Меню

10хснд расшифровка стали хим состав

Сталь 10ХСНД — расшифровка и характеристики

Существует множество промышленных объектов, работающих в особых условиях, например, на берегу моря или за границей полярного круга. Для изготовления таких конструкций нужны материалы с характеристиками стали 10ХСНД.

Химический состав стали

10ХСНД (старое название 10ХСНД-Ш ) относят к классу низколегированных сплавов, предназначенных для сооружения сварных конструкций.

Расшифровка марки стали говорит о том что в состав материала входят такие химические элементы, как:

  • хром — до 0,9%;
  • углерод — до 0,12%;
  • никель — до 0,5%;
  • медь — до 0,6%.

Химический состав стали определён в ГОСТ 19281 — 89. Отечественные производители металлургической продукции производят следующие виды продукции:

  • прокат разного класса и типоразмера: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006;
  • листы ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 5521-93;
  • полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006;
  • поковки и кованые изделия ГОСТ 1133-71;
  • трубы ОСТ 14-21-77.

На всю наносимую продукцию должна быть нанесена маркировка с указанием предприятия — производителя, датой выпуска, номер плавки и пр.

Элементы входящие в состав стали марки 10ХСНД позволяют ее использовать для производства металлических конструкций, предназначенных для работы в условиях с агрессивными средами и широком диапазоне температур от -70 до +450 градусов Цельсия.

Аналоги

Среди отечественных сталей, способных заменить 10ХСНД можно назвать 16Г2АФ. Среди импортных аналогов можно назвать следующие марки:

Технологические особенности применения стали

Как уже отмечалось сталь 10ХСНД — низколегированная. Это означает только одно — она сваривается без ограничений. Но, наличие легированных элементов, может вызвать появление закалённых структур в сварочной зоне. В результате это может привести к снижению стойкости к образованию трещин. Кроме этого легирующие элементы могут спровоцировать усиление склонности к хрупкому разрушению. Если сталь этого типа прошла термическую обработку, в частности, улучшение, которые могут терять прочность на разных участках нагрева и охлаждения. Этот класс сталей требует от сварщика определенных знаний и навыков работы.

Технолог, выбирая способ электросварки и последующей термообработки, должен учитывать условия, в которых конструкция будет эксплуатироваться. Кстати, некоторые сложности, возникающие при выполнении сварочных работ по этой стали, требуют от производителя уделять особое внимание качеству выполняемых работ.

При обработке на токарно — фрезерном оборудовании нет необходимости подбирать какой-либо специальный инструмент или специальные режимы резания.

Термическая обработка сварных деталей

Главная задача, которую решает термическая обработка — это снятие остаточных напряжений, которые возникают во время сварочных работ. Вследствие этой обработки должно произойти улучшение структуры металла и свойства сварного шва.

Эту обработку выполняют сразу по окончании сварочных работ. При этом очень важно не допускать переохлаждения сваренных заготовок. Минимально допустимая температура не должна опускаться ниже температуры подогрева. В том случае, если нет технической возможности выполнить термообработку, то имеет смысл выполнить термический отдых.

Для выполнения операций по термической обработке необходимо провести определенную подготовку. В частности, детали, предназначенные для обработки необходимо уложить на специальный поддон в соответствии с требованиями технологической карты. После укладки, поддон помещают в печь.

На момент загрузки печь должна быть или холодной или разогретой до температуры 300 ºC. Детали должны находится в печи порядка 1 — 2 часов. По истечении этого времени печь можно нагревать далее. Предельная температура должна быть не выше 590 ºC, а скорость нагрева должна составлять 70 ºC в час. Детали должны пролежать при температуре 590 ºC не менее трех часов. Охлаждение, должно быть, совершено со скоростью 50 ºC в час до 250 ºC.

Читайте также:  Конструктами современной информационной картины мира стали

На серьёзных предприятиях работает система контроля качества. То есть весь процесс термической обработки фиксируется в специальных журналах и постоянно фиксируются параметры печи. Замеры проводят с применением пирометра. Такой подход позволяет получать продукцию высокого качества.

Применение стали

10ХСНД, произведенная в соответствии с ГОСТ 6713-91, применяется для производства различного рода металлических конструкций, например, мостовых, предназначенных для эксплуатации как в нормальных условиях, так и в экстремальных. Нижний предел температуры составляет -70 ºC. Верхний достигает +700 ºC.

Марка 10ХСНД обладает пределом прочности до 685 МПА именно это позволяет применять ее в оборудовании и конструкциях, которые должны обладать солидным запасом прочности, устойчивостью к воздействию коррозии и ограниченным весом.

Лист толщиной в несколько миллиметров применяют в судостроении для изготовления судовых корпусов.

Широкое применение нашла арматура, выполненная из этой стали. Для этого применяют заготовки прошедшие через закалку и отпуск.

Листы из стали применяют в качестве базового при получении двухслойных листов, которые отличаются высокой стойкостью к коррозии.

Источник

Сталь марки 10ХСНД

Марка: 10ХСНД (заменители: 16Г2АФ)
Класс:
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 535-2005, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86. Лист толстый ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 6713-91. Лист тонкий ГОСТ 17066-94 , ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 5521-93. Полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5521-93. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ОСТ 14-21-77.
Использование в промышленности: элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от —70 до 450 °С,

Химический состав в % стали 10ХСНД
C до 0,12
Si 0,8 — 1,1
Mn 0,5 — 0,8
Ni 0,5 — 0,8
S до 0,04
P до 0,035
Cr 0,6 — 0,9
N до 0,008
Cu 0,4 — 0,6
As до 0,08
Fe
Зарубежные аналоги марки стали 10ХСНД
Болгария 10ChSND
Свойства и полезная информация:
Температура ковки, o С: начала 1200, конца 850.
Свариваемость материала:
без ограничений. Способы варки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС
Обрабатываемость резанием: в нормализированном и опущенном состоянии σв= 560МПа, Kv б.ст= 1,12, Kv тв.опл= 1,4.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:
малосклонна.
Механические свойства стали 10ХСНД
ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм σ0,2 (МПа)
σв(МПа) δ5 (%)
19281-73 Сортовой и фасонный прокат До 15 вкл. 390 530 19
18282-73 Листы и полосы в состоянии поставки (образцы поперечные) Св. 15 до 32 вкл.
Св. 32 до 40 вкл.
390
390
530
530
19
19
17066-80 Листы горячекатные От 2 до 3,9 вкл. 530 15
Ударная вязкость стали 10ХСНД при отрицательных температурах (Дж/см 2 )
ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм Т= -40 °С Т= -70 °С
19281-73 Сортовой и фасонный прокат От 5 до 10
От 10 до 15 вкл.
KCV
49
39
KCV
34
29
19282-73 Листы и полосы (образцы поперечные) От 5 до 10
От 10 до 15 вкл.
Св. 15 до 32 вкл.
Св. 32 до 40 вкл.
KCU
49
39
49
49
KCU
34
29
29
29
Предел выносливости стали 10ХСНД в горячекатном состоянии
σ-1, МПА
J-1, МПА
Толщина, мм
284
274
167
167
4-32
33-40
Механические свойства стали 10ХСНД при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ %
Листы толщиной 20 мм. Нормализация
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
410
360
330
305
295
265
195
140
59
59
540
500
470
480
490
370
215
160
78
78
36
33
28
28

30
35
47
71
70
71
71
70


77
87
94
87
95
Физические свойства стали 10ХСНД
T (Град) E 10 — 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м 3 ) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20
100 1.97 40
200 2.01 39
300 1.95 38
400 1.88 36
500 1.8 34
600 1.69 31
700 1.56 29
800 1.35
900 1.25

Особенности сварки 10ХСНД и низколегированных сталей: низколегированные стали относятся к разряду хорошо свариваемых. Однако наличие в них легирующих элементов обусловливает возможность появления закалочных структур в зоне термического влияния, что при неблагоприятном сочетании других факторов может вызвать уменьшение стойкости ее против холодных трещин. Легирующие элементы могут снизить также сопротивляемость швов горячим трещинам, усугубить или, напротив, ослабить последствия перегрева и склонность к хрупкому разрушению металла в зоне термического влияния и шве. Особые затруднения возникают при сварке термически улучшенных сталей, которые разупрочняются в различных участках зоны термического влияния.

Наибольшие трудности при сварке сталей этого класса связаны с получением требуемой ударной вязкости металла шва и зоны термического влияния вблизи границы сплавления. Низкая стойкость против хрупкого разрушения низколегированных сталей, подвергнутых перегреву при электрошлаковой сварке, может явиться следствием значительного укрупнения аустенитного зерна и внутризеренной структуры, образования видманштеттовой структуры и ферритных оторочек по границам зерен, повышенной хрупкости ферритной основы металла, развития высокотемпературной химической неоднородности, перераспределения и выделения по границам зерен карбидов или легкоплавких сульфидных включений в виде плен и строчек.

Подобные же причины вызывают снижение стойкости против хрупкого разрушения металла шва. В противоположность металлу зоны термического влияния, который под влиянием сварочного нагрева претерпевает а — у — а-превращение, в металле шва происходит только превращение у — а. Это обстоятельство, а также крупнозернистость строения металла шва вызывают заметную его химическую неоднородность, в особенности по наиболее ликвирующим примесям стали-сере, фосфору, углероду.

Электрошлаковому способу сварки присуще рафинирующее действие. Исключительно чистым оказывается шов по оксидным включениям, столь типичным для всех способов дуговой сварки. Что касается сульфидов и фосфидов, их общее количество невелико. На свойства шва при электрошлаковой сварке основное влияние оказывает не столько количество этих включений, сколько выделение сульфидов в виде пленок по границам зерен, в особенности в области оси шва, и внутрикристаллическая ликвация фосфора, обогащающего участки феррита, совпадающие с границами первичных кристаллитов.

Распределение неметаллических включений в металле шва в значительной степени определяется направленностью роста кристаллитов, зависящей, в свою очередь, от режимов сварки. С увеличением скорости сварки (скорости подачи проволоки) и глубины металлической ванны количество сульфидов, оттесненных коси шва растущими под тупым углом кристаллитами, увеличивается, а ударная вязкость металла шва понижается.

Уменьшают сопротивляемость хрупким разрушениям газы — кислород и азот, находящиеся в твердом растворе, и повышенная плотность дислокаций в металле шва.

В соединениях из большинства низколегированных сталей ударная вязкость металла шва и зоны термического влияния вблизи границы сплавления в участках перегрева и твердо-жидкого состояния при комнатной температуре в состоянии после сварки или после отпуска обычно удовлетворяет требованиям соответствующих технических условий. При более низких температурах ударная вязкость этих участков зачастую низка. По этим причинам выбор технологии электрошлаковой сварки и последующей термообработки во многом определяется условиями эксплуатации конструкции и стойкостью низколегированной стали и металла шва в сварном соединении против хрупкого разрушения.

Существует ряд возможностей для получения соединений с высокими свойствами. Они состоят в выборе материалов с высокой стойкостью против перегрева при электрошлаковой сварке, рациональной термообработки, режимов и технологических приемов сварки. Задача технолога состоит в оценке сопротивляемости хрупкому разрушению металла шва и свариваемой стали в зоне термического влияния и определении применительно к конкретным конструкциям и условиям их эксплуатации рациональных методов повышения свойств соединений.

Легирование стали оказывает решающее влияние на стойкость ее против перегрева при электрошлаковой сварке. При рациональном легировании стали она может оказаться столь высокой, что требования по ударной вязкости металла вблизи границы сплавления удовлетворяются уже после высокого отпуска, без применения улучшающей высокотемпературной термообработки — нормализации.

Краткие обозначения:
σв — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε — относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 — предел упругости, МПа Jк — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 — предел текучести условный, МПа σизг — предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 — относительное удлинение после разрыва, % σ-1 — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж — предел текучести при сжатии, МПа J-1 — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν — относительный сдвиг, % n — количество циклов нагружения
s в — предел кратковременной прочности, МПа R и ρ — удельное электросопротивление, Ом·м
ψ — относительное сужение, % E — модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T — температура, при которой получены свойства, Град
s T — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB — твердость по Бринеллю C — удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV — твердость по Виккерсу pn и r — плотность кг/м 3
HRCэ — твердость по Роквеллу, шкала С а — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o — T ), 1/°С
HRB — твердость по Роквеллу, шкала В σ t Т — предел длительной прочности, МПа
HSD — твердость по Шору G — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Источник

Adblock
detector