Андрей Смирнов
Время чтения: ~13 мин.
Просмотров: 0

Гост 4543-71. прокат из легированной конструкционной стали. технические условия (с изменениями n 1, 2, 3, 4, 5)

Сталь 50ХФА — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Заменитель

стали: 60С2А, 50ХГФА, 9ХС.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78. Лента ГОСТ 2283-79. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Назначение

тяжелонагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300 °С и другие детали.

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1180, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 50 мм на воздухе, 51-180 мм — в колодцах.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 269 и sB = 900 МПа Ku тв.спл. = 0,70, Ku б.ст. = 0.35.
Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
не чувствительна

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка

-25

Закалка 850 С, масло. Отпуск 450 С.

31

Закалка 850 С, масло. Отпуск 550 С.

37

Закалка 850 С, масло. Отпуск 600 С.

67

Предел выносливости

s-1, МПа

t-1, МПа

sB, МПа

s0,2, МПа

Термообработка, состояние стали

 676

 519

Закалка 850 С, масло. Отпуск 420 С. 

 666

 1630

 1590

Закалка 850 С, масло. Отпуск 475 С. НВ 485 

 725

 1570

 1430

Прокаливаемость

Расстояние от торца, мм / HRC э

 1.5

 3

 6

 9

 12

 18

 24

 30

 36

 59

 58

 57,5

 57,5

 57,5

 48

 41,5

 38

 38

Термообработка

Крит.диам. в масле, мм

Закалка 

25-40 

Сталь конструкционная легированная

Ст. 10Г2

Ст. 15ХФ

Ст. 20ХГР

Ст. 30Г

Ст. 34ХН3М

Ст. 38ХА

Ст. 40ХМФА

Ст. 10Х2М

Ст. 16Г2

Ст. 20ХГСА

Ст. 30Г2

Ст. 34ХН3МА

Ст. 38ХГМ

Ст. 40ХН

Ст. 12Г2

Ст. 16ХСН

Ст. 20ХМ

Ст. 30Х

Ст. 35Г

Ст. 38ХГН

Ст. 40ХН2МА

Ст. 12Х2Н4А

Ст. 18Х2Н4ВА

Ст. 20ХН

Ст. 30Х3МФ

Ст. 35Г2

Ст. 38ХГНМ

Ст. 40ХС

Ст. 12ХН

Ст. 18Х2Н4МА

Ст. 20ХН2М

Ст. 30ХГС

Ст. 35Х

Ст. 38ХМ

Ст. 40ХФА

Ст. 12ХН2

Ст. 18ХГ

Ст. 20ХН3А

Ст. 30ХГСА

Ст. 35ХГ2

Ст. 38ХМА

Ст. 45Г

Ст. 12ХН2А

Ст. 18ХГТ

Ст. 20ХН4ФА

Ст. 30ХГСН2А

Ст. 35ХГН2

Ст. 38ХН3МА

Ст. 45Г2

Ст. 12ХН3А

Ст. 19ХГН

Ст. 20ХНР

Ст. 30ХГТ

Ст. 35ХГСА

Ст. 38ХН3МФА

Ст. 45Х

Ст. 14Х2ГМР

Ст. 20Г

Ст. 20ХФ

Ст. 30ХН2МА

Ст. 35ХГФ

Ст. 38ХС

Ст. 45ХН

Ст. 14Х2Н3МА

Ст. 20Г2

Ст. 25Г

Ст. 30ХН2МФА

Ст. 35ХН1М2ФА

Ст. 40Г

Ст. 45ХН2МФА

Ст. 14ХГН

Ст. 20Н2М

Ст. 25Х2Н4МА

Ст. 30ХН3А

Ст. 36Х2Н2МФА

Ст. 40Г2

Ст. 47ГТ

Ст. 15Г

Ст. 20Х

Ст. 25ХГМ

Ст. 30ХН3М2ФА

Ст. 38Х2Н2МА

Ст. 40ГР

Ст. 50Г

Ст. 20Х2Н4А

Ст. 25ХГНМТ

Ст. 30ХРА

Ст. 38Х2Н3М

Ст. 40Х

Ст. 50Г2

Ст. 15Х

Ст. 20ХГНМ

Ст. 25ХГСА

Ст. 33ХС

Ст. 38Х2НМ

Ст. 40Х2Н2МА

Ст. 50Х

Ст. 15ХА

Ст. 20ХГНР

Ст. 25ХГТ

Ст. 34ХН1М

Ст. 38Х2НМФ

Ст. 40ХГНМ

Ст. 50ХН

Ст. 15ХГН2ТА

Ст. 20ХГНТР

Ст. 27ХГР

Ст. 34ХН1МА

Ст. 40ХГТР

Расшифровка аббревиатуры

Из названия можно определить главные компоненты, которые наделяют железо особыми свойствами. В этом случае по символам ХВГ делается следующая расшифровкаЗнак «Х» означает присутствие хрома (Cr), «В – ванадий (V), «Г» – марганец (Mn). Из слитков можно изготовить множество строительных приборов, но они обязаны строго соответствовать всем государственным стандартам. Например, калиброванные прутья разрешено выпускать только по ГОСТ 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000. Для черновых или промежуточных деталей применяются 1133-71, 7831-78, 5950-2000 стандарты.

Полосная сталь ХВГ обязана придерживаться ГОСТ 4405-75. К серебрянке и шлифованным прутьям относятся правила 14955-77 и 5950-2000.

Изделия из стали ХВГ

