По сравнению с электросваркой сварка трением более экономична. При электросварке происходит нагрев значительно больших объемов металла, чем необходимо дай сварки. При сварке трением тепловыделение строго локализовано на свариваемых поверхностях. При сварке трением припуск на угар в 4 раза меньше, чем при электрической стыковой сварке. Допускается сварка трением ззготовок с перепадом диаметров до4 мм. Сварка трением может быть осуществлена как на специальном сварочном оборудовании, так и при помощи приспособлений, устанавливаемых на токарных станках.
Для получения, сварных заготовок фрез и подобных инструментов, в которых к цилиндрическому корпусу последовательно привариваются заготовки зубьев, применяют шаговую сварку. Сваривание пластинок с корпусом осуществляется последовательно или через одну пластинку с последующей вваркой в промежутки недостающих пластинок. Сварка через шаг обеспечивает меньшие ошибки по смещению шага зубьев.
Доброкачественность сварного соединения для каждого вида инструмента должна определяться техническими требованиями: она может быть охарактеризована через истинный предел прочности при растяжении. 3начение этой величины для сталей 45, Р18, Р6М5, Р6М3К5, Р9М4 и Р9М4К5 колеблется в пределах 350… 1050 МПа.
Вопрос о причинах различной свариваемости разных быстрорежущих сталей со сталью 45 весьма сложен. Суммарное увеличение легированности в общем ухудшает свариваемость, однако, при этом имеют место существенные отклонения.
По данным ряда работ легированность твердого раствора всех быстрорежущих сталей в отожженном состоянии почти одинакова (за исключением кобальтовых). Следовательно, состав твердого раствора не может однозначно характеризовать свариваемость стали. Свариваемость стали не связана и с количеством, а также с составом карбидной фазы.
Анализ свариваемости различных быстрорежущих сталей со сталью 45 позволяет сделать следующие выводы:
- молибден в стали в количестве 1… 4 % улучшает ее свариваемость;
- увеличение ванадия в стали на 2… 5 % ухудшает ее свариваемость;
- введение в сталь до 6 % кобальта и до 18 % ванадия не ухудшает, а в некоторых случаях даже улучшает свариваемость стали;
- наилучшей свариваемостью обладают вольфрамомолибденовые и вольфрамомолибденокобальтовые стали Р6М3 и Р6М3К5;
- чтобы не ухудшать свариваемость высоколегированных быстрорежущих сталей, следует производить их комплексное легирование многими элементами; при этом содержание ванадия не должно превышать 3…3,5 %, кобальта 5. 6 %, хрома 3,5 %.
ГОСТ | Марки стали | Заменитель | Свариваемость |
---|---|---|---|
380-94 | Ст0 | Сваривается без ограничений | |
Ст2кп Ст2пс Ст2сп | Ст2сп Ст2пс | Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
Ст3кп | Ст3пс | Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
Ст3пс Ст3сп | Ст3сп Ст3пс | Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
Ст3Гпс | Ст3пс Сталь 18Гпс | Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
Ст4кп | |||
Ст4пс | Ст4сп | Сваривается ограниченно | |
Ст5пс Ст5сп | Ст6сп Ст4сп | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
Ст6пс | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | ||
Ст6сп | Ст5сп | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
801-78 | ШХ15 | Стали: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ | Способ сварки КТС |
ШХ15СГ | Стали: ХВГ, ШХ15, 9ХС, ХВСГ | Способ сварки КТС | |
ШХ4 | Способ сварки КТС | ||
1050-88 | 08 | Сталь 10 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки |
08кп 08пс | Сталь 08 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
10 | Стали: 08, 15, 08кп | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
10кп 10пс | Стали: 08кп, 15кп, 10 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
15 | Стали: 10, 20 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
15кп 15пс | Стали: 10кп, 20кп | Сваривается без ограничений | |
18кп | Сваривается без ограничений | ||
20 | Сталь: 15, 20 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
20кп 20пс | Сталь: 15кп | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
25 | Сталь: 20, 30 | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
30 | Стали: 25, 35 | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
35 | Стали: 30, 40, 35Г | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
40 | Стали: 35, 45, 40Г | Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
45 | Стали: 40Х, 50, 50Г2 | Трудносвариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
50 | Стали: 45, 50Г, 50Г2, 55 | Трудносвариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
55 | Стали: 50, 60, 50Г | Не применяется для сварных конструкций | |
58 (55пп) | Стали: 30ХГТ, 20ХГНТР, 20ХН2М, 12ХНЗА, 18ХГТ | Не применяется для сварных конструкций | |
1414-75 | А20 | Сталь А12 | Не применяется для сварных конструкций |
А30 А40Г | Сталь: А40Г | Не применяется для сварных конструкций | |
1435-90 | У7, У7А | Сталь: У8 | Не применяется для сварных конструкций |
У8, У8А | Сталь: У7, У7А У10, У10А | Не применяется для сварных конструкций | |
У9, У9А | Стали: У7, У7А, У8, У8А | Не применяется для сварных конструкций | |
У10, У10А | Стали: У10, У10А | Не применяется для сварных конструкций | |
4543-71 | 15Х | Сталь: 20Х | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки |
20Х | Сталь: 15Х, 20ХН, 18ХГТ | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
30Х | Сталь: 35Х | Ограниченно сваривается | |
35Х | Сталь: 40Х | Ограниченно сваривается | |
38ХА | Сталь: 40Х, 35Х | Трудно-свариваемая | |
40Х | Сталь: 45Х, 35ХА, 40ХС | Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая термообработка | |
45Х | Сталь: 40Х, 45Х, 50ХН | Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая термообработка | |
50Х | Сталь: 40Х, 45Х, 50ХН | Трудно-свариваемая, необходим подогрев и последующая термообработка | |
15Г 20Г | Сталь: 20Г, 20, 30Г | Хорошо свариваемая | |
30Г | Сталь: 35, 40Г | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
35Г | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | ||
40Г | Стали: 45, 40Х | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
45Г | Стали: 40Г, 50Г | Трудно-свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. | |
50Г | Стали: 40Г, 50 | Трудно-свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. | |
10Г2 | Сталь: 09Г2 | Сваривается без ограничений. | |
35Г2 | Сталь: 40Х | Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
40Г2 | Сталь: 45Г2, 60Г | Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
45Г2 | Сталь: 50Г2 | Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
50Г2 | Сталь: 45Г2, 60Г | Не применяется для сварных конструкций | |
47ГТ | Сталь: 40ХГРТ | Не применяется для сварных конструкций | |
18ХГТ 25 | Сталь: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 20ХН2М, 20ХГР | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
20ХГР | Сталь: 20ХН3А, 20ХН24, 18Х1Т, 12ХН2, 12ХН3А | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки | |
25Х1Т | Сталь: 18ХГТ, 30ХГТ, 25ХГМ | Требуется последующая термообработка | |
30ХГТ | Сталь: 18ХГТ, 20ХН2М, 25ХГТ, 12Х2Н4А | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
33ХС | Трудно-свариваемая | ||
38ХС 40ХС | Сталь: 40ХС, 38ХС, 35ХГТ | Трудно-свариваемая | |
15ХФ | Сталь: 20ХФ | Сваривается без ограничений (способ КТС) | |
40ХФА | Сталь: 40Х, 65Г, 50ХФА, 30Х3МФ | Трудно-свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
15ХМ | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | ||
30ХМ 30ХМА | Сталь: 35ХМ, 35ХРА | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
35ХМ | Сталь: 40Х, 40ХН, 30ХН, 35ХГСА | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
38ХН | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | ||
20ХН | Сталь: 15ХГ, 20ХНР, 18ХГТ | Ограниченно свариваемая | |
40ХН | Сталь: 45ХН, 50ХН, 38ХГН, 40Х, 35ХГФ, 40ХНР, 40ХНМ, 30ХГВТ | Трудно-свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
45ХН | Сталь: 40ХН | Трудно-свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | |
50ХН | Сталь: 40ХН, 60ХГ | Не применяется для сварных конструкций | |
20ХНР | Сталь: 20ХН | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
12ХН2 | Сталь: 20хнр, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
12ХН3А | Сталь: 12ХН2, 20ХН3А, 25ХГТ, 12Х2НА, 20ХНР | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
20ХН3А | Сталь: 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 20ХГР | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
12Х2Н4А | Сталь: 20ХГНР, 12ХН2, 20ХГР, 12ХН3А, 20Х2Н4А | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
20Х2Н4А | Сталь: 20ХГНР, 20ХГНТР | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
30ХН3А | Сталь: 30Х2ГН2, 34ХН2М | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
20ХГСА | Сталь: 30ХГСА | Сваривается без ограничений | |
25ХГСА | Сталь: 20ХГСА | Сваривается без ограничений | |
30ХГС, 30ХН2МА | Сталь: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев и последующая термообработка. | |
38Х2Н2МА | Не применяется для сварных работ | ||
40ХН2МА | Сталь: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
40Х2Н2МА | Сталь: 38Х2Н2МА | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
38ХН3МА | Сталь: 38ХН3ВА | Не применяется для сварных конструкций | |
18Х2Н4МА | Сталь: 20Х2Н4А | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
30ХГСА | Сталь: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
35ХГСА | Сталь: 30ХГС, 30ХГСА, 30ХГТ, 35ХМ | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
30ХГСН2А | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | ||
38ХГН | Сталь: 38ХГНМ | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
20ХГНР | Сталь: 20ХН3А | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
20ХН2М | Сталь: 20ХГР, 15ХР, 20ХНР, 20ХГНР | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
30ХН2МФА | Сталь: 30ХН2ВФА | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
36Х2Н2МФА | Трудно-свариваемая | ||
38ХН3МФА | Не применяется для сварных конструкций | ||
45ХН2МФА | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | ||
20ХН4ФА | Сталь: 18Х2Н4МА | Не применяется для сварных конструкций | |
38Х2МЮА | Сталь: 38Х2ЮА, 38ХВФЮ, 38Х2Ю, 20Х3МВФ | Не применяется для сварных конструкций | |
5520-79 | 16К 18К | Сваривается без ограничений | |
20К | Сваривается без ограничений | ||
22К | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка | ||
5632-72 | 40Х9С2 | Не применяется для сварных конструкций | |
40Х10С2М | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | ||
08Х13 12Х13 20Х13 25Х13Н2 | Сталь: 12Х13, 12Х18Н9Т Сталь: 20Х13 Сталь: 12Х13, 14Х17Н2 | Ограниченно свариваемая. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкций | |
30Х13 40Х13 | Не применяется для сварных конструкций | ||
10Х14АГ16 | Сталь: 12Х18Н9, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т | Сваривается без ограничений | |
12Х17 | Сталь: 12Х18Н9Т | Не рекомендуется для сварных конструкций. Трудно-свариваемая | |
08Х17Т, 08Х18Т1 | Сталь: 12Х17, 08Х18Т1, 08Х17Т | Ограниченно свариваемая | |
95Х18 | Не применяется для сварных конструкций | ||
15Х25Т | Сталь: 12Х18Н10Т | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
15Х28 | Сталь: 15Х25Т, 20Х23Н18 | Трудно-свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка | |
20Х23Н13 | Ограниченно свариваемая | ||
20Х23Н18 | Сталь: 10Х25Т, 20Х23Н13 | Ограниченно свариваемая | |
10Х23Н10 | Ограниченно свариваемая | ||
20Х25Н20С | Ограниченно свариваемая | ||
15Х12ВНМФ | Трудно-свариваемая | ||
20Х12ВНМФ | Сталь: 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ | Трудно-свариваемая | |
37Х12Н8Г2МФБ | Ограниченно свариваемая | ||
13Х11Н2В2МФ | Ограниченно свариваемая | ||
45Х14Н14В2М | Трудно-свариваемая | ||
40Х15Н7Г7Ф2МС | Трудно-свариваемая | ||
08Х17Н13М21 | Сталь: 10Х17Н13М21 | Хорошо свариваемая | |
10Х17Н3М2Т | Хорошо свариваемая | ||
31Х19Н9МВБТ | Трудно-свариваемая | ||
10Х14Г14Н4Т | Сталь: 20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т | Сваривается удовлетворительно | |
14Х17Н2 | Сталь: 20Х17Н2 | Хорошо свариваемая | |
12Х18Н9 17Х18Н9 | Сталь: 20Х13Н4Г9, 10Х14Г14Н4Т, 20Х13Н4Г9 | Сваривается без ограничений | |
08Х18Н10 08Х18Н10Т 12Х18Н9Т 12Х18Н10Т | Сталь: 12Х18Н10Т, Сталь: 15Х25Т, 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 08Х17Т | Сваривается без ограничений | |
12Х18Н12Т | Сталь: 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т | Ограниченно сваривается | |
08Х18Г8Н2Т | Сталь: 12Х18Н9 | Сваривается без ограничений | |
20Х20Н14С2 | Сваривается без ограничений | ||
12Х25Н16Г7АР | Сваривается без ограничений | ||
08Х22Н6Т | Сталь: 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т | Сваривается без ограничений | |
06ХН28МДТ | Сплав: 03ХН28МДТ | Сваривается без ограничений | |
ХН35ВТ | Трудно-свариваемая | ||
ХН35ВТЮ | Трудно-свариваемая | ||
ХН70Ю | Ограниченно сваривается | ||
ХН70ВМЮТ | Трудно-свариваемая | ||
ХН70ВМТЮФ | Трудно-свариваемая | ||
ХН77ТЮР | Трудно-свариваемая | ||
ХН78Т | Сплав: ХН38Т, Сталь: 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18 | Трудно-свариваемая | |
ХН80ТБЮ | Трудно-свариваемая | ||
5781-82 | 20ХГ2Ц | Сваривается без ограничений | |
35ГС 25Г2С | Сталь: Ст5сп, Ст6, Ст5пс | Сваривается без ограничений | |
5950-73 | ХВ4Ф | Не применяется для сварных конструкций | |
9Х1 | Сталь: 9х2 | Не применяется для сварных конструкций | |
9ХС | Сталь: ХВГ | Не применяется для сварных конструкций | |
ХВГ | Сталь: 9ХС, 9ХВГ, ШХ15СГ | Не применяется для сварных конструкций | |
