Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Сталь хвг: состав, применение и характеристики

Сталь 30ХГСА

ПрофильРазмер (мм)НТД
Круг16283240100ТУ 14-1-950-86, ГОСТ 2590-2006
Круг калиброванный812ТУ 14-1-950-86, ГОСТ 7417-75

Характеристики стали 30ХГСА

Технические и эксплуатационные характеристики деталей, а также химический состав материала представлены в специальном нормативном документе. Они регламентируются предписаниями ГОСТа 4543–71.

В составе сплава 8 элементов, основные из них: хром, марганец и кремний. Второстепенные:

  • Углерод
  • Никель
  • Медь
  • Сера
  • Фосфор

Точное процентное соотношение всех составляющих представлено в таблице ниже и на диаграмме.

Si

Cr

Mn

С

Ni

Cu

S

P

от 0,9 до 1,2

0,8 – 1,1

от 0,8 до 1,1

0,28 – 0,34

менее 0,3

менее 0,3

до 0,025

менее 0,025

Расшифровка стали 30ХГСА

  • 30 – количественная доля содержания углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость;
  • Х – это марганец, удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки;
  • Г – обозначает кремний, повышает пластичность, не снижая при этом прочность;
  • С – обозначает кремний, повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке;
  • А – обозначает , что сталь прошла закалку с высоким отпуском. 

Преимущества стали 30ХГСА

  • Высокая пластичность стали позволяет применять для ее обработки 
  • Повышенное значение прочности и устойчивости к ударным нагрузкам
  • Упругие свойства стали также способствуют резанию: фрезерование, зенкерование
  • Устойчива при работе в условиях переменных нагрузок
  • Сталь сохраняет свои механические характеристики при температуре вплоть до 450 С

Применение стали 30ХГСА

  • анкерные болты, гайки, шпильки
  •  в авиастроении для изготовления расходных деталей самолетов: фланцы, валы и прочее.
  •  при производстве высокоответственных изделий, работающих в условиях переменных нагрузок: зубчатые передачи, шпиндели, валы, толкатели
  • валов и осей,
  • лопаток компрессорных машин, эксплуатируемых при температуре до +200°С,
  • зубчатых колес,
  • корпусов обшивки,
  • рычагов и толкателей,
  • сварных конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках,
  • фланцев,
  • крепежных элементов, которые функционируют при низких температ

Свойства стали 30ХГСА

Термическая обработка таких веществ производится в два основных этапа. В первую очередь, деталь из подобного сплава закаливается в масле при температуре +880oC. Затем она отпускается в воде при показании термометра 540oC выше 0oC.

Начальная температура ковки материала +1240oC, конечная +800oC. Изделия с сечением до 50 мм охлаждаются на воздухе, свыше 51 мм проходят процедуру охлаждения в специальных ящиках.

Ac1 = 760o Твердость стали 30ХГСА по Бринеллю достигает 10 -1 = 229 МПа. Предел прочности наступают при температурах:

  • Ac3(Acm) = 830o
  • Ar3(Arcm) = 705o
  • Ar1 = 670o
  • Mn = 352o

Материал относится к ограниченно свариваемым. Для него доступны следующие способы сварки:

  • ручная дуговая (РДС),
  • аргонно-дуговая под флюсом и с газовой защитой (АДС),
  • аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов (АрДС),
  • электрошлаковая (ЭШС),
  • контактно-точечная (КТС).

При этом рекомендуется предварительный подогрев и последующая термическая обработка. Подобных ограничений не существует только при контактно-точечной сварке.

Обрабатываемость материала резанием доступна в горячекатаном состоянии, при твердости сплава по Бринеллю от 207 до 217 единиц.

Сталь 30ХГСА не имеет склонности к отпускной хрупкости, однако при этом она является флокеночувствительным материалом.

Как и у любых среднелегированные сталей, к основному составу марки 30ХГСА добавляются примеси хрома, марганца, кремния, молибдена, никеля, вольфрама, углерода или ванадия. Пропорции этих элементов могут быть различные, однако их суммарное содержание не превышает 10%.

При помощи добавления или удаления из состава различных легирующих веществ стали придают те или иные свойства. Например, для повышения теплоустойчивости в составе стали уменьшают присутствие углерода, но при этом обязательно легируют повышенным количеством хрома.

Высокопрочные сплавы получают за счет термической обработки, повышения содержания углерода в составе и других легирующих элементов, которые улучшают прочность феррита и увеличивают прокаливаемость материала.

Технические характеристики

Основной характеристикой стали ШХ15 является высокая чувствительность к технологической обработке методом горячей деформации и термическим процессам. В результате сталь обретает стойкость, которая непосредственно отражается на качестве готовых изделий. Эти процессы формируют высокую износостойкость, упругость при сохранении на требуемом уровне вязкости и пластичности.

Закалка производится в водном растворе при температуре 810–820 или в масле, которое нагрето до 40–60С. Температура заготовки должна составлять от 650 до 830С

Основными плюсами стали ШХ15 являются такие достоинства как:

  • однородность, достигнутая благодаря использованию специальных технологий;
  • отличная выносливость при контакте с другими материалами;
  • податливость к обработке;
  • высокая твердость и износостойкость;
  • вязкость и пластичность;
  • получение тонкой острой режущей кромки.

К минусам стали шх15 обычно относят неустойчивость к коррозийным процессам и сложность заточки.

Сферы применения

По существующей классификацией инструментальных легированных сталей 5ХНМ относят ко второй группе подобных сплавов. Они предназначены для изготовления инструментов и оборудования, используемого на предприятиях среднего и тяжёлого машиностроения. Его производят посредством штамповки и ковки. Из этого сплава изготавливают:

  • различные штампы (как горячие, так и холодные);
  • так называемые молотковые штампы (применяются в различных пневматических, гидравлических, паровоздушных прессах);
  • блоков матриц, используемых в качестве дополнительных вставок;
  • валов и колец обрабатывающих станков и прокатных станов.

Круг ст 5ХНМ

Применение стали 5ХНМ для изготовления такого оборудования обусловлено способностью удовлетворять высоким требованиям. К этим требованиям относятся:

  • высокие прочностные характеристики;
  • максимально возможное сопротивление скоротечному удару;
  • высокая износоустойчивость;
  • отличная теплопроводность (должен обеспечиваться быстрый отвод образовавшегося у поверхности штампа тепла);
  • глубокая прокаливаемость (особенно это свойство особенно необходимо для крупногабаритных штампов);
  • способность сохранять целостность поверхности (обладать высокой сопротивляемости образованию на поверхности трещин из-за так называемого разгара, то есть быстрого нагрева и последующего охлаждения);
  • способностью хорошо подвергаться таким видам обработки как отжиг и закалка;
  • допустимой красностойкостью (жаропрочные свойства изготовленного штампа не должны снижаться в процессе работы, под продолжительным воздействием повышенных температур, он должен продолжительное время сопротивляться отпуску);
  • высокая вязкость (во время работы штампа ударному воздействию одновременно подвергается обрабатываемая заготовка и поверхность штампа, поэтому металл штампа должен обладать требуемой вязкостью, чтобы сохранять продолжительное время свои геометрические формы);
  • обладать заданной отпускной хрупкостью (особенно это необходимо для штампов больших размеров);
  • иметь хорошую слипаемость (штамп должен противостоять эффекту адгезии, прилипанию поверхности заготовки к рабочей поверхности штампа, это позволит получать штампованные изделия с заданными свойствами в течение длительного времени и значительно увеличить срок службы агрегата).

Этот материал имеет как отечественные, так и зарубежные аналоги. Отечественными аналогами стали 5ХНМ являются — 5ХНВ, 5ХГМ, 5ХНВС и некоторые другие из второй группы. Более подробную информацию можно найти в марочнеке сталей и соответствующих стандартах.

Подобный металл производятся во многих странах мира. Наиболее известным аналогами являются: Т61206 – производится в США, 1.2711 и 1.2713.55 – изготавливается в Германии, 55NCDV7 и 55NiCrMoV7 – во Франции, 5CrNiMo в Китае.

Сталь ХВГ — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Заменитель
стали: 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78.
Назначение
измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка.

Химический состав

Химический элемент%
Вольфрам (W)1.20-1.60
Кремний (Si)0.10-0.40
Медь (Cu), не более0.30
Молибден (Mo), не более0.30
Марганец (Mn)0.80-1.10
Никель (Ni), не более0.35
Фосфор (P), не более0.030
Хром (Cr)0.90-1.20
Сера (S), не более0.030

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 235 и sB = 760 МПа Ku тв.спл. = 0,75, Ku б.ст. = 0.35.
Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
чувствительна
Шлифуемость
при твердости HRCэ 59-61 пониженная; при HRCэ 55-57 — удовлетворительная

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработкаKCUHRCэ
Сечение 15 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.4064
Сечение 25 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.3064
Сечение 50 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.2063
Сечение 100 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.1561

Твердость

Состояние поставки, режим термообработкиHRCэ поверхностиНВ
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные  255
Образцы. Закалка 830 С, масло. Отпуск 180 С  61
Изотермический отжиг 780-800 С, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 670-720 С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 550 С, воздух.  255
Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С, масло. Отпуск 150-200 С, воздух (режим окончательной термобработки)  63-64
Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С. Отпуск 200-300 С, воздух (режим окончательной термообработки)  59-63
Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 180-220 С.  59-63
Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 230-280 С.  57-61
Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 280-340 С.  55-57
Закалка 820 С, масло. Отпуск 100 С.  66
Закалка 820 С, масло. Отпуск 200 С.  64
Закалка 820 С, масло. Отпуск 300 С.  61
Закалка 820 С, масло. Отпуск 400 С.  57
Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 170-200 С.  63-64
Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 200-300 С.  59-63
Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 300-400 С.  53-59
Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 400-500 С.  48-53
Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 500-600 С.  39-48

Прокаливаемость

Расстояние от торца, мм / HRC э
 2.5 5 7.5 10 15 20 25 30 35 45
 65-67 62,5-66,5 57-66 49,5-65,5 41,5-63 38,5-60 37,5-55,5 38-51,5 36-47,5 35-43,5
ТермообработкаКрит.диам. в масле, ммКрит. твердость, HRCэ
Закалка 15-70 61 

Физические свойства

Температура испытания, °С20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 
Плотность, pn, кг/см37850 7830 7760 7660 
Температура испытания, °С20- 100 20- 200 20- 300 20- 400 20- 500 20- 600 20- 700 20- 800 20- 900 20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)11.0 12.0 13.0 13.5 14.0 14.5 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)11.0 12.0 13.0 13.5 14.0 14.5 

Термическая обработка

Под этим термином понимается процесс температурного воздействия, который позволяет улучшить атрибуты твёрдых сплавов. Термообработку могут проходить металлы различной категории, но для каждого вида требуется определённый подход. Всего существует несколько разновидностей данных манипуляций:

  1. Закаливание. Особенность этой процедуры заключается в разогреве до критических градусов с быстрым охлаждением детали. Подобные экстремальные перепады наделяют поверхность предмета повышенной прочностью. При закалке ХВГ печь разогревают до 830 °C, а после нагрева следует остывание в масле.
  2. Отжиг. Этот класс похож на предыдущий, только охлаждение должно быть постепенным, желательно на открытом воздухе. Основная задача метода – уменьшение плотности для простоты дальнейшей механической обработки.
  3. Криогенная. Тут воздействуют на объект низкими температурами, которые могут быть ниже -150 °C. Благодаря такому подходу можно добиться повышения износостойкости элементов.

https://youtube.com/watch?v=6u_1rP9-NEw

Последний способ применим для производства тормозных дисков, лезвий, дисков сцепления и прочих запчастей. Отсюда можно сделать вывод, что данный материал не замораживают. А термообработка стали ХВГ в стандартной печи представляется более популярным вариантом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Распространенная благодаря характеристикам и хорошей обрабатываемости ковкой и резанием (после отжига), невысокой стоимости, сталь ХВГ применяется во многих агрегатах, конструкциях и промышленности. По структуре относиться она к заэвтектоидным сталям перлитного класса, по назначению к инструментальным легированным.

Сталь ХВГ – характеристика, химический состав, свойства, твердость

Заменитель

стали: 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78.

Назначение

измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка.

Химический состав

Химический элемент

%

Вольфрам (W)1.20-1.60
Кремний (Si)0.10-0.40
Медь (Cu), не более0.30
Молибден (Mo), не более0.30
Марганец (Mn)0.80-1.10
Никель (Ni), не более0.35
Фосфор (P), не более0.030
Хром (Cr)0.90-1.20
Сера (S), не более0.030

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 235 и sB = 760 МПа Ku тв.спл.

= 0,75, Ku б.ст. = 0.35.

Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
чувствительна
Шлифуемость
при твердости HRCэ 59-61 пониженная; при HRCэ 55-57 – удовлетворительная

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка

KCU

HRCэ

Сечение 15 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.

40

64

Сечение 25 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.

30

64

Сечение 50 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.

20

63

Сечение 100 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С.

15

61

Твердость

Состояние поставки, режим термообработки

HRCэ поверхности

НВ

Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные 

 255

Образцы. Закалка 830 С, масло. Отпуск 180 С 

 61

Изотермический отжиг 780-800 С, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 670-720 С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 550 С, воздух. 

 255

Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С, масло. Отпуск 150-200 С, воздух (режим окончательной термобработки) 

 63-64

Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С. Отпуск 200-300 С, воздух (режим окончательной термообработки) 

 59-63

Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм – в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 180-220 С. 