Государственным требованиям должны соответствовать и другие разновидности, но только наличие данной маркировки может дать гарантию на высокое качество заготовки. Подобный регламент создан для регулирования технических предприятий, для защиты жизни и здоровья потребителей, с целью предупреждения обмана во время реализации товара. Поэтому наличие на ХВГ ГОСТ знака – обязательное условие продажи.

Сталь 13ХФА

Сталь конструкционная легированная качественная.

Вид поставки  трубы из стали 13хфа

Применение:  Для изготовления трубной заготовки предназначенной для производства труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенные для использования в системах транспортирующих газ, системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях северной климатической зоны при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С, температурой транспортируемых сред от +5°С до +40°С и рабочим давлением до 7,4 МПа. Трубы отличаются от нефтегазопроводных труб обычного исполнения по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, повышенной хладостойкостью, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин.

Описание

Сталь 13ХФА применяется: для изготовления трубной заготовки и труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенные для использования в системах транспортирующих газ, системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях северной климатической зоны при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С, температурой транспортируемых сред от +5°С до +40°С и рабочим давлением до 7,4 МПа; бесшовных горячедеформированных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости (ст.13ХФА), с наружным диаметром от 60 до 426 мм класса прочности не менее К52, для внутрипромысловых трубопроводов, транспортирующих продукцию нефтяных скважин (газопроводов и напорных нефтепроводов при давлении до 4,6 МПа); для изготовления электросварных экспандированных прямошовных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, применяемых для газопроводов, технологических и промысловых трубопроводов на рабочее давление до 7,4 МПа транспортирующих нефть и нефтепродукты, для трубопроводов поддержания пластового давления в любых климатических зонах.

Примечание

Конструкционная легированная сталь повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости. Трубы отличаются от нефтегазопроводных труб обычного исполнения по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, повышенной хладостойкостью, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин.

Способы обработки и существующие аналоги

Марка 13ХФА достаточно легко подвергается основным способам обработки:

  • резанию механическим инструментом;
  • основным видам сварке;
  • ковке;
  • обычной инструментальной обработке.

Для поперечного или продольного резания, выпускаемых изделий, не требуется специального инструмента. Об этом свидетельствуют физические и механические свойства сплава. Свариваемость такого сплава не имеет ограничений. Его можно подвергать ковке уже при температуре более 860 °С. Произведенные исследования выпускаемого металла показали, что он не флокеночувствителен.

Наличие в сплаве необходимых легирующих добавок приводит к появлению специфических, так называемых закалочных структур. Во время сварки их образование может привести к снижению стойкости от холодных и горячих трещин. При сильном перегреве снижаться стойкость к хрупкому разрушению. Этот эффект вызван образованием увеличенного аустенитного зерна.

Наличие легирующих добавок, положительно влияет не только антикорроизийные свойства, но и на стойкость к перегреву. Происходит повышение ударной вязкости у границ образованного шва. Значительно повышается надёжность места сварки.

Марочник сталей характеристики, свойства сталей и сплавов

Марка ХВГ – назначение

Инструментальная легированная сталь ХВГ используется для изготовления режущего/ измерительного инструмента, для которого при закалке недопустимо повышенное коробление – длинные развертки/ метчики, протяжки, резьбовые калибры, холодновысадочные пуансоны/ матрицы, технологическая оснастка, другой специальный инструмент.

Сталь ХВГ – отечественные аналоги

Марка металлопроката

Заменитель

ХВГ

ХГ

ХВСГ

9ХВГ

9ХС

ШХ15СГ

Марка

Классификация

Зарубежные аналоги

ХВГ

Сталь инструментальная легированная

есть

Вид полуфабриката

t, 0С

Размер, мм

Условия охлаждения

Слиток

1150–800

до 400

Низкотемпературный отжиг

Переохлаждение

Заготовка

1180–800

до 300

В яме

Свариваемость

для сварных конструкций не применяется

Чувствительна.

Резка

Исходные данные

Обрабатываемость резанием Ku

Состояние

HB, МПа

sB, МПа

твердый сплав

быстрорежущая сталь

горячекатаное

235

780

0,75

0,35

Сталь ХВГ – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Вольфрам

Кремний

Марганец

Медь

Никель

Сера

Углерод

Фосфор

Хром

1,2–1,6

0,1–0,4

0,8–1,1

0,3

0,4

0,03

0,9–1,05

0,03

0,9–1,2

Материал ХВГ – механические свойства

Сортамент

ГОСТ

Размеры – толщина, диаметр

Режим термообработки

t

KCU

y

d5

мм

кДж/м2

%

%

МПа

МПа

Лента отожжен.

2283–79

0,1–4

880

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Прокат после отжига

5950–2000

241

Критические точки

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Mn

Температура

815

845

625

775

150

HRC

Шлифуемость

54–56

удовлетворительная

58–60

пониженная

t

HRCэ

Время

ч

150–160

62

1

200–220

58

1

HRC

На воздухе

В воде

В селитре

В масле

60

15–40

15–70

t

r

R 109

E 10-5

l

a 106

C

кг/м3

Ом·м

МПа

Вт/(м·град)

1/Град

Дж/ (кг·град)

20

7850

380

100

7830

11

200

12

300

7760

13

400

13,5

500

14

600

7660

14,5

Болгария

Венгрия

Германия

Евросоюз

Испания

Италия

Китай

BDS

MSZ

DIN, WNr

EN

UNE

UNI

GB

Польша

Румыния

США

Франция

Швеция

Юж.Корея

Япония

PN

STAS

AFNOR

SS

KS

JIS

105WC13

105WCr5

106WCr6

90MCW5

Материал ХВГ – область применения

Сталь марки ХВГ используют для изготовления режущего/ измерительного инструмента, для которого при закалке недопустимо повышенное коробление.

Условные обозначения

HRCэ

HB

KCU

y

d5

sT

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Роквеллу

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Ku

s0,2

t-1

s-1

Коэффициент относительной обрабатываемости

Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

N

число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Свариваемость

Без ограничений

Ограниченная

Трудно свариваемая

Подогрев

нет

до 100–1200С

200–3000С

Термообработка

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

Ом·м

Удельное сопротивление

r

кг/м3

Плотность

C

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

l

Вт/(м·град)

Коэффициент теплопроводности

a

1/Град

Коэффициент линейного расширения

E

МПа

Модуль упругости

t

Температура

Купить инструментальную легированную сталь ХВГ в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

Продукция

Доставка

Контакты

Технические характеристики: тонкости использования справочных пособий

Свойства стали 09г2с во многом определяются химическим составом сплава, его специфическими параметрами, которые сегодня довольно точно просчитываются металлургами.

Марка стали 09г2с имеет следующие критические точки:

  • Ac1 = 732, когда аустенит превращается в перлит процессах охлаждения;
  • Ac3(Acm) = 870 (с – от французского chauffage/нагрев) точка конца растворения цементита;
  • Ar3(Arcm) = 854 (refroidissement – охлаждение) начало выделения Fe3C;
  • Ar1 = 680 доэвтектоидная сталь, соответствует выделению феррита

Условные обозначения классические, цифры 1 и 3 обозначают номера точек на графике. Символами cm обычно отмечают заэвтектоидные стали.

Если говорить о других особенностях ст 09г2с, характеристики отмечаются такие: легкая свариваемость материала. Для этого используют РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. Не поддаются свариванию только изделия, прошедшие химико-термическую обработку.

Механические свойства стали 09г2с – это табличные величины, которые разработаны рядом ГОСТов и описывают материал при комнатной температуре, а также для других его состояний.

Среди важных механических свойств стали 09г2с выделяют такие:

  • Предел текучести для остаточной деформации, измеряется в Мпа;
  • Относительные величины удлинения при разрыве и сужении;
  • Ударная вязкость (использование под нагрузкой – одно из основных применений);
  • Твердость по Бринеллю (HB).

Класс прочности стали 09г2с: таблица для перечня марок включает и указанную, как уже отмечалось соответствует С345. Сюда же относится ряд других марок. Таким образом, отличные по химическому составу и даже способу получения стали, могут иметь одинаковый класс прочности. Эти данные можно найти для 09г2с по ГОСТ 19281-2014, характеристики сплавов представлены в удобных таблицах, по которым легко ориентироваться. ГОСТ 19281-2014 вы можете посмотреть (скачать) – здесь.

Но возможна и ситуация наоборот. Например, для 09г2с ГОСТ 19281-89 и марки 16ГС есть данные о классах прочности 265 и 296.

В этом же ГОСТе описывают типы металлопроката:

  • Сортовой, круглый, фасонный при различных сечениях (в том числе круг 09г2с).
  • Широкополосные профиля с определенной толщиной изделий.

Круги большого диаметра стали 09г2с

Подобная информация представлена и для других марок.

Плотность стали 09г2с колеблется, где-то возле отметки 7800кг/м3. Но легирующие элементы могут, как увеличивать удельный вес, так и уменьшать его. К первому склонен вольфрам. Второго достигают добавлением: кобальта, никеля, меди.

Твердость стали 09г2с может определяться по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и т.д. выбор системы определяется типом изделий, для которых требуется определение параметра. Также он важен при выборе способа сварки, твердость стали на шве должна сохранять достаточно высокие показатели.

Большую часть перечисленных параметров можно найти в ТУ 14 3 1128 2000 для стали 09г2с, как и для остальных марок. Технические условия описывают требования к материалам, из которых изготавливаются трубы для обслуживания газовых месторождений, других направлениях отрасли.

Допускаемое напряжение для стали 09г2с рассчитывается в зависимости от таких значений:

  • класса прочности и марки;
  • температуры, при которых она будет эксплуатироваться;
  • толщин, изредка конфигураций (круг, лист, прочее).

Существующие 09г2с аналоги зарубежные (европейские, азиатские, другие), наиболее совпадают по механическим, техническим свойствам с указанной маркой. Однако химический состав может сильно отличаться. Наиболее близкую конфигурацию имеет болгарская версия этой марки.

Физические и механические свойства

В химический состав металла входит 1-1,6% вольфрама, который придаёт элементу дополнительную сопротивляемость к износу. Чтобы добиться необходимой твёрдости, в состав добавляют хром и углерод в соотношении 1%. Наличие кремния (0,4%) повышает сопротивляемость отпуску, а марганец (1-2%) обеспечивает целостность структуры.

Легированная сталь ХВГ

Сам ХВГ имеет следующие характеристики:

  • при Т=20 °C плотность изделия будет 7850 кг/м3;
  • с температурой в 100 °C коэффициент линейного расширения (a106) составит 11 ГРАД, а плотность снизится на 20 единиц;
  • при Т=200 °C a106 будет 12;
  • при нагреве до 600°C расширение достигнет 14,5 град, а «p» уменьшиться до 7660.

Важно отметить, что углерод – главный компонент ХВГ, которого должно быть не менее 1%. Данное значение получается завышенным, что и отличает эту марку от остальных

Немаловажный показатель – стойкость к коррозии, что даёт возможность применять металлопрокат для создания сложных агрегатов. Общая химическая структура выглядит следующим образом:

  • Fe – 94%;
  • C – 1-1,5%;
  • Mn – 08-11%;
  • Ni – 0,35%;
  • S, P – не более 0,03%;
  • Mo, Cu – до 0,3%;
  • W – 1,2-1,6%.

https://youtube.com/watch?v=thbiXcE7sNc

Все соединения добавляют в такой пропорции, чтобы обеспечить слиткам лучшую закаливаемость, снизить деформацию и убрать вероятность появления трещин. В итоге получается углеродистая сталь высшего сорта.

Что подразумевается под маркой стали?

Обозначения указывают на различные факторы:

Расшифровка марки стали приведена в таблице ? в отечественной системе оперируют такими указаниями:

Установлена степень раскисления конструкционных сталей трех видов. Спокойный тип означает, что материал обладает высоким уровнем содержания кремния, выступающего раскислителем – от 0,12%. Стали этого вида однородны, хорошо свариваются, лучше сопротивляются хрупкому разрушению, подлежат использованию в агрессивных средах.

Металлопрокат используется для монтирования прочных конструкций, подвергающихся постоянным нагрузкам. Кипящий тип, наоборот, включает в состав не более 0,07% этого элемента, его слитки менее однородны, больше засорены газами.

Полуспокойные марки находятся между двумя крайними типами сталей, сочетают полезные качества обоих видов. Маркировка конструкционного металла выглядит, например, как Ст5сп, где Ст – сталь, 5 – содержание углерода (десятые доли), сп – «спокойная» (также используются сокращения кп, пс, то есть кипящая, полуспокойная соответственно).

С помощью добавления редкоземельных металлов достигается повышение стойкости к коррозийному растрескиванию. Сталь 20ЮЧ улучшается посредством церия, упрочивается небольшим количеством ванадия. Из нее делают трубопроводную арматуру, трубы, корпуса для эксплуатации в условиях высокого содержания углекислого газа, сероводорода, выдерживает температуры от +475 до -40 градусов.

Механические характеристики

Сечение, мм sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % кДж/м2, кДж/м2 HRC HRB HV, МПа
Листовой прокат для труб по ТУ 1381-116-00186654-2013 (образцы поперечные, в графе KCU указано KCV-40°С)
≥375 510-610 ≥23 ≥882 ≤92
Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости по ТУ 1383-010-48124013-03. В состоянии поставки (указаны мехсвойства металла труб и KCV-40 °С)
≥350 ≥510 ≥20 ≥784 ≤92
Трубы бесшовные горячедеформированные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 1319-369-00186619-2012. В графе KCU указано KCV-50°С/KCU-60°С)
372-491 ≥510 ≥23 ≥981/588 ≤92
Трубы бесшовные нефтегазопроводные термообработанные в состоянии поставки по TУ 1317-006.1-593377520-2003 (образцы, в состоянии поставки указан класс прочности, в графе KCU указано значение KCV-50 °С)
89-426 372-491 ≥510 ≥23 ≥980 ≤92
Трубы бесшовные нефтегазопроводные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 1317-233-0147016-02 (образцы, в состоянии поставки указан класс прочности, в графе KCU указано значение KCV-50 °С)
338-470 502-627 ≥25 ≥980 ≤92
Трубы по ТУ 1381-116-00186654-2013 (образцы поперечные, в графе KCU указано KCU-60°С/KCV-20°С)
≥350 510-630 ≥20 ≥392/392 ≤22 ≤250
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации