текучести ст, Н/мм2 (кгс/мм2) не

менее

Временное сопротивление разрыву ов, Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное удлинение 65, %

Работа удара KU, Дж (кгс■м)

Предел текучести от, Н/мм2 (кгс/мм2)

Временное сопротивление разрыву

Н/мм2

(кгс/мм2)

Относительное удлинение 65, %

Работа удара KU, Дж (кгс ■ м)

Предел текучести от, Н/мм2 (кгс/мм2)

Временное сопротивление разрыву

Н/мм2

(кгс/мм2)

Относительное удлинение 65, %

Работа удара KU, Дж (кгс■м)

не менее

не менее

не менее

25

375

550-700

19

35

315

500-650

21

35

_

_

_

_

(38)

(56-71)

(3,5)

(32)

(51-66)

(3,5)

30

400

600-750

18

30

355

550-700

20

30

295

500-650

21

30

(П)

(61-76)

(3,0)

(36)

(56-71)

(3,0)

(30)

(51-66)

(3,0)

35

430

630-780

17

25

380

600-750

19

25

315

550-700

20

25

(44)

(64-80)

(2,5)

(39)

(61-76)

(2,5)

(32)

(56-71)

(2,5)

40

460

650-800

16

20

400

630-780

18

20

355

600-750

19

20

(47)

(66-82)

(2,0)

(41)

(64-80)

(2,0)

(36)

(61-76)

(2,0)

45

490

700-850

14

15

430

650-800

16

15

375

630-780

17

15

(50)

(71-87)

(1,5)

(44)

(66-82)

(1,5)

(38)

(64-80)

(1,5)

50

520

750-900

13

460

700-850

15

400

650-800

16

(53)

(76-92)

(47)

(71-87)

(41)

(66-82)

55

550

800-950

12

490

750-900

14

420

700-850

15

(56)

(82-97)

(50)

(76-92)

(43)

(71-87)

60

580

850-1000

11

520

800-950

13

450

750-900

14

(59)

(87-102)

(53)

(82-97)

(46)

(76-92)

Примечания.

1. Нормы механических свойств до 01.01.92 не являются браковочными, определение обязательно.

2. Механические свойства стали 30 распространяются на прокат размером до 63 мм.

3. Значения механических свойств приведены для проката круглого сечения. Для прямоугольных сечений диапазоны эквивалентных диаметров приведены в приложении 2.

Таблица 8а

2.3.10. Прокат с нормированной прокаливаемостью (ПР) в соответствии с приложениями 3 и 4.

2.3.11. Прокат из стали марок 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп), 60, предназначенный для поверхностной закалки токами высокой частоты, с обезуглероживанием (феррит+переходная зона) не более 0,5 % диаметра или толщины на сторону (2С).

2.3.12. Прокат в травленом состоянии (Т).

Сталь сдается партиями массой не менее 2 т. Партия составляется из стали одной плавки-ковша, одного размера и одного режима термической обработки.

Примечание. В отдельных случаях но соглашению сторон допускается поставка стали партиями массой менее 2 т.

ГОСТ 1050-60 Стр. 9

20.    Для проверки качества стали от партии отбирают:

а)    для хим! ческого анализа — одну пробу от плавки-ковша;

б)    для контроля макроструктуры:

по излому — для прутка-штанги,

травлением—два темплета от разных прутков-штанг;

в)    для испытания на растяжение — один образец; для определения ударной вязкости — три образца от разных прутков-штанг;

г)    для испытания на горячую или холодную осадку — три образца от разных прутков-штанг;

д)    для определения глубины обезуглероженного слоя и микроструктуры— два образца от разных прутков-штанг;

е)    для проверки твердости — не более 2% прутков-штанг, но не менее 3 шт.

21.    Отбор проб для определения химического состава стали должен производиться по ГОСТ 7666-66.

Примечание. Химический анализ стали на содержание остаточных примесей (хром, никель, медь, мышьяк) и кремний в кипящей стали на предприятии-изготовителе допускается не производить, при гарантии им установленных норм.

22.    Отсутствие поверхностных дефектов проверяют путем осмотра прутков-штанг партии без оптичеоких приборов с применением в случае необходимости светления или травления поверхности. Глубину залегания дефектов на поверхности прутков определяют контрольной запиловкой напильником.

23.    Макроструктуру стали проверяют на травленых поперечных темплетах, отрезанных от конца прутка-штанги, соответствующего головной части слитка.

Оценка макроструктуры производится в полном сечении для стали диаметром или толщиной до 120 мм вкл., а при толщине более 120 мм допускается производить на перекованш или перекатанном квадрате размером 120 мм.

24.    Отбор проб для механических и технологических испытаний стали должен производиться по ГОСТ 7564-64.

Испытание на осадку производят по ГОСТ 8817-73.

При испытании на горячую осадку образцы нагревают до температуры ковки и осаждают до 7з первоначальной высоты.

При испытании на холодную осадку образцы осаживают до 7г первоначальной высоты.

25.    Механические свойства при испытании на растяжение определяют по ГОСТ 1497-61 на круглых образцах пятикратной длины диаметром 10 мм.

Образцы для испытаний на растяжение и на ударную вязкость вырезают из нормализованных заготовок диаметром или толщиной (круг или квадрат) 25 мм.

Заготовка нормализуется по следующему режиму: нагрев до температуры на 30—50°С выше точки ЛС3, выдержка не менее

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

2

Переиздание (июль 1973 г.) с изменением Л$ 2, опубликованным в декабре 1965 г.

3

Издательство стандартов, 1973.

Область применения

Самое большое распространение подобные металлы получили в машиностроении. Это связано с тем, что Сталь 45 позволяет получать дешевые изделия с весьма неплохими эксплуатационными качествами. Примером назовем:

  1. Валы и валы-шестерни. В машиностроительной области весьма распространены валы и валы-шестерни, которые зачастую имеют ступенчатую форму. Подобные изделия становятся частью различных механизмов. Условия эксплуатации определяют возникновение поперечной и продольной нагрузки. Поэтому в приоритете высокая жесткость и прочность.
  2. Шестерни. Для передачи крутящего момента во многих механизмах устанавливаются шестерни. Они представлены зубчатыми колесами, которые имеют посадочное отверстие. Во время работы на шестерню оказываются самые различные нагрузки. Кроме этого, при контакте поверхность зуба подвергается трению. Поэтому высокая твердость позволяет существенно продлить срок эксплуатации подобного изделия.
  3. Трубы и элементы запорных механизмов. Несмотря на плохой показатель свариваемости Сталь 45 применяется также при производстве труб. Запорные механизмы могут применяться при большом давлении среды, и поэтому используемые элементы при их изготовлении должны обладать высокой жесткостью.


Согласно стандартам ГОСТ в виде заготовок выпускаются круги и различный прокат. Непосредственное получение деталей проводится при механической обработке за счет применения токарного или фрезерного оборудования.

Низкая коррозионная стойкость подобного металла определяет то, что в машиностроительной сфере получаемые изделия должны работать при условии постоянной смазки. Примером можно назвать механизмы подачи или скорости токарных станков, которые представлены большим количеством валов с насаженными зубчатыми колесами. Для того чтобы они прослужили дольше, проводиться подача масла, которое снижает трение и вероятность образования коррозии.

Для повышения некоторых качеств изделий проводится термическая обработка. В большинстве случаев она представлена закалкой с последующим отпуском. Для того чтобы исключить вероятность появления структурных дефектов из-за перенасыщения поверхности углеродом, процесс закалки существенно усложняется. Примером можно назвать применение различных соляных ванн для охлаждения. Закалка и отпуск проводятся до чистовой обработки, так как есть вероятность образования окалины и других дефектов.

Сортамент

По форме, размерам и предельным отклонениям горячекатаная металлопродукция должна соответствовать следующим требованиям:

— ГОСТ 2590 — круглая в прутках и мотках — ГОСТ 2591 — квадратная в прутках и мотках (или по другому стандарту или с другими требованиями, согласовываемыми при оформлении заказа) — ГОСТ 2879 — шестигранная в прутках и мотках — ГОСТ 103, ГОСТ 4405 — полосовая — ГОСТ 5157 — профили для косых шайб

— ГОСТ 1133 — круглая и квадратная в прутках — ГОСТ 4405 — полосовая

— ГОСТ 7417 — круглая в прутках и мотках — ГОСТ 8559 — квадратная в прутках и мотках — ГОСТ 8560 — шестигранная в прутках и мотках — ГОСТ 14955 — со специальной отделкой поверхности в прутках и мотках

Примечание: при поставке металлопродукции в мотках допускается в партии не более 5% мотков, состоящих из двух отрезков.

Полный текст ГОСТ 1050-2013 в прикрепленном pdf-файле

Источник