 59-63

Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм – в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 230-280 С. 

 57-61

Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм – в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 280-340 С. 

 55-57

Закалка 820 С, масло. Отпуск 100 С. 

 66

Закалка 820 С, масло. Отпуск 200 С. 

 64

Закалка 820 С, масло. Отпуск 300 С. 

 61

Закалка 820 С, масло. Отпуск 400 С. 

 57

Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 170-200 С. 

 63-64

Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 200-300 С. 

 59-63

Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 300-400 С. 

 53-59

Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 400-500 С. 

 48-53

Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 500-600 С. 

 39-48

Прокаливаемость

Расстояние от торца, мм / HRC э

 2.5

 5

 7.5

 10

 15

 20

 25

 30

 35

 45

 65-67

 62,5-66,5

 57-66

 49,5-65,5

 41,5-63

 38,5-60

 37,5-55,5

 38-51,5

 36-47,5

 35-43,5

Термообработка

Крит.диам. в масле, мм

Крит. твердость, HRCэ

Закалка 

15-70 

61 

Основные свойства

На основные характеристики стали 18ХГТ присутствие таких элементов, как хром. Он является дешевым легирующим элементом. В соединении с углеродом химический элемент придает марке данного сплава прочность и устойчивость материала. При этом наблюдается незначительное понижение вязкости. А также хром положительно влияет на критическую скорость термообработки стали 18ХГТ.

Присутствие марганца положительно влияет на ковкость и дает хорошую свариваемость металлу. Этот компонент не образует карбида. Он растворяется и превращается в легированный цементит. Присутствие большого количества марганца делает ее хрупкой при закалке.

Присутствие кремния в этом типе сплава придает ей прочность. Благодаря этому элементу также не теряется пластичность. Другой элемент – титан. При соединении с углеродом компонент образует высокотвердые изделия. Детали, в которых присутствует титан, способны сопротивляться смятию.

Способы сварки:

  • Контактная точечная сварка.
  • Ручная дуговая сварка.

Свариваются детали без подогрева и термообработки в последующем. Только с деталями, обработанными химико-термически, возможны проблемы во время сварки.

Конструкционная легированная сталь не подвержена различным внутренним дефектам. Во время проверки на излом или разрыв сплав данной марки показывает отличные результаты. Изделия из нее также не склонны к хрупкости во время отпуска детали и проверки на излом.

Температура среды, в которой допустима работа деталей из конструкционного сплава, может колебаться от минус семидесяти градусов по Цельсию до четырех сот пятидесяти со знаком плюс.

Круг из стали 18ХГТ

Механические свойства 18ХГТ таковы, что пятимиллиметровое изделие выдерживает давление до 1520 Мпа, если материал прошел термообработку при 850 градусах по Цельсию с отпуском в двести градусов. Двадцатимиллиметровые детали из нее выдерживают давление до 950 Мпа при той же закалке и отпуске. Для охлаждения используется масло вместо воды. Оно замедляет процесс, так как от скорости охлаждения зависит результативность закалки.

Твердость изделия из этого металла после отжига равна 217 HB. При повышении температуры до 500 градусов твердость стали 18ХГТ повышается. ГОСТ данного материала 4543-71.

Состав и характеристики металла

Характеристики стали марки 13ХФ ГОСТ 4543-71 следует рассматривать исходя из её состава и основных свойств.

Химический состав

По химическому составу она относится к категории углеродистых легированных сталей. В соответствие с установленным стандартом допускается следующий состав элементов. Как и в любой стали, основу составляет железо. В качестве добавок допускается углерод – в количестве 1,25-1,4, кремния до 0,4. Легирующих добавок: марганца – не более 0,45, хрома – до 0,7, никеля – до 0,35, ванадия более 0,25.

Физические свойства

Основные физические свойства соответствуют установленным ГОСТам и имеют следующие значения:

  • коэффициент линейного расширения изменяется от 11,9 (ТКЛР×106 1/град) при температуре в 100 °С до 14,9 (ТКЛР×106 1/град) при повышении температуры до 700 °С;
  • модуль упругости около 2,1МПа при нормальной температуре, понижается до коэффициента 1,89МПа при 900 °С и более;
  • плотность сплава не превышает 7680 кг/м3;
  • удельная теплоёмкость около 540 Дж/(кг×град);
  • удельное электрическое сопротивление R×109 Ом.

Структура стали 13ХФА при закалке от 930 °С

Металл имеет ярко выраженную феррито-перлитную структуру. В основном она имеет округлую форму, ориентированную в направлении возможной деформации, что определяет её свойства.

Механические свойства

Эти свойства 13ХФА определяется входящими в состав сплава химическими элементами. Основные числовые характеристики, полученные при температуре в 20 °С имеют следующие значения:

  • величина ударной вязкости составляет 196 кДж/м2;
  • допустимый предел кратковременной прочности находится в интервале от 502 до 686 МПа;
  • реализуемый предел текучести находится в интервале от 353МПа до 519 МПа;
  • максимальная величина относительного удлинения не превышает 25%.

Все приведенные свойства и характеристики соответствуют установленным требованиям ГОСТ для всех изделий из 13ХФА.

Труба бесшовная 325х8 мм 13хфа

13ХФА обладает определёнными достоинствами, что позволяет использовать её для решения целого круга специфических задач. К таким достоинствам относятся:

  • устойчивость к длительному воздействию низких и высоких температур (от -60 °С до +40 °С);
  • может выдерживать достаточно высокие внешние физические нагрузки (что свидетельствует о хороших показателях прочности);
  • высокая износоустойчивость;
  • все изделия обладают отличной свариваемостью;
  • транспортируемые внутри таких труб растворы могут нагреваться до 40 °С;
  • трубы, изготовленные из этого материала, способны выдержать внутреннее давление вплоть до 7,4 МПа;
  • 13ХФА очень стойкая к образованию различного вида трещин (сульфидных или водородных).

Расшифровка стали ХВГ

Марка ХВГ является базовой для аналоговых сталей перлитного класса. Ее химический состав обеспечивается минимальным количеством легирующих элементов (всего 4):

  1. углерод — ± 1,0 %;
  2. хром — 0,9-1,2 %;
  3. кремний — 01-0,4 %;
  4. вольфрам — 0,2-1,6 %.

Остальные элементы — второстепенные по значимости и выдерживаются в такой концентрации:

  • марганец — 0,8-1,1 %;
  • молибден до 0,3 %;
  • никель — до 0,35 %;
  • медь — до 0,3 %.

Так как сталь марки ХВГ относится к высококачественному классу, то содержание вредных примесей фосфора и серы регламентируется до 0,03 % (это минимально возможный предел). Остаточный кислород раскисляется при введении легирующих элементов Si и Mn.

Влияние элементов на свойства

На свойства стали влияет две составляющие:

  • концентрация химических элементов, т. е. химический состав стали;
  • их взаимодействие друг с другом, а также по отношению основного элемента (в данном случае Fe), что определяется термической обработкой.

Вводятся модифицирующие материалы в расплав, чтобы определенным образом заполнить кристаллическую решетку и тем самым определить ее свойства. К таким понятиям относятся:

  • Прочность — любое искажение кристаллической решетки повышает эту характеристику;
  • Увеличение слоя закалки — равномерное распределение температуры;
  • Уменьшение деформаций — укомплектованная кристаллическая решетка;
  • Склонность к трещинообразованию — здесь имеется в виду прочные межкристаллические связи т. е. образование карбидов по границам зерен, также это может быть образование сегрегаций.

Основной элемент повышающий прочность и определяющий сплав как сталь — углерод. Являясь ненамного меньшим, чем молекула Fe по размеру, он размещается в металлической решетке, образуя карбиды. Их форма, расположение и размеры имеют основное значение для характеристик металла при последующей отработке.

Главный легирующий элемент ХВГ — хром. Его атомы небольшие по размеру, уплотняют собой решетку, придавая ей еще большую плотность и стабильность. Особенность атомов хрома образовывать оксиды практически такого же размера, как и сам атом, используются при выплавке сплава со свойствами нержавейки, но это при его содержании выше 10,5 %, а до этого предела он хорошо повышает прокаливаемость.    

Для увеличения слоя закалки и уменьшения зерна ХВГ (что увеличивает качество стали) используются и следующие два элемента: молибден и вольфрам. Помимо того, что они образуют еще более прочные карбиды, чем углерод, эти металлы очень тугоплавки и являются центрами кристаллизации, измельчая зерна, что повышает пластичность металла, не меняя его твердости, а также увеличивает прокаливаемый слой.

Легирование кремнием и марганцем (этот элемент не указывается в маркировке ввиду его второстепенного влияния по значимости). Кремний не карбидообразующий элемент, он выталкивает карбиды к границам зерен, таким образом, упрочняя металл. Марганец в данном случае используют для баланса, т. к. он в этой концентрации увеличивает вязкость и пластичность, снижает нежелательные последствия такого повышения прочности. 

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации