16334850003245_Бабенко Э.Г. Конструкционные материалы 2014. Э. Г. Бабенко конструкционные материалы для деталей технических устройств железнодорожного транспорта рекомендовано Методическим советом по качеству образовательной деятельности двгупс в качестве учебного пособия Х
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
1. ЕВРОПЕЙСКАЯ СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ СТАЛЕЙ 1.1. Наименования сталей 1.1.1. Первая группа Стандарт EN 10027 регламентирует систему обозначения сталей, которая состоит из двух частей – часть 1 – определяет порядок наименований (присвоения сталям буквенно-цифровых обозначений – часть 2 – правила присвоения сталям порядковых номеров. Согласно части 1 стандарта EN 10027 стали, по порядку присвоения им наименований, подразделяются на две группы – стали, наименования которых определяются их назначением и физическими или механическими свойствами – стали, наименования которых определяются их химическим составом. Наименования состоят из одной или более букв, указывающих на назначение стали, и последующих цифр, обозначающих свойства (табл. 1). За цифрами могут следовать символы, определяющие состояние поставки стали и ее назначение. Таблица 1 Первая группа сталей по стандарту EN 10027 Наименование стали начальная буква) Свойство, обозначаемое цифрами Дополнительные символы Первая подгруппа Вторая подгруппа Конструкционные стали S; G – стальное литье (ставится вначале, если необходимо) Например S355JO C войство: минимальный предел текучести) в Н/мм 2 (три цифры) Работа разрушения при ударе Температура С – с повышенной пластичностью в холодном состоянии D – для нанесения покрытий в горячем состоянии Е – для эмалирования F – для ковки и штамповки L – для работы при низких температурах М – термомеханически упрочненная N – нормализованная О – для шельфовых конструкций Q – термообработанная S – для судостроения Т – для труб W – стойкая к атмосферной коррозии другие качества (если необходимо) с одной или двумя цифрами. 27 Дж 40 Дж 60 Дж С JR JO J2 J3 J4 J5 J6 KR KO K2 K3 K4 K5 K6 LR LO L2 L3 L4 L5 L6 +20 0 -20 -30 -40 -50 -60 210 Продолжение прил. 1 Продолжение табл. 1 Наименование стали (начальная буква) Свойство, обозначаемое цифрами Дополнительные символы Первая подгруппа Вторая подгруппа Стали для котлов и сосудов высокого давления Р G – стальное литье (ставится вначале, если необходимо) Например Р265В Свойство минимальный предел текучести (Re ) в Н/мм 2 (три цифры) М – термомеханически упрочненная N – нормализованная Q – термообработанная В – баллоны со сжатым газом S – обычные сосуды под давлением G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами Н – высокая температура L – низкая температура R – комнатная температура Стали для трубопроводов L Например L360Q Свойство минимальный предел текучести (Re ) в Н/мм 2 (три цифры) М – термомеханически упрочненная N – нормализованная Q – термообработанная G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами Буква и цифра, если необходимо Стали для машиностроения Е Например Е 295 Свойство минимальный предел текучести (Re ) в Н/мм 2 (три цифры) G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами – Арматурные стали В Например В 500 N Свойство минимальный предел текучести (Re ) в Н/мм 2 (три цифры) N – нормальной вытяжки Н – высокой вытяжки G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами – Стали для предварительно напряженных конструкций Например Y1770 C Свойство минимальное временное сопротивление) в Н/мм 2 (четыре цифры) С холоднотянутая проволока Н – горячекатаные или предварительно напряженные прутки Q – термообработанная проволока S – тонкий трос G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами – Рельсовые стали R Например R0880Mn Свойство минимальное временное сопротивление) в Н/мм 2 (четыре цифры, возможен ноль впереди) Mn – высокое содержание марганца Cr – легированная хромом G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами Q – термообработанная проволока 211 Продолжение прил. 1 Окончание табл. 1 Наименование стали (начальная буква) Свойство, обозначаемое цифрами Дополнительные символы Первая подгруппа Вторая подгруппа Холоднокатаный листовой прокат из высокопрочных сталей для холодной штамповки Несли установлен предел текучести НТ – если установлено временное сопротивление Например НМ Свойство минимальный предел текучести (Re) в Н/мм 2 (три цифры НТ 510 В Свойство минимальное временное сопротивление) в Н/мм 2 (три цифры) М – термомеханически упрочненная В – закаленная в печи Р – легированная фосфором Х – двухфазная Y – с малым содержанием элементов внедрения Си другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами – Листовой прокат для холодной штамповки D Например DC12EK Свойство С – холоднокатаный D – горячекатаный Х – состояние проката две буквы или цифры) D – для нанесения покрытий в горячем состоянии ЕК – для эмалирования DK – для безгрунтового эмалирования G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами – Электротехнические стали М Например МА Свойство предельно допустимые потери на перемагничивание в Вт/кг, в сотых долях (три цифры) Для магнитной индукции от 1,5 Тесла при Гц Ас неориентированным зерном D – нелегированные, без заключительного отжига Е – легированные. без заключительного отжига N – с нормальными потерями на перемагничивание. Для магнитной индукции от 1,7 Тесла при Гц S – сориентированным зерном и ограниченными потерями на перемагничивание Р – сориентированным зерном и низкими потерями на перемагничивание _ Расшифровка примеров марок сталей, приведенных в табл. 1. S 355 JO – конструкционная сталь с минимальным пределом текучести Н/мм 2 и работой разрушения при ударе 27 Дж, измеренной при температуре 0 С. Р 265 В – сталь для баллонов со сжатым газом и минимальным пределом текучести 265 Нм сталь для магистральных трубопроводов, термообработанная, с минимальным пределом текучести 360 Н/мм 2 212 Продолжение прил. 1 Е 295 – машиностроительная сталь с минимальным пределом текучести Н/мм 2 В 500 N – арматурная сталь с пределом текучести 500 Н/мм 2 нор- мальной вытяжки. Y 1770 C – холоднотянутая проволока из стали для предварительно напряженных конструкций с минимальным временным сопротивлением 1770 Н/мм 2 R 0880 Mn – рельсовая сталь с высоким содержанием марганца и минимальным временным сопротивлением 880 Н/мм 2 Н 420 М – листовая высокопрочная сталь для холодной штамповки, термомеханически упрочненная и с минимальным пределом текучести 420 Н/мм 2 НТ 510 В – листовая высокопрочная сталь для холодной штамповки, закаленная в печи с минимальным временным сопротивлением 510 Н/мм 2 DC12 EK – холоднокатаная листовая сталь для холодной штамповки, для эмалирования. МА электротехническая сталь с предельно допустимыми потерями на перемагничивание 4 Вт/кг для магнитной индукции от 1,5 Тл при частоте Гц с неориентированным зерном. 1.1.2. Вторая группа В эту группу включены стали, наименования которых определяются их химическим составом. Группа 2 разделена на подгруппы в зависимости от назначения и содержания легирующих элементов (табл. 2). Таблица 2 Вторая группа сталей по стандарту EN 10027 Наименование стали начальная буква) Свойство, обозначаемое цифрами Дополнительные символы Нелегированные стали со средним содержанием (кроме автоматных С G – стальное литье (при необходимости ставится впереди) Например СЕ Первое число – среднее содержание углерода в сотых долях % Е – заданное максимальное содержание серы в сотых долях R – заданный интервал содержания серы в сотых долях D – для тянутой проволоки С – с повышенной пластичностью S – пружинная Т – инструментальная W – для сварочной проволоки G – другие качества, (при необходимости) с одной или двумя цифрами 213 Продолжение прил. 1 Окончание табл. 2 Наименование стали начальная буква) Свойство, обозначаемое цифрами Дополнительные символы Нелегированные стали с содержанием Mn> 1 %, нелегированные автоматные стали, легированные стали кроме быстрорежущих) с содержанием каждого легирующего элемента до 5 %: без буквы G – стальное литье (при необходимости ставится впереди) Например 13 Cr Mo 4 –5 Первое число – среднее содержание углерода в сотых долях процента до трех цифр) Легирующие элементы буквы – символы химических элементов цифры – отделенные тире, соответствуют среднему содержанию элемента, умноженному наследующие коэффициенты Элемент Коэффициент Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4 Al, Be,Cu, Mo, Nb, Pb, Ti, Ta, V, Zr 10 Ge, N, P, S 100 B 1000 Легированные стали кроме быстрорежущих) со средним содержанием по меньшей мере одного легирующего элемента более 5 %: Х G – стальное литье (при необходимости ставится впереди) Например Х Cr Ni 18–10 Первое число – среднее содержание углерода в сотых долях процента до трех цифр) Легирующие элементы буквы – символы химических элементов, выстроенные по убыванию их содержания (при одинаковом содержании – в алфавитном порядке цифры – соответствуют среднему содержанию элемента ( отделены тире. Быстрорежущие стали HS Например HS 2 –9–1–8 Числа, отделенные тире – содержания легирующих элементов в следующем порядке W –Mo–V–Co Дополнительные символы не предусмотрены Расшифровка примеров марок сталей, приведенных в табл. 2. СЕ нелегированная сталь со средним содержанием углерода 0,35 % и содержанием марганца менее 1 %. Максимальное содержание серы – 0,04 %. 13 Cr Mo 4-5 – нелегированная сталь со средним содержанием углерода хрома – 1 %; молибдена – 0,5 % и марганца более 1 %. Х Cr Ni 18-10 – легированная сталь со средним содержанием углерода хрома – 18,0 %; никеля – 10,0 %. HS 2-9-1-8 – быстрорежущая сталь со средним содержанием углерода вольфрама – 2,0 %; молибдена – 9,0 %; ванадия – 1,0 %; кобальта – 8,0 %. 214 Окончание прил. 1 1.2. Порядковые номера Европейский стандарт EN 10027 (часть 2) устанавливает следующую систему присвоения сталям порядковых номеров. Номер стали представляется в виде 1.ХХХХ, где цифра 1. показывает, что данный материал относится к сталям. В дальнейшем при расширении принятой системы нумерации предполагается использовать последующие цифры для обозначения других материалов (например, в немецкой системе нумерации, являющейся прообразом Европейской, символ О. используется для обозначения чугунов, 2. – для обозначения жаропрочных сплавов на основе никеля и кобальта, 3. – для обозначения цветных металлов и сплавов. Следующие две цифры после 1. определяют номер группы сталей, а две последние – порядковый номер стали в группе, по которому можно определить, к какому типу относится таили иная сталь. В табл. 3 показаны интервалы номеров, используемых для различных типов сталей. Более подробная классификация приведена непосредственно в стандарте EN 10027 (часть 2). Таблица 3 Нумерация сталей по стандарту EN 10027 Стали Порядковые номера Нелегированные Обыкновенного качества 1.00ХХ Качественные 1.01ХХ – 1.09ХХ Высококачественные 1.10ХХ – 1.13ХХ Инструментальные 1.15ХХ – 1.18ХХ Легированные Инструментальные 1.20 ХХ – 1.28 ХХ Быстрорежущие 1.32 ХХ – 1.33 ХХ Износостойкие 1.34 ХХ Подшипниковые 1.35 ХХ Материалы со специальными свойствами 1.36 ХХ – 1.39 ХХ Коррозионно-стойкие 1.40 ХХ – 1.45 ХХ Жаростойкие и жаропрочные 1.46 ХХ – 1.49 ХХ Высококачественные конструкционные 1.50 ХХ – 1.85 ХХ Свариваемые высококачественные 1.87 ХХ – 1.89 ХХ 215 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 1. СИСТЕМЫ МАРКИРОВКИ СТАЛЕЙ В США В США используется несколько систем обозначения сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации, из которых наиболее известными являются AISI – Американский Институт Чугуна и стали ACI – Американский Институт Литья ANSI – Американский Национальный Институт Стандартизации AMS – Спецификация Аэрокосмических Материалов ASME – Американское Общество Инженеров-Механиков; ASTM – Американское Общество Испытания Материалов AWS – Американское Общество Сварщиков SAE – Общество Инженеров-Автомобилистов. Использование различными организациями той или иной системы обозначений регламентируется их историческим развитием и развитием конкретных отраслей промышленности. Наиболее популярными из систем являются AISI, ASTM и универсальная UNS. 1.1. Система обозначений AISI Углеродистые и легированные стали обозначаются четырьмя цифрами первые две показывают номер группы, а две последние – среднее содержание углерода в сотых долях процента (табл. 1). Таблица 1 Обозначения углеродистых и легированных сталей в системе AISI Обозначение Группа сталей Углеродистые стали 10 ХХ Нересульфированные: Mn < 1 % 11 ХХ Ресульфированные 12 ХХ Рефосфорированные и ресульфированные 15 ХХ Нересульфинированные: Mn > 1 % Легированные стали 13 ХХ 1,75 % Mn 40 ХХ 0,2; 0,25 % Mo или 0,25 % Mo и 0,042 % S 41 ХХ 0,50; 0,80 или 0,95 % Cr и 0,12; 0,20 или 0,30 % Mo 43 ХХ 1,83 % Ni; 0,50…0,80 % Cr; 0,25 % Mo 46 ХХ 0,85 или 1,83 % Ni и 0,20 или 0,25 % Mo 47 ХХ 1,05 % Ni; 0,45 % Cr и 0,20 или 0,35 % Mo 216 Продолжение прил. 2 Окончание табл. 1 Обозначение Группа сталей 48 ХХ 3,50 % Ni и 0,25 % Mo 51 ХХ 0,80; 0,88; 0,93; 0,95 или 1,00 % Cr 51 ХХХ 1,03 % Cr 52 ХХХ 1,45 % Cr 61 ХХ 0,60 или 0,95 % Cr и 0,13 % min или 0,15 % min V 86 ХХ 0,55 % Ni; 0,50 % Cr и 0,20 % Mo 87 ХХ 0,55 % Ni; 0,50 % Cr и 0,25 % Mo 88 ХХ 0,55 % Ni; 0,50 % Cr и 0,35 % Mo 92 ХХ 2,00 % Si или 1,40 % Si и 0,70 % Cr 50 ВХХ 0,28 или 0,50 % Cr 51 ВХХ 0,80 % Cr 81 ВХХ 0,30 % Ni; 0,45 % Cr и 0,12 % Mo 94 ВХХ 0,45 % Ni; 0,40 % Cr и 0,12 % Mo Примеры обозначения сталей 1045 – сталь относится к группе 10 ХХ качественных конструкционных нересульфинированных с содержанием углерода 0,45 % и марганца менее 1 %; 4032 – легированная сталь (группа 40 ХХ) со средним содержанием углерода 0,32 % и 0,2 или 0,25 % молибдена 8625 – легированная сталь (группа 86 ХХ) со средним содержанием углерода 0,25 %; 0,55 % никеля 0,5 % хрома и 0,2 % молибдена. Кроме четырех цифр в наименованиях сталей могут встречаться и буквы. Буквы В и L означают, что сталь легирована соответственно бором) или свинцом (0,15…0,35 %). Буквы ставятся между второй и третьей цифрой обозначения, например, 51 Вили. Буквы Ми Е ставятся впереди наименования стали и означают, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква Мили выплавлена в электропечи (буква Е. В конце наименования может присутствовать буква Н, означающая, что сталь имеет высокую прокаливаемость. Коррозионно-стойкие стали обозначаются тремя цифрами и следующими за ними одной, двумя или более буквами. Первая цифра показывает класс стали. Так, например, аустенитные коррозионно-стойкие стали начинаются с цифр 2 ХХ и 3 ХХ, а ферритные или мартенситные – 4 ХХ. Последние две цифры определяют порядковый номер стали в группе. 217 Продолжение прил. 2 Значения букв, следующих за цифрами, приведены в табл. 2. Таблица 2 Дополнительные буквы и цифры в обозначениях коррозионно-стойких сталей по системе обозначений AISI Символ AISI Описание ХХХ L Низкое содержание углерода (менее 0,03 %) XXX S Нормальное содержание углерода (менее 0,08 %) XXX N Добавлен азот ХХХ LN Низкое содержание углерода (менее 0,03 %) и добавлен азот XXX F Повышенное содержание серы и фосфора XXX Se Добавлен селен XXX B Добавлен кремний XXX H Расширенный интервал содержания углерода XXX Cu Добавлена медь Примеры обозначений 304 – сталь аустенитного класса, с содержанием углерода менее 0,08 %; 410 – сталь феррито-мартенситного класса, с содержанием углерода менее 0,15 %; 410 S – сталь феррито-мартенситного класса, с содержанием углерода менее 0,08 %. 1.2. Система обозначений ASTM В системе ASTM обозначение сталей включает – букву А, означающую, что речь идет о черном металле – порядковый номер нормативного документа ASTM (стандарта – собственно обозначения марки стали. Обычно в стандартах ASTM принята американская система обозначений физических величин. В том случае, когда в стандарте приводится метрическая система обозначений, после его номера ставится буква М. Стандарты ASTM, как правило, определяют не только химический состав стали, но и полный перечень требований к металлопродукции. 218 Продолжение прил. 2 Например, встали буква А указывает на то, что материал относится к черным металлам 516 – это порядковый номер стандарта ASTM (М – тот же стандартно в метрической системе обозначений 90 – год издания стандарта Grade 70 – марка стали здесь 70 показывает минимальный предел прочности при испытаниях на растяжение, в ksi, что составляет около 485 Н/мм 2 ). Для обозначения собственно марок сталей и определения их химического состава может быть использована как собственная система обозначений ASTM (в этом случае химический состав и их маркировка указываются непосредственно в стандарте, таки другие системы обозначений, например, AISI – для прутков, проволоки, заготовки и др. или ACI – для отливок из коррозионно-стойких сталей. 1.3. Универсальная система обозначений UNS Универсальная система UNS была создана в 1975 г. для унификации различных систем обозначений, используемых в США. Согласно UNS обозначения сталей состоят из буквы, определяющей группу сталей и пяти цифр (табл. 3). Таблица 3 Обозначения сталей в системе UNS Символ Группа сталей D XXXXX Стали с предписанными механическими свойствами G XXXXX Углеродистые и легированные стали AISI (кроме инструментальных) H XXXXX Тоже, но для прокаливаемых сталей J XXXXX Литейные стали K XXXXX Сталине включенные в систему AISI S XXXXX Жаростойкие и коррозионно-стойкие стали T XXXXX Инструментальные стали W XXXXX Сварочные материалы 219 Окончание прил. 2 В системе UNS проще всего классифицировать стали AISI. Для конструкционных и легированных сталей, входящих в группу G, первые четыре цифры – это обозначение стали в системе AISI, а последняя цифра заменяет буквы, которые встречаются в обозначениях по AISI. Так, например, буквам В и L, означающим, что сталь легирована бором или свинцом, соответствуют цифры 1 и 4. Букве Е, показывающей, что сталь выплавлена в электропечи – цифра 6. Наименования коррозионно-стойких AISI – сталей (табл. 2) начинаются с буквы S и включают обозначение стали по AISI (первые три цифры) и две дополнительные цифры, соответствующие дополнительным буквам в обозначении по AISI (табл. 4). Таблица 4 Соответствие символов AISI и UNS Символ AISI XXXL XXXS XXXN XXXLN XXXF XXXSe XXXB XXXH XXXCu Символ UNS XXX01 XXX08 XXX51 XXX53 XXX20 XXX23 XXX15 XXX09 XXX30 Примеры обозначения сталей в системе UNS. Углеродистая сталь 1045 имеет обозначение в системе UNS G10450, а легированная сталь 4032 – G 40320. Сталь В (легированная бором) называется в системе, а сталь 15 L 48 (легированная свинцом) – G 15484. Коррозионно-стойкие стали обозначаются 304L – S30401, 304H – S30409, a 304 Cu – S30430 и т. д. |