Статьи Углеродистые стали, применяемые для изготовления крепежных изделий

Поиск по сайту

В Каталог


E-mail: info@smk–dv.ru
Контактная информация:
г. Хабаровск,
ул. Металлистов 16,
тел. (4212) 79-55-10
Отдел продаж:
(4212) 79-54-94, 41-22-41
Отдел приема и
рассмотрения заявок:

(4212) 69-55-48
Склад:
(4212) 79-55-10
Бухгалтерия:
(4212) 41-22-88 доб. 3
Углеродистые стали, применяемые для изготовления крепежных изделий Печать E-mail

Более 90% производства стального крепежа в мире осуществляется на основе углеродистой стали. Эта сталь обладает отличной работоспособностью, широким спектром манипулирования различными комбинациями прочностных свойств, а по сравнению с другими широко используемыми материалами, применяемыми для производства крепежа, менее дорогая.

Механические свойства крепежных изделий напрямую зависят от содержания углерода, который составляет обычно менее 1,0%. Наиболее распространенные стали для крепежа, как правило, подразделяются на три группы: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и легированная.

Углеродистые стали, нашедшие свое применение при изготовлении крепежных изделий, прежде всего, метрического крепежа – болтов, винтов, гаек, а также шайб, принято подразделять на три основные группы:

  • низкоуглеродистые стали
  • среднеуглеродистые стали
  • легированные стали

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь обычно содержит менее 0,25% углерода и не может быть усилена путем термообработки, усиление может быть достигнуто только путем холодной обработки. Низкоуглеродистая сталь является относительно мягкой и слабой, но имеет высокую пластичность и прочность, кроме того, эта сталь легко обрабатываема, свариваема и относительно недорога в производстве.

Низкоуглеродистые стали соответствуют ГОСТ 380-71. Их поставляют в виде качественного проката в нормализованном состоянии и применяют, как правило, для изготовления метизов общего назначения с пределом прочности на разрыв до 600 МПа.

Стандартизированная маркировка таких сталей имеет буквенно-цифровое написание: «Ст» и цифры от 0 до 6. Цифры — это условный номер марки. Большее число означает более высокое содержание углерода, следовательно, большую прочность и более низкую пластичность. Кроме того, для обозначения тех или иных свойств стали применяют следующие индексы (стоящие справа от цифрового обозначения):

  • кп - кипящая;
  • пс - полуспокойная;
  • сп -спокойная сталь.

 

Между индексом и номером марки может стоять буква Г, это означает повышенное содержание марганца.

Среднеуглеродистая сталь (конструкционная)

Концентрация углерода в среднеуглеродистой стали составляет 0,25 - 0,85%. Эта сталь может подвергаться термообработке по аустениту, закалке и отпуску для улучшения механических свойств крепежных изделий.

Стали углеродистые качественные конструкционные соответствуют ГОСТ 1050-74. От сталей обыкновенного качества они отличаются меньшим содержанием серы, фосфора и других примесей, более узкими пределами содержания углерода в каждой марке и в большинстве случаев более высоким содержанием кремния (Si) и марганца (Мn). Эти стали нашли свое применение при изготовлении крепежных изделий (болтов, в первую очередь) с пределом прочности на разрыв свыше 600 Мпа.

Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).

таль углеродистую качественную поставляют для производства метизной продукции в виде качественного сортопроката.

 


МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАЧЕСТВЕННОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ

Марка стали

Предел прочности на разрыв

МПа

Относительное удлинение

Твердость

НВ

08

330

33

131

10

340

31

143

15

380

27

149

20

420

25

163

25

460

23

170

30

500

21

179

35

540

20

207

40

580

19

217

45

610

16

229

50

640

14

241

55

660

13

255

60

690

12

255

65

710

10

255

70

730

9

269

75

1100

7

285

80

1100

6

285

85

1150

6

302

60Г

710

11

269

70Г

800

8

285

Легированная сталь

Углеродистая сталь может быть классифицирована как легированная сталь, когда содержание марганца превышает 1,65%, кремния или меди 0,60% или когда содержание хрома составляет менее 4%. Углеродистая сталь также может быть классифицирована как сплав, если указанный минимум содержания алюминия, титана, ванадия, никеля или любого другого элемента был добавлен для достижения конкретных результатов. Добавки хрома, никеля и молибдена улучшают способность изделий из этих сплавов к дальнейшей термической обработке и улучшают химические и механические свойства крепежных изделий.

Стали могут содержать один или несколько легирующих элементов, которые и придают им заданные свойства.

Основной структурной составляющей в конструкционной стали является феррит, занимающий в структуре не менее 90% по объему. Растворяясь в феррите, легирующие элементы упрочняют его. Твердость феррита (в состоянии после нормализации) наиболее сильно повышают кремний, марганец и никель — элементы с решеткой, отличающейся от решетки Fe. Молибден, вольфрам и хром влияют слабее. Большинство легирующих элементов, упрочняя феррит и мало влияя на пластичность, снижают ударную вязкость (за исключением никеля). При содержании до 1% марганец и хром повышают ударную вязкость. Что требуется, прежде всего, при использовании крепежных изделий в условиях больших перепадов температур, снижая тем самым возможное разрушение изделий. Свыше этого содержания ударная вязкость снижается, достигая уровня нелегированного феррита при 3% Сr и 1,5% Мn.

Повышению конструктивной прочности при легировании стали способствует увеличение прокаливаемости. Улучшение прокаливаемости стали достигается при ее легировании несколькими элементами, например Cr+Мо, Cr+Ni, Cr+Ni+Мо и другими сочетаниями различных элементов.

Высокая конструктивная прочность стали обеспечивается сбалансированным содержанием в ней легирующих элементов. Избыточное легирование после достижения необходимой прокаливаемости приводит к снижению вязкости и облегчает разрушение стали.

Хром оказывает благоприятное влияние на механические свойства конструкционной стали. Его вводят в сталь в количестве до 2%; он растворяется в феррите и цементите. Кроме того, хром – основной элемент, значительно уменьшающий проникновение водорода в кристаллическую решетку стали при определенных технологических процессах, уменьшая тем самым основную проблему высокопрочных крепежных изделий – водородное охрупчивание.

Никель характеризуется прочностью, тугоплавкостью, способностью к пассивации. Его вводят в сталь в количестве от 1 до 5%. Никель заметно повышает предел текучести стали, но делает сталь чувствительной к перегреву. В связи с этим для измельчения зерна одновременно с никелем в сталь вводят карбидообразующие элементы.

Марганец вводят в сталь до 1,5%. Он распределяется между ферритом и цементитом, придавая тем самым, дополнительные свойства стали, прежде всего – упругость.

Кремний является некарбидообразующим элементом, и его количество в стали ограничивают до 2%. Он значительно повышает предел текучести стали и при содержании более 1% снижает вязкость и повышает порог хладноломкости.

Молибден и вольфрам являются карбидообразующими элементами, которые большей частью растворяются в цементите. Молибден в количестве 0,2— 0,4% и вольфрам в количестве 0,8—1,2% в комплексно легированных сталях способствуют измельчению зерна, увеличивают прокаливаемость и улучшают некоторые другие свойства стали.

Ванадий и титан — сильные карбидообразушие элементы, которые вводят в небольшом количестве (до 0,3% V и 0,1% Ti) в стали, содержащие хром, марганец, никель, для измельчения зерна. Повышенное содержание ванадия, титана, молибдена и вольфрама в конструкционных сталях недопустимо из-за образования специальных труднорастворимых при нагреве карбидов. Избыточные карбиды, располагаясь по границам зерен, способствуют хрупкому разрушению и снижают прокаливаемость стали.

Бор вводят для увеличения прокаливаемости в очень небольших количествах (0,002— 0,005%).

Марка легированной качественной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения (ГОСТ 4547-71):

  • хром (X)
  • никель (Н)
  • марганец (Г)
  • кремний (С)
  • молибден (М)
  • вольфрам (В)
  • титан (Т)
  • алюминий (Ю)
  • ванадий (Ф)
  • медь (Д)
  • бор(Р)
  • кобальт (К)
  • ниобий (Б)
  • цирконий (Ц)

Цифра, стоящая после буквы, указывает на содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра не указана, то легирующего элемента содержится до 1,5%.

В качественных конструкционных легированных сталях две первые цифры марки показывают содержание углерода в сотых долях процента. Высококачественные легированные стали имеют в конце марки букву А, а особо высококачественные — Ш (электрошлаковый переплав).

 

Добро пожаловать на сайт группы компаний «Архстрой»!

Мы рады приветствовать Вас на сайте Строительно-торговой группы компаний "Архстрой".
Наш комплексный подход выгодные условия для Вас!
Отдел продаж: (4212) 79-54-94