9ХВГ | Сталь: ХВГ | Не применяется для сварных конструкций | |
Х6ВФ | Сталь: Х12Ф1, Х12М, 9Х5Ф | Не применяется для сварных конструкций | |
Х12, Х12ВМФ | Сталь: Х12МФ | Не применяется для сварных конструкций | |
Х12МФ Х12Ф1 | Сталь: Х6ВФ, Х12Ф1, Х12ВМФ Сталь: Х6ВФ, Х6ВФМ | Не применяется для сварных конструкций | |
7ХГ2ВМФ | Не применяется для сварных конструкций | ||
7Х3 8Х3 | Сталь: 8Х3 Сталь: 7Х3 | Не применяется для сварных конструкций | |
5ХНМ | Сталь: 5ХНВ, 5ХГМ, 4ХМФС, 5ХНВС, 4Х5В2ФС | Не применяется для сварных конструкций | |
5ХГМ | Сталь: 5ХНМ, 5ХНВ, 6ХВС, 5ХНС, 5ХНСВ | Не применяется для сварных конструкций | |
4ЗМФС | Не применяется для сварных конструкций | ||
4Х5МФС | Не применяется для сварных конструкций | ||
4ХМФ1С | Не применяется для сварных конструкций | ||
3Х3МХФ | Не применяется для сварных конструкций | ||
6ХС | Не применяется для сварных конструкций | ||
4ХВ2С | Сталь: 4Х5В2ФС, 4Х3В2М2 | Не применяется для сварных конструкций | |
5ХВ2СФ 6ХВ2С | Сталь: 6ХВ2С Сталь: 6ХЗФС | Не применяется для сварных конструкций | |
6ХВГ | Не применяется для сварных конструкций | ||
9045-80 | 08Ю | Сваривается без ограничений | |
14959-79 | 65 70 | Сталь: 60, 70 65Г | Не применяется для сварных конструкций |
75 | Сталь: 70, 80, 85 | Не применяется для сварных конструкций | |
85 | Сталь: 70, 75, 80 | Не применяется для сварных конструкций | |
60Г | Сталь: 65Г | Не применяется для сварных конструкций | |
65Г | Сталь: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2 | Не применяется для сварных конструкций | |
55С2 | Сталь: 50С2, 60С2, 35Х2АФ | Не применяется для сварных конструкций | |
60С2 60С2А | Сталь: 55С2, 50ХФА, 60С2Н2А, 60С2Г, 50ХФА | Не применяется для сварных конструкций | |
70С3А | Не применяется для сварных конструкций | ||
55ХГР | Не применяется для сварных конструкций | ||
50ХФА | Сталь: 60С2А, 50ХГФА, 9ХС | Не применяется для сварных конструкций | |
60С2ХА | Сталь: 60С2ХФА, 60С2Н2А | Не применяется для сварных конструкций | |
60С2ХФА | Сталь: 60С2А, 60С2ХА, 9ХС, 60С2ВА | Не применяется для сварных конструкций | |
65С2ВА | Сталь: 60С2А, 60С2ХА | Не применяется для сварных конструкций | |
60С2Н2А | Сталь: 60С2А, 60С2ХА | Не применяется для сварных конструкций | |
19265-73 | Р18 | При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость хорошая | |
Р6М5К5 | При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость хорошая | ||
Р9М4К8 | При стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость хорошая | ||
19281-89 | 09Г2 | Сталь: 09Г2С, 10Г2 | Сваривается без ограничений |
14Г2 | Сталь: 15ХСНД | Ограниченно свариваемая | |
12ГС | Сталь: 15ГС | Сваривается без ограничений | |
16ГС | Сталь: 17ГС | Сваривается без ограничений | |
17ГС | Сталь: 16ГС | Сваривается без ограничений | |
17Г1С | Сталь: 17ГС | Сваривается без ограничений | |
09Г2С | Сталь: 10Г2С, 09Г2 | Сваривается без ограничений | |
10Г2С1 | Сталь: 10Г2С1Д | Сваривается без ограничений | |
10Г2БД | Сталь: 10Г2Б | Сваривается без ограничений | |
15Г2СФД | Сваривается без ограничений | ||
14Г2АФ | Сталь: 16Г2АФ | Сваривается без ограничений | |
16Г2АФ | Сталь: 14Г2АФ | Сваривается без ограничений | |
18Г2ФАпс | Сталь: 15Г2ФАДпс, 16Г2АФ, 10ХСНД, 15ХСНД | Сваривается без ограничений | |
14ХГС | Сталь: 15ХСНД, 16ГС | Сваривается без ограничений | |
15Г2АФДпс | Сталь: 16Г2АФ, 18Г2АФпс, 10ХСНД | Сваривается без ограничений | |
10ХСНД | Сталь: 16Г2АФ | Сваривается без ограничений | |
10ХНДП | Сваривается без ограничений | ||
15ХСНД | Сталь: 16Г2АФ, 14ХГС, 16ГС | Сваривается без ограничений | |
20072-72 | 12МХ | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка | |
12Х1МФ | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка | ||
25Х1МФ | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка | ||
20Х3МВФ | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая | ||
15Х5М | Сваривается без ограничений. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка |
Марка стали | Заменитель | Свариваемость |
40X1 ОС2М | Трудносвариваема | |
08X13 | Стали: 12X13 12Х18Н9Т | Ограниченно свариваемая |
12X13 | Сталь: 20X13 | |
20X13 | Стали: 12X13 14X17Н2 | |
25X1 ЗН2 | ||
30X13 | Сталь: 40X13 | Не применяется для сварных конструкций |
40X13 | Сталь: 30X13 | |
10Х14АП6 | Стали: 12Х18Н9, 08X1 8Н10, 12Х18Н9Т, 12Н18Н10Т | Сваривается без ограничений |
12X17 | Сталь: 12Х18Н9Т | Трудносвариваема |
08X1 7Т 08X1 8Т1 | Стали: 12X17, 08X1 8Т1 Стали: 12X17, 08X17Т | Ограниченно свариваемая |
95X18 | Не применяется для сварных конструкций | |
15Х25Т | Сталь: 12Х18Н10Т | Трудносвариваемая |
15X28 | Стали: 15Х25Т, 20Х23Н18 | |
20Х23Н13 | ||
20Н23Н18 | Стали: 10Х25Т 20Х23Н13 | Ограниченно свариваемая |
10Х23Н18 | ||
20Х25Н20С2 | ||
15Х12ВНМФ | Трудносвариваема | |
20Х12ВНМФ | Стали: 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ | |
08Х17Н13М21 | Сталь: 10Х17Н13М21 | |
10Х17НЗМ2Т | ||
31Х19Н9МВБТ | ||
10Х14П4Н4Т | Стали: 20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т | |
14Х17Н2 | Сталь: 20X1 7Н2 | |
12Х18Н9 17Х18Н9 | Стали: 20Х13Н4Г9, 10Х14Г14Н4Т Сталь: 20Х13Н4Г9 | Сваривается без ограничений |
08X1 8Н10 08Х18Н10Т 12Х18Н9Т | Сталь: 12Х18Н10Т Стали: 15Х25Т, 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т |
Заменители
Иностранные аналоги
Германия (DIN) | C45, C45E+QT, Ck45, Cm45 |
Евронормы (EN) | 1.0503, 1.1191 |
США | M1044, 1044, 1045, M1045 |
Япония | S45C, S48C |
ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей
Расшифровка
Цифра 45 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 45 составляет 0,45%.
Характеристики и назначение
Сталь марки 45 относится к конструкционным углеродистым нелегированным специальным качественным сталям с нормальным содержанием марганца.
Сталь марки 45 применяется для изготовления:
- муфт насосных штанг,
- вал-шестерни,
- валов центробежных насосов,
- штоков грязевых насосов,
- пальцев крейцкопфов грязевых насосов,
- компрессоров,
- роторов,
- стволов и переводников вертлюгов,
- переводников для рабочих и бурильных труб,
- корпусов колонковых долот,
- роликов превентора,
- конических шестерен,
- шестерни,
- фиксаторов и шпонок буровых станков,
- цепных колес буровых лебедок,
- штифтов,
- упорных винтов,
- скалок насосов,
- цапф,
- коленчатые и распределительные валы,
- шпиндели,
- бандажи,
- цилиндры,
- кулачки,
- другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Применение стали 45 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур
Марка стали | Закалка + отпуск при температуре, °С | Примерный уровень прочности, Н/мм2(кгс/мм2) | Температура применения не ниже,°С | Использование в толщине не более, мм |
45 | 500 | 900 (90) | -50 | 20 |
ПРИМЕЧАНИЕ
- При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
- Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.
Применение стали 45 для изготовление крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)
Марка стали | Технические требования | Допустимые параметры эксплуатации | Назначение | |
Температура стенка, °С | Давление среды, МПа(кгс/см2), не более | |||
Сталь 45 ГОСТ 1050 ГОСТ 10702 | СТП 26.260.2043 | От -40 до +425 | 10(100) | Шпильки, болты |
16(160) | Гайки | |||
От -40 до +450 | Шайбы |
Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 45 для фланцев для давление свыше 10 МПа (100 кгс/см2) (ГОСТ 32569-2013)
Марка стали | Технические требования | Наименование детали | Предельные параметры | Обязательные испытания | Контроль | |||||||
Температура стенка, °С не более | Давление номинальное, МПа(кгс/см2), не более | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 | Твердость HB | Дефектоскопия | Неметаллические включения | |||
Сталь 45 ГОСТ 1050 ГОСТ 10702 | ГОСТ 9399 | Фланцы | От -40 до +200 | 32(320) | 16(160) | + | + | + | + | + | + | — |
Стойкость стали 45 против щелевой эрозии
Группа стойкости | Балл | Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18h20T |
Нестойкие | 6 | 0,005-0,05 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
к содержанию ↑Применение стали 45 для изготовления основных деталей арматуры АС
Материал | Вид полуфабриката или изделия | Максимально допустимая температура применения, °С | |
Наименование | Марка, НД на материал | ||
Углеродистая сталь | Сталь 45 ГОСТ 1050 | Поковки, сортовой прокат. Крепеж | 350 |
Вид поставки
- сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
- Лента ГОСТ 2284-79.
- Полоса ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
- Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
- Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 21729-76.
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
С | Si | Mn | Cr | S | P | Cu | Ni | As |
не более | ||||||||
0,42-0,50 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
Класс стали | Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | ||
не более | |||||||||
Нелегированные специальные | 45 | 0,42-0,50 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,030 | 0,035 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
Термообработка
Детали из стали марки 45 подвергаются нормализации при температуре 860-880° С или закалке в воде с температуры 840-860° С с последующим отпуском; температура отпуска устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств (рис. ниже).
Так, например, детали буровых установок (шестерни, фиксатор, шпонки) превентора (плита основной опоры, ролики) подвергаются отпуску при температуре 550° С, цепные колеса буровой лебедки — при температуре 500 С.
к содержанию ↑Влияние азотирования на предел выносливости стали 45
Для деталей, работающих на износ при невысоких контактных нагрузках, углеродистую сталь марки 45 упрочняют по кратковременным режимам азотирования (520—570 °С, Выдержка 1-6 ч).
При этом, несмотря на небольшое увеличение твердости, обеспечивается повышение антифрикционных свойств, сопротивления знакопеременным нагрузкам и коррозии.
Марка стали | Тип образца | Предел выносливости, кгс/мм2 | |
после улучшения | после азотирования | ||
45 | Гладкий, d = 7,5 мм | 44 | 61 |
ПРИМЕЧАНИЕ:
- Азотирование проводилось при 520-540°С, глубина слоя 0,35-0,45 мм.
- На образцах диаметром 7,5 мм надрез с углом 60° и глубиной 0,3 мм.
Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ при высокочастотной закалке
Марка стали | Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ | Достижимая глубина слоя, мм |
45 | 55-60 | 4 |
Температура критических точек, °С
Ас1 | Ас3 | Аr3 | Аr1 | Mн |
730 | 755 | 690 | 780 | 350 |
Твердость HB (по Бринеллю) для металлопродукции из стали 45 (ГОСТ 1050-2013)
Марка стали | не более | |||
горячекатаной и кованой | калиброванной и со специальной отделкой поверхности | |||
без термической обработки | после отжига или высокого отпуска | нагартованной | после отжига или высокого отпуска | |
45 | 229 | 197 | 241 | 207 |
Твердость на закаленных образцах HRC (по Роквеллу) (ГОСТ 1050-2013)
Марка стали | не менее |
45 | 46 |
Механические свойства проката
Гост | Состояние поставки | Сечение, мм | σв, МПа | δ5(δ4), % | ψ% |
не менее | |||||
ГОСТ 1050-88 | Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 25 | 600 | 16 | 40 |
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки | Образцы | 640 | 6 | 30 | |
ГОСТ 10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига | — | До 590 | — | 40 |
ГОСТ 1577-93 | Лист нормализованный и горяче- катаный | 80 | 590 | 18 | — |
Полоса нормализованная или горячекатаная | 6-25 | 600 | 16 | 40 | |
ГОСТ 16523-89 | Лист горячекатаный (образцы поперечные) | До 2 2-3,9 | 550-690 | (14) (15) | — |
Лист холоднокатаный | До 2 2-3,9 | 550-690 | (15) (16) | — |
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
Термообработка | Сечение, мма | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 | Твердость HB, не более |
не менее | |||||||
Нормализация | 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 39 | 143-179 |
300-500 | 17 | 35 | 34 | ||||
500-800 | 15 | 30 | 34 | ||||
До 100 | 275 | 530 | 20 | 40 | 44 | 156-197 | |
100-300 | 17 | 38 | 34 | ||||
Закалка, отпуск | 300-500 | 15 | 32 | 29 | |||
Нормализация, закалка + отпуск | До 100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
100-300 | 14 | 35 | 34 | ||||
300-500 | 12 | 30 | 29 | ||||
До 100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 | |
100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 | |
До 100 | 395 | 620 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
tот, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 | Твердость HB, не более |
Закалка с 850 °С в воде. Образцы диаметром 15 мм | ||||||
450 | 830 | 980 | 10 | 40 | 59 | — |
500 | 730 | 830 | 12 | 45 | 78 | — |
550 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 | — |
600 | 590 | 730 | 25 | 55 | 118 | — |
Закалка с 840 °С в воде. Диаметр заготовки 60 мм | ||||||
400 | 520-590 | 730-840 | 12-14 | 46-50 | 50-70 | 202-234 |
500 | 470-520 | 680-770 | 14-16 | 52-58 | 60-90 | 185-210 |
600 | 410-440 | 610-680 | 18-20 | 61-64 | 90-120 | 168-190 |
Механические свойства при повышенных температурах
tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
Нормализация | |||||
200 | 340 | 690 | 10 | 36 | 64 |
300 | 255 | 710 | 22 | 44 | 66 |
400 | 225 | 560 | 21 | 65 | 55 |
500 | 175 | 370 | 23 | 67 | 39 |
600 | 78 | 215 | 33 | 90 | 59 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с | |||||
700 | 140 | 170 | 43 | 96 | — |
800 | 64 | 110 | 58 | 98 | — |
900 | 54 | 76 | 62 | 100 | — |
1000 | 34 | 50 | 72 | 100 | — |
1100 | 22 | 34 | 81 | 100 | — |
1200 | 15 | 27 | 90 | 100 | — |
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
не менее | |||||
15 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 |
30 | 540 | 730 | 15 | 45 | 78 |
75 | 440 | 690 | 14 | 40 | 59 |
100 | 440 | 690 | 13 | 40 | 49 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С, отпуск при 550 «С. Образцы вырезали из центра заготовок.
к содержанию ↑Предел выносливости
Характеристики прочности | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
σ0,2 = 310 МПа, σв = 590 МПа | 245 | 157 |
σ0,2 = 680 МПа, σв = 880 МПа | 421 | — |
σ0,2 = 270 МПа, σв = 520 МПа | 231 | — |
σ0,2 = 480 МПа, σв = 660 МПа | 331 | — |
Ударная вязкость KCU
Термообработка | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | |||
+20 | -20 | -40 | -60 | |
Пруток диаметром 25 мм | ||||
Горячая прокатка | 14-15 | 10-14 | 5-14 | 3-8 |
Отжиг | 42-47 | 27-34 | 27-31 | 13 |
Нормализация | 49-52 | 37-42 | 33-37 | 29 |
Закалка + отпуск | 110-123 | 72-88 | 36-95 | 31-63 |
Пруток диаметром 120 мм | ||||
Горячая прокатка | 42-47 | 24-26 | 15-33 | 12 |
Отжиг | 47-52 | 32 | 17-33 | 9 |
Нормализация | 76-80 | 45-55 | 49-56 | 47 |
Закалка + отпуск | 112-164 | 81 | 80 | 70 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 750. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1 и Kv б.ст = 1 в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σв = 640 МПа.
Флокеночувствительность — малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Свариваемость
Сталь 45 относится к трудносвариваемым. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88)
Полоса прокаливаемости стали 45 после нормализации при 850 °С и закалки с 830 °С приведена на рисинке ниже.
к содержанию ↑Критический диаметр d
Количество мартенсита, % | d, мм. после закалки | |
в воде | в масле | |
50 | 15-35 | 6-12 |
Физико-механические свойства стали 45 (Атомная энергетика ПНАЭ Г-7-002-86)
Сортамент | Характеристика | Температура, К (°С) | ||||||||||||
293 (20) | 323 (50) | 373 (100) | 423 (150) | 473 (200) | 523 (250) | 573 (300) | 623 (350) | |||||||
Горячекатаная сортовая сталь толщиной или диаметром до 250 мм | RTm, МПа (кгс/см2) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 579 (59) | 559 (57) | 540 (55) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/см2) | 353 (36) | 343 (35) | 343 (35) | 343 (35) | 343 (35) | 294 (30) | 255 (26) | 235 (24) | ||||||
A,% | 16 | 13 | 10 | 9 | 7 | 10 | 15 | 15 | ||||||
Z,% | 40 | 37 | 33 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | ||||||
Заготовки крепежных деталей толщиной или диаметром 300 мм, КП315* | RTm, МПа (кгс/см2) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 549 (56) | 530 (54) | 510 (52) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/см2) | 315 (32) | 304 (31) | 304 (31) | 294 (30) | 274 (28) | 255 (26) | 245 (25) | 225 (23) | ||||||
A,% | 14 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 17 | ||||||
Z,% | 35 | 33 | 33 | 33 | 33 | 33 | 35 | 35 | ||||||
То же, от 100 до 800 мм, КП245* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 470(48) | 470 (48) | 470 (48) | 470 (48) | 470 (48) | 461 (47) | 441 (45) | 412 (42) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/мм2) | 245 (25) | 235 (24) | 235 (24) | 235 (24) | 235 (24) | 206 (21) | 177 (18) | 167 (17) | ||||||
A, % | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 8 | 13 | 13 | ||||||
Z, % | 30 | 27 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | ||||||
То же, до 800 мм, КП275* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 510(52) | 491(50) | 481(49) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/мм2) | 275(28) | 265(27) | 265(27) | 265(27) | 265(27) | 226(23) | 196(20) | 196(20) | ||||||
A, % | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 8 | 11 | 11 | ||||||
Z, % | 30 | 27 | 23 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | ||||||
То же, до 800 мм, КП315* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 549 (56) | 530 (54) | 510 (52) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/мм2) | 315 (32) | 304 (31) | 304 (31) | 304 (31) | 304 (31) | 255 (26) | 226 (23) | 206 (21) | ||||||
A, % | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 7 | 10 | 10 | ||||||
Z, % | 30 | 27 | 23 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | ||||||
Поковки диаметром до 300 мм, КП345* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 569(58) | 549(56) | 530(54) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/мм2) | 345(35) | 333(34) | 333(34) | 333(34) | 333(34) | 284(29) | 245(25) | 226(23) | ||||||
A, % | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 7 | 10 | 10 | ||||||
Z, % | 30 | 27 | 23 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | ||||||
То же, до 100 мм, КП395* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 598(61) | 579(59) | 559(57) | |||||
RTp0,2, МПа (кгс/мм2) | 395(40) | 395(40) | 395(40) | 395(40) | 395(40) | 333(34) | 294(30) | 275(28) | ||||||
A, % | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 7 | 10 | 10 | ||||||
Z, % | 30 | 27 | 23 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 |
ПРИМЕЧАНИЕ:
- В предел «от» и «до» включаются обе значащие цифры
- RTm — минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
- RTp0,2 — минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
Физические свойства
Плотность ρ кг/см3
Марка Стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
45 | 7826 | 7799 | 7769 | 7735 | 7698 | 7662 | 7625 | 7587 | 7595 | — |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа
Марка Стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
45 | 200 | 201 | 193 | 190 | 172 | — | — | — | — | — |
Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
Марка стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
45 | 78 | — | — | 69 | — | 59 | — | — | — | — |
Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
Марка стали | α*106, К-1 при температуре испытаний, °С | |||||||||
20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
45 | 11,9 | 12,7 | 13,4 | 14,1 | 14,6 | 14,9 | 15,2 | — | — | — |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
45 | — | 48 | 47 | 44 | 41 | 39 | 36 | 31 | 27 | 26 |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
Марка стали | c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
45 | 473 | 494 | 515 | 536 | 583 | 578 | 611 | 720 | 708 | — |
Сталь 45: характеристики, свойства, применение
На производственные линии поставляется просто огромное количество различных сталей, которые характеризуются своими определенными свойствами. Примером можно назвать материал сталь 45, который получил широкое распространение. Эта сталь характеризуется определенными эксплуатационными качествами, которые стоит рассматривать. ГОСТ на сталь 45 определяет концентрацию всех химических веществ. Марка характеризуется относительно невысокой стоимостью, а расшифровка марки стали определяет широкое ее распространение. Рассмотрим особенности данного предложения подробнее.
Сталь 45Химический состав стали 45
Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:
- Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
- В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
- Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.
Трубы Ст45
Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.
Свойства материала
Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:
- Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м3. За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
- К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
- Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10-1 HB, который соответствует 170 МПа.
- Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
- Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
- Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.
Свойства сплава Ст 45
В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Температура критических точек стали 45
Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка. Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств. Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:
- Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
- Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
- Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
- Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.
Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.
Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.
Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде. Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло. Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.
Применение
Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.
Применение стали 45 следующие:
- Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
- Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
- Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
- Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.
Применение стали 45
Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.
Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.
Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.
Аналог Ст 45 — сталь 1.0503
В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.
Стальной пруток AISI 1045 — JIS S45C — DIN C45
Сталь AISI 1045 — это высококачественная среднеуглеродистая сталь с высокой прочностью. Его также можно назвать сталью JIS S45C и DIN C45. Обычно используется в нормальных условиях из-за плохой прокаливаемости. Для получения более высоких механических характеристик необходимо проводить закалку и отпуск. Он используется для изготовления деталей машин с высокими требованиями к прочности. Такие, как шестерни, валы, поршневые пальцы и т. Д. 1045 Стальные круглые прутки свойства пластины листа и термообработки, как показано ниже.
Характеристики сталиC45
- Это углеродистая сталь, отличная свариваемость и обрабатываемость.
- После нормализации и горячей прокатки он приобретает высокие прочностные и ударные свойства.
- имеет низкую прокаливаемость и критический диаметр прокаливаемости в воде 12-17 мм. И есть тенденция к растрескиванию при закалке водой.
- Водородная сварка и аргонодуговая сварка — это хорошо, но газовая сварка — нет. Требуется предварительный нагрев перед сваркой, а отжиг для снятия напряжений следует выполнять после сварки.
C45 Сталь Применение
Сталь 1045 широко используется в промышленности, где требуется более высокая прочность и износостойкость, чем у низкоуглеродистой стали. И типичные области применения — шестерни, валы, валки, коленчатые валы, гнезда, болты и т. Д.
1045 Сталь Физические свойства
Физические свойства | Метрика | Империал |
---|---|---|
Плотность | 7.87 г / куб. См. | 0,284 фунт / дюйм³ |
C45 Сталь Механические свойства
Механические свойства | Метрика | Империал |
---|---|---|
Твердость по Бринеллю | 163 | 163 |
Твердость по Кнупу (в пересчете на твердость по Бринеллю) | 184 | 184 |
Твердость по Роквеллу B (в пересчете на твердость по Бринеллю) | 84 | 84 |
Твердость по Виккерсу (в пересчете на твердость по Бринеллю) | 170 | 170 |
, предел прочности | 565 МПа | 81900 фунтов на квадратный дюйм |
, Выход | 310 МПа | 45000 фунтов на квадратный дюйм |
Удлинение при разрыве (на 50 мм) | 16.0% | 16,0% |
Сокращение площади | 40,0% | 40,0% |
Модуль упругости (типично для стали) | 200 ГПа | 29000 тыс.фунтов / кв.дюйм |
(типично для стали) | 140 ГПа | 20300 тыс.фунтов / кв.дюйм |
Коэффициент Пуассона (типичный для стали) | 0,290 | 0,290 |
Модуль сдвига (типично для стали) | 80 ГПа | 11600 тыс.фунтов / кв.дюйм |
1045 Стали Эквивалентная Диаграмма
Страна | США | Германия / Великобритания / Франция | ЯПОНИЯ | ISO |
---|---|---|---|---|
Стандарт | ASTM A29 / A29M-05 | EN 10083 / 2-2006 | JIS G4051-2009 | ISO 683 / 18-1996 |
классы | 1045 | C45 (1.0503) | S45C | C45E4 |
1045 Стальной химический состав
СТЕНД | C (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Si (%) | Cr (%) | Mo (%) | Ni (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ASTM A29 / A29M-05 | 0,43-0,50 | 0,60,90 | Макс 0,040 | Макс 0,050 | Макс 0,10 | — | — | — |
EN 10083 / 2-2006 | 0.42-0,50 | 0,50-0,80 | Макс 0,045 | Макс 0,045 | Макс 0,40 | Макс 0,40 | Макс 0,10 | Макс 0,40 |
JIS G4051-2009 | 0,42-0,48 | 0,60-0,90 | Макс 0,030 | Макс 0,035 | 0,15-0,35 | — | — | ≤0,20 |
ИСО 683 / 18-1996 | 0,42-0,50 | 0,50-0,80 | ≤0,035 | ≤0.035 | 0.10-0.40 | — | — | — |
1045 Стальной круглый прутковый лист Термообработка
Поковка
Нагреть до 850 ° C — 1250 ° C (1562 ° F — 2282 ° F)
Держать, пока температура не станет однородной
Охладить в печи
отжиг
Нагреть до 800 ° C — 850 ° C (1472 ° F — 1562 ° F)
Держать, пока температура не станет постоянной
Охладить в печи.
C45 Сталь нормализующая
Нагреть до 870 ° C — 920 ° C (1598 ° F-1688 ° F)
Держать до тех пор, пока температура не станет постоянной
Замочить в течение 10 — 15 минут
Охлаждать в неподвижном воздухе
Снятие стресса
Нагреть до 550 ° C — 660 ° C (1022 ° F — 1220 ° F)
Держать до тех пор, пока температура не станет постоянной
Замочить на 1 час на 25 мм сечения
Охлаждать на неподвижном воздухе
Закалка
Нагреть до 820 ° C — 850 ° C (1508 ° F — 1562 ° F)
Держать до тех пор, пока температура не станет постоянной
Замочить на 10 — 15 минут на 25 мм сечения
Погасить в воде или рассоле
Закалка
Повторно нагреть до 400 ° C — 650 ° C (752 ° F — 1202 ° F) по мере необходимости
Держать, пока температура не станет постоянной
Замочить на 1 час на 25 мм сечения
Охлаждать в неподвижном воздухе
C45 Сталь Примечания к процессу
- Твердость между HRC20 ~ HRC30 после закалки и отпуска.
- После закалки твердость находится между HRC55 ~ 58 и предельным значением до HRC62.
- Для обеспечения стабильной работы стали ее следует обработать и разместить за 15-20 дней до использования. Самая высокая твердость для практического применения — HRC55 (высокочастотная закалка HRC58).
- Это высококачественная углеродистая конструкционная сталь с низкой твердостью. Его легко разрезать, и он используется для изготовления форм, направляющих, наконечников, шаблонов и т. Д.
- Не используйте процесс термообработки науглероженного и закаленного.
C45 Сертификат качества стали
1045 Стальной круглый листовой стальной лист
Круглый пруток
Спецификация: диаметр: Макс. 800 мм; длина: Макс. 9 м
Поверхность: черный / очищенный / обработанный (точеный) / полированный (заземленный)
Лист / Плита / Плита
Спецификация: толщина: Макс 800 мм; ширина: макс 2300 мм; длина: Макс. 9 м
Поверхность: черный / очищенный / обработанный / полированный (шлифованный, шлифованный, фрезерный)
Уведомление
У нас есть собственное оборудование для резки и обработки.Технические характеристики могут быть сокращены и настроены в соответствии с вашими требованиями.
Мы являемся профессиональным складом и поставщиком специальной стали с высококачественным стендом в течение многих лет. Как профессиональный поставщик стали 1045, пожалуйста, свяжитесь с нами для любого запроса. Songshun Steel всегда с тобой.
,В: Я свариваю вал из стали 1141 и получаю трещины в сварном шве. Вы ожидаете этого? Я использую провод ER70S-6 MIG. Это правильный тип провода для использования? С другой стороны, можно ли вообще его сваривать?
A: Ответы на ваши вопросы: «Я не удивлен», «нет» и «маловероятно». Позвольте мне уточнить. Американский сплав железа и стали (AISI) и Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) серии сплавов 1141 (i.е. AISI-SAE 1141) считается термически обработанной углеродистой сталью «свободной механической обработки» (или «свободной резки»). Свободные виды обработки стали содержат более высокие уровни серы (0,05% или более), фосфора (0,04% или более) или свинца для улучшения обрабатываемости или характеристик обработки. К этим типам сталей относятся сплавы серии AISI-SAE 11XX (обработка без повторного сульфурирования) и сплавы серии AISI-SAE 12XX (обработка с повторным сульфированием / повторное фосфорирование) (см. Рисунок 1). Если сталь содержит свинец, она будет обозначена буквой «L» после первых двух чисел в любых обозначениях стали.
Рис. 1. Неполный список сталей AISI-SAE с указанием марки «Свободная обработка»
При резке большинства видов стали на токарном или фрезерном станке стружка имеет тенденцию отрываться в виде длинных вьющихся нитей. Это может быть громоздким и даже затруднить процесс обработки без какого-либо типа стружколома на режущей кромке. В качестве альтернативы, свободные виды механической обработки стали с более высоким содержанием серы, фосфора и свинца создают однородные мягкие пятна в микроструктуре металла.Каждый раз, когда режущая кромка попадает в мягкое место, бритвенные ломки и металл могут быть удалены небольшими однородными стружками.
Однако то, что хорошо для машиниста, плохо для сварщика. Сера, фосфор и свинец — сплавы с низкой температурой плавления. При дуговой сварке расплавленный металл шва сразу начинает затвердевать снаружи, а затем в центр валика. Во время этого процесса затвердевания эти сплавы с более низкой температурой плавления расслаиваются последними и, таким образом, имеют тенденцию мигрировать к центру сварного шва.Если эти элементы присутствуют в чрезмерных количествах, то это создает высокую концентрацию более мягкого материала в центре валика, которая при напряжениях, создаваемых при затвердевании сварного шва, очень часто приводит к растрескиванию осевой линии. Это считается формой горячего растрескивания, поскольку оно происходит сразу же, пока сварной шов еще горячий. На самом деле, в зависимости от конкретного типа, некоторые виды стали для свободной обработки считаются просто не свариваемыми; Это означает, что растрескивание сварного шва будет почти всегда.В качестве примера, как правило, любую свободную механическую обработку стали со свинцом можно считать несвариваемой. Отметим также, что высокое содержание серы также может вызвать пористость металла шва.
Как правило, следует избегать сварки на любой другой категории стали без механической обработки. Однако, если это необходимо предпринять, без каких-либо гарантий успеха, то рекомендуется использовать расходный материал с низким содержанием водорода в базовой системе шлаков. Низкое содержание водорода помогает уменьшить образование сероводородной пористости, а система основного шлака снижает содержание серы и фосфора в металле сварного шва.Для сварки в виде палки лучшим выбором может стать специальный электрод из нержавеющей стали для трудно свариваемых / чувствительных к растрескиванию сталей, таких как модифицированный тип 312 (например, Blue Max 2100 от Lincoln Electric). Он имеет очень высокую устойчивость к свободным обработкам сталей или сталей с низким отношением марганца к сере (то есть <20), что позволяет избежать проблем с горячим растрескиванием, когда многие другие типы электродов этого не делают. Среди электродов из углеродистой стали, для сварки палкой, предпочтителен электрод E7018, а не E6010, E6011, E6013, E7014 и т. Д.типы. Для сварки порошковой проволокой в среде защитного газа предпочтительнее использовать проволоку E70T-5 или "T-5", а не проволоки типа "T-1" или T-9 ". Для сварки порошковой проволокой с самоэкранированием" T Предпочтительными являются провода типа -4 ”,“ T-7 ”или“ T-8 ”. Процессы TIG и MIG (то есть процессы с «сплошной проволокой или неизолированными электродами») менее предпочтительны, потому что они не имеют основной системы шлака, чтобы помочь реагировать с более высокими уровнями серы или фосфора в сталях для свободной механической обработки.
- КТО МЫ ОБСЛУЖИВАЕМ
- Ученики
- Прокат учебников
- Инструкторы
- Авторы книг
- Профессионалы
- Исследователи
- учреждения
- Библиотекари
- корпорации
- общества
- Редакторы журнала
- Книжные магазины
- Правительство
- Ученики
- ПРЕДМЕТЫ
- Учет
- сельское хозяйство
- сельское хозяйство
- аквакультура
- Искусство и Архитектура
- Архитектура
- Искусство и Прикладное Искусство
- Графический дизайн
- Управление бизнесом
- Учет
- реклама
- Управление бизнесом
- Бизнес и общество
- Деловая этика
- Бизнес Самопомощь
- Бизнес статистика и математика
- Бизнес Технологии
- Развитие карьеры
- Консалтинг
- экономика
- Финансы и инвестиции
- Интеллектуальная собственность и лицензирование
- управление
- Маркетинговые продажи
- Некоммерческие организации
- Производственные операции
- Управление проектом
- Недвижимость и Недвижимость
- Государственное управление
- Управление качеством
- Малый бизнес
- Специальные темы
- Технология
- Обучение и развитие персонала
- Химия
- Союзническая химия здоровья
- Аналитическая химия
- Аккумуляторы и топливные элементы
- биохимия
- катализ
- Химическая и экологическая безопасность
- Вычислительная химия
- электрохимия
- Экологическая Химия
- Пищевая наука и технология
- Общая химия
- История химии
- Промышленная химия
- Неорганическая химия
- Математика для химии
- Органическая химия
- Фармацевтическая химия
- Физическая химия
- Подготовительная химия
- Специальные темы
- Устойчивая химия
- Вычислительный
- Компьютерная графика
- Компьютерная наука
- аппаратные средства
- Интернет и WWW
- Офисная Производительность
- Операционные системы
- Программная инженерия
- Специальные темы
- Кулинария и гостиничный бизнес
- Учет
- Выпечка и выпечка
- напитки
- Организация питания и мероприятий
- Готовка
- Еда, напиток
- Операции общественного питания
- Написание еды и справка
- Кулинария и гостиничный бизнес
- Управление гостиницей
- маркетинг
- Профессиональная кулинария
- Специальные темы
- Индустрия путешествий и туризма
- Вина и спиртные напитки
- Наука о Земле и Космосе
- наука о планете Земля
- Изменение окружающей среды
- Экологическая экономика и политика
- Экологическая этика
- Экологического менеджмента
- Наука об окружающей среде
- Экологические исследования
- география
- Геология и геофизика
- океанография
- образование
- Оценка, Методы Оценки
- Классное руководство
- Разрешение конфликтов и посредничество
- Инструменты учебного плана
- Образование и государственная политика
- Образовательные исследования
- Общее образование
- Высшее образование
- Информация и библиотечное дело
- Специальное образование
- Специальные темы
- Профессиональная технология
- Инженерия и материаловедение
- Биомедицинская инженерия
- Химическая и биохимическая инженерия
- Гражданское строительство
- Электротехника и электроника
- энергии
- Инженерия окружающей среды
- Промышленная инженерия
- Материаловедение
- Инженерное дело
- Общее машиностроение
- Нанотехнологии
- гуманитарные науки
- Классические Исследования
- история
- лингвистика
- Литература
- философия
- Религия и Теология
- Право и криминология
- Гражданский закон
- Уголовное право
- Криминология
- Общее и вступительное право
- Закон об интеллектуальной собственности
- Международное право
- Пенология и полицейская наука
- Процессуальное право
- Публичное право
- Специальные темы
- Естественные науки
- Анатомия и физиология
- Наука о животных и зоология
- Клеточная и молекулярная биология
- Сравнительная биология (ботаника и зоология)
- Биология развития
- Экология и Организационная Биология
- энтомология
- эволюция
- Криминалистика
- Общие науки о жизни
- Общая биология
- генетика
- Человеческая биология
- Микробиология и вирусология
- микроскопия
- неврология
- орнитология
- Паразитология
- Наука о растениях
- Специальные темы
- образ жизни
- Цифровые фотоаппараты и фотографии
- Садоводство
- Общий образ жизни
- Юмор
- Забота о животных
- Популярная культура
- Специальные темы
- Виды спорта
- Технические и инструкции
- Математика
- Алгебра
- Прикладная математика
- Прикладная вероятность и статистика
- Биостатистика
- Исчисление
- Хаос, Фракталы, Динамические Системы
- Комбинаторика
- Вычислительная и графическая статистика
- криптография
- Статистика добычи данных
- Дискретная математика
- Конечная математика
- Общая математика
- Общая статистика
- Геометрия и топология
- Теория графов
- Логика и основы
- Математический анализ
- Математическое моделирование
- Специальные темы по математике
- Теория чисел
- Численные методы
- оптимизация
- Статистика вероятностей
- Теория массового обслуживания
- Регрессионный анализ
- Методы исследования
- Временные ряды
- Всплески
Свариваемость материалов — нержавеющая сталь
Нержавеющие стали выбираются из-за их повышенной коррозионной стойкости, стойкости к высокотемпературному окислению или их прочности. Определены различные типы нержавеющей стали и даны рекомендации по сварочным процессам и методам, которые можно использовать при изготовлении компонентов из нержавеющей стали без ухудшения коррозии, окисления и механических свойств материала или внесения дефектов в сварной шов.
Типы материалов
Уникальные свойства нержавеющих сталей обусловлены добавлением легирующих элементов, главным образом хрома и никеля, в сталь.Как правило, для производства нержавеющей стали требуется более 10% хрома. Четыре сорта нержавеющей стали были классифицированы в соответствии с их свойствами материала и требованиями к сварке:
- аустенитных
- Ferritic
- Мартенситный
- аустенитно-ферритный (дуплекс)
Группы сплавов обозначены в основном в соответствии с их микроструктурой. Первые три состоят из одной фазы, но четвертая группа содержит как феррит, так и аустенит в микроструктуре.
Поскольку никель (плюс углерод, марганец и азот) способствует аустениту, а хром (плюс кремний, молибден и ниобий) стимулирует образование ферритов, структуру сварных швов в имеющихся в продаже нержавеющих сталях можно в значительной степени прогнозировать на основе их химического состава. Предсказанная структура металла сварного шва показана на диаграмме Шеффлера, на которой элементы, способствующие аустениту и ферриту, нанесены в виде эквивалентов никеля и хрома.
Из-за разной микроструктуры группы сплавов имеют как разные сварочные характеристики, так и подверженность дефектам.
Аустенитная нержавеющая сталь
Аустенитные нержавеющие стали обычно имеют состав в диапазоне 16-26% хрома (Cr) и 8-22% никеля (Ni). Обычно используемым сплавом для сварных конструкций является тип 304, который содержит приблизительно 18% Cr и 10% Ni. Эти сплавы могут быть легко сварены с использованием любого из процессов дуговой сварки (TIG, MIG, MMA и SA). Поскольку они не отверждаются при охлаждении, они проявляют хорошую ударную вязкость и нет необходимости в термической обработке до или после сварки.
Предотвращение дефектов сварки
Несмотря на то, что аустенитная нержавеющая сталь легко сваривается, может произойти растрескивание сварного металла и ЗТВ. Трещины при затвердевании металла сварного шва более вероятны в полностью аустенитных структурах, которые более чувствительны к растрескиванию, чем те, которые содержат небольшое количество феррита. Благоприятное влияние феррита объясняется его способностью растворять вредные примеси, которые в противном случае могли бы образовывать сегрегации с низкой температурой плавления и трещины в междендритном состоянии.
Поскольку присутствие 5-10% феррита в микроструктуре чрезвычайно выгодно, выбор состава наполнителя имеет решающее значение для снижения риска образования трещин. Индикация баланса феррит-аустенит для различных составов представлена диаграммой Шеффлера. Например, при сварке нержавеющей стали типа 304 используется присадочный материал типа 308, который имеет немного другое содержание сплава.
Ферритная нержавеющая сталь
Ферритные нержавеющие стали имеют содержание Cr, как правило, в пределах 11-28%.Обычно используемые сплавы включают марки 430 с 16-18% Cr и 407 с 10-12% Cr. Поскольку эти сплавы можно считать преимущественно однофазными и не отверждаемыми, они могут быть легко сварены плавлением. Однако крупнозернистый ЗТВ будет иметь низкую прочность.
Предотвращение дефектов сварки
Основная проблема при сварке этого типа нержавеющей стали — низкая ударная вязкость HAZ. Чрезмерное укрупнение зерна может привести к растрескиванию в сильно стесненных соединениях и толстых материалах.При сварке тонкого сечения (менее 6 мм) особых мер предосторожности не требуется.
В более толстом материале необходимо использовать низкое подводимое тепло для минимизации ширины зоны огрубления зерна и аустенитного наполнителя для получения более прочного металла шва. Хотя предварительный нагрев не уменьшит размер зерна, он уменьшит скорость охлаждения ЗТВ, поддержит металл сварного шва выше температуры пластичного хрупкого перехода и может снизить остаточные напряжения. Температура предварительного нагрева должна быть в пределах 50-250 град.С в зависимости от состава материала.
Мартенситная нержавеющая сталь
Наиболее распространенные мартенситные сплавы, например типа 410, имеют умеренное содержание хрома, 12-18% Cr, с низким содержанием Ni, но, что более важно, имеют относительно высокое содержание углерода. Принципиальное отличие по сравнению со сваркой аустенитных и ферритных марок нержавеющей стали заключается в потенциально твердой мартенситной структуре ЗТВ и металле сварного шва соответствующего состава. Материал может быть успешно сварен при условии, что приняты меры предосторожности, чтобы избежать растрескивания в ЗТВ, особенно в толстостенных деталях и сильно стесненных соединениях.
Предотвращение дефектов сварки
Высокая твердость в ЗТВ делает этот тип нержавеющей стали очень склонным к водородному растрескиванию. Риск растрескивания обычно увеличивается с содержанием углерода. Меры предосторожности, которые необходимо принять, чтобы минимизировать риск, включают в себя:
- с использованием процесса с низким содержанием водорода (TIG или MIG) и убедитесь, что флюс или покрытые флюсом расходные материалы высушены (MMA и SAW) в соответствии с инструкциями производителя;
- подогрева до 200 до 300 град.C. Фактическая температура будет зависеть от процедуры сварки, химического состава (особенно содержания Cr и C), толщины сечения и количества водорода, поступающего в металл сварного шва;
- поддержание рекомендуемой минимальной межпроходной температуры.
- , выполняющий термообработку после сварки, например, при 650-750 град. C. Время и температура будут определяться химическим составом.
Тонкослойный низкоуглеродистый материал, обычно менее 3 мм, часто можно сваривать без предварительного нагрева, при условии, что используется процесс с низким содержанием водорода, соединения имеют низкое ограничение, и внимание уделяется очистке области соединения.Более толстый материал и материал с более высоким содержанием углерода (> 0,1%), вероятно, потребуют предварительного нагрева и термообработки после сварки. Термическая обработка после сварки должна проводиться сразу после сварки, чтобы не только смягчить (ужесточить) конструкцию, но и дать возможность диффузии водорода от металла сварного шва и ЗТВ.
Дуплекс нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь Duplexимеет двухфазную структуру с почти равными пропорциями аустенита и феррита. Состав наиболее распространенных дуплексных сталей лежит в пределах 22-26% Cr, 4-7% Ni и 0-3% Мо, обычно с небольшим количеством азота (0.1-0,3%) для стабилизации аустенита. Современные дуплексные стали легко свариваются, но для получения правильной металлической структуры сварного шва необходимо строго придерживаться процедуры, особенно поддерживающей диапазон подводимой теплоты.
Предотвращение дефектов сварки
Хотя можно использовать большинство сварочных процессов, процедуры сварки с низким подводом тепла обычно избегают. Предварительный нагрев обычно не требуется, и максимальная температура между проходами должна контролироваться. Выбор наполнителя важен, так как он предназначен для получения структуры сварного металла с балансом феррит-аустенит, который соответствует исходному металлу.Чтобы компенсировать потерю азота, наполнитель может быть переплавлен азотом или сам защитный газ может содержать небольшое количество азота.
Эта статья о вакансиях была первоначально опубликована в Connect в сентябре 1996 года. Она была обновлена, поэтому веб-страница больше не отражает точно печатную версию.
,