Конструкционные стали

Любая сталь, как правило представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Свойства конструкционных строительных сталей определяются в основном механическими и технологическими характеристиками. К механическим относятся предел прочности, относительное удлинение, твердость, ударная вязкость; к технологическим - жидкотекучесть, свариваемость, ковкость и др.

Для конструкционных сталей используются в основом углеродистые (0,10...0,20% С) и низколегированные (Si, Mn, Сг и др.) (ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-72). Они, как правило, обыкновенного качества и поставляются по механическим свойствам.

Конструкционные стали в виде листов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном, без дополнительной термической обработки. Так марки стали 14Г2, 18Г2, 16ГС, 10Г2С1, 14ХГС и 15ХСНД нужны для изготовления металлических конструкций, а стали 18Г2С, 25Г2С и 35ГС - железобетонных конструкций.

Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами. Данные в таблице 1 ниже.

Табл.1

Конструкционные стали	Инструментальные стали	Марки с особыми свойствами
10ХСНД,20Х2Н4А ,15ХМ,20ХМ	У7,У8, У10; У7А; У8А; У10А; У12А	ЭИ69 (45Х14Н14В2М) ЭИ602 (ХН75МБТЮ)

Марки стали				Массовая доля элементов, %
ГОСТ 4543	DIN	ANFOR	Другие	C	Si	Mn	Cr	Ni	Другие
15Х	15Cr3 (1.7015)	18C3	5015 (ASTM)	0,12-0,18	0,17-0,37	0,40-0,70	0,70-1,00	<0,30
40Г	40Mn4 (1.1157)	40M5	15OM36 (B,S)	0,37-0,45	0,17-0,37	0,70-1,00	<0,30
20Г	C21 (1.0432)		A105 (ASTM)	0,17-0,24	0,17-0,37	0,70-1,00
40Г2	36Mn5 (1.1167)		154B41H (ASTM)	0,36-0,44	0,17-0,37	1,40-1,80
40Х	42Cr4 (1.7045)		5140 (ASTM)	0,36-0,44	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10
18ХГ	16MnCr5 (1.7131)	16MC5	5115 (ASTM)	0,15-0,21	0,17-0,37	0,90-1,20	0,90-1,20
	20MnCr5 (1.7147)			0,15-0,21	0,17-0,37	0,90-1,20	0,90-1,20
18ХГТ				0,17-0,23	0,17-0,37	0,80-1,10	1,00-1,30		Ti 0,03-0,09
38ХГМ	42CrMo4 (1.7225)	42CD4	4140 (ASTM)	0,34-0,40	0,17-0,37	0,60-0,90	0,80-1,10		Mo 0,15-0,25
27ХГР			709M40 (B,S)	0,25-0,31	0,17-0,37	0,70-1,00	0,70-1,00
38ХС				0,34-0,42	1,00-1,40	0,30-0,60	1,30-1,60
30ХМА	25CrMo4 (1.7218)	25CD4	4130 (ASTM)	0,26-0,33	0,17-0,37	0,40-0,70	0,80-1,10		Mo 0,15-0,25
30Х3МФ	31CrMoV9 (1.8519)			0,27-0,34	0,17-0,37	0,30-0,60	2,30-2,70		Mo 0,20-0,30
40ХФА	41CrMo4 (1.7223)		4142 (ASTM)	0,37-0,44	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10		V 0,10-0,18
40ХН	40NiCr6 (1.5711)		3140 (ASTM)	0,36-0,44	0,17-0,37	0,50-0,80	0,45-0,75	1,00-1,40
12ХН3А			655M13 (B,S)	0,09-0,16	0,17-0,37	0,30-0,60	0,60-0,90	2,75-3,15
30ХГСА				0,28-0,34	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10
15ХГН2ТА				0,13-0,18	0,17-0,37	0,70-1,00	0,70-1,00	1,40-1,80	Ti 0,03-0,09
40Х2Н2МА	40CrNiMo6 (1.6565)		4340 (ASTM)	0,35-0,42	0,17-0,37	0,30-0,60	1,25-1,65	1,35-1,75	Mo 0,20-0,30
			818M40 (B,S)
18Х2Н4МА	X19NiCrMo4 (1.2764)			0,14-0,20	0,17-0,37	0,25-0,55	1,35-1,65	4,00-4,40	Mo 0,30-0,40
38Х2Н2МА	34CrNiMo6 (1.6582)		4337 (ASTM)	0,33-0,40	0,17-0,37	0,25-0,50	1,30-1,70	1,30-1,70	Mo 0,20-0,30
			817M40 (B,S)
38Х2МЮА	41CrA1Mo7 (1.8509)	40CAD6.12		0,35-0,42	0,20-0,45	0,30-0,60	1,35-1,65		Mо 0,20; Al 0,7-1,1

15Х

ГОСТ 4543-71	DIN	AFNOR
15Х	15Cr3 (1.7015)	18C3

Общая характеристика: сталь сваривается без ограничения (кроме химикотермически обработанных деталей). Не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна.
Применение: цементируемые детали - валы, пальцы, шестерни, валики, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, полосовой прокат, кованый сорт, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, прутки шлифованные и со специальной отделкой поверхности.

40Х

ГОСТ 4543-71	DIN	AISI/SAE
40Х	41Cr4 (1.7035)	5135; 5140

Общая характеристика: сталь склонна к отпускной хрупкости и флокеночувствительна. Трудно сваривается, необходим подогрев и последующая термообработка. Плотность при 20°С - 7,82х10 кг/м
Применение: для изготовления крепежных деталей, работающих при температуре не выше 425°С. Оси, валы, шестерни, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, рейки, шпиндели, оправка, полуоси и другие детали повышенной прочности.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и прутки со специальной отделко й поверхности.

18ХГТ

ГОСТ 4543-71

18ХГТ

Общая характеристика: сталь сваривается без ограничений контактной и дуговой сваркой (кроме химикотермически обработанных деталей). Нефлокеночувствительна, малосклонна к отпускной хрупкости.
Применение: улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, работающие под действием ударных нагрузок, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная прочность.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности.

38ХС

ГОСТ 4543-71

38ХС

Общая характеристика: сталь трудносвариваемая. При ручной, дуговой и контактной сварке необходим подогрев и последующая термообработка. Нефлокеночувствительна, имеет склонность к отпускной хрупкости. Плотность при 20°С - 7,6х10 кг/м
Применение: валы, шестерни, муфты, пальцы и другие улучшаемые детали небольших размеров, к которым предъявляются требования повышенной прочности, упругости и износостойкости.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности.

30ХМА

ГОСТ 4543-71	DIN	ASTM
30ХМА	30CrМо4 (1.7216)	4130

Общая характеристика: сталь хромомолибденовая, имеет ограниченную свариваемость ручной и автоматической дуговой сваркой под флюсом и газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Флокеночувствительность незначительная. Не склонна к отпускной хрупкости.
Применение: валы, шестерни, шпильки, фланцы, диски, штоки и другие ответственные детали, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450-500°С.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности.

40ХН

ГОСТ 4543-71	DIN	AISI/SAE/ASTM
40ХН	40NiCr6 (1.5711)	3140

Общая характеристика: сталь трудносвариваемая, ручная и дуговая сварка под флюсом. Возможна электрошлаковая сварка. Обладает повышенной флокеночувствительностью и склонностью к отпускной хрупкости. Плотность при 20°С - 7,83х10кг/м
Применение: валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла. Оси, валы, зубчатые колеса, валы экскаваторов, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования к повышенной прочности и вязкости.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и прутки со специальной отделкой поверхности.

12ХН3А

ГОСТ 4543-71	AISI/SAE/ASTM
12ХН3А	655М13

Общая характеристика: сталь хромоникелквая с ограниченной свариваемостью. Ручная и автоматическая дуговая сварка под флюсом. Склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительна. Обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии при твердости НВ 183-187 удовлетворительная. Плотность при 20°С - 7,85х10 кг/м
Применение: кулачковые муфты, шестерни, валы, поршневые пальцы и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные прутки и прутки со специальной отделкой поверхности.

40Х2Н2МА

ГОСТ 4543-71	DIN	AISI/SAE	B S
40Х2Н2МА	40CrNiMo6 (1.6565)	4340	818M40

Общая характеристика: сталь трудносвариваемая, теплоустойчивая до 450°С. флокеночувствительная, не склонна к отпускной хрупкости. Обладает сквозной прокаливаемостью в прутках до 50 мм. При ручной дуговой сварке требуется подогрев и последующая термообработка. Плотность при 20°С - 7,85х10 кг/м
Применение: тяжелонагруженные детали - коленчатые валы, шатуны, шестерни, кулачковые муфты, работающие при динамических нагрузках при температуре до 450°С.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные прутки и прутки со специальной отделкой поверхности.

18Х2Н4МА (ВА)

ГОСТ 4543-71	DIN
18Х2Н4МА(ВА)	Х19NiCrMo4 (1.2764)

Общая характеристика: сталь хромоникельмолибденовая (вольфрамовая). Трудносвариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка. Не склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительна. Плотность при 20°С - 7,95х10 кг/м
Применение: применяется в цементованном и улучшенном состоянии для изготовления ответственных деталей с требованиями высокой прочности, вязкости и износостойкости. Хорошо выдерживает вибрационные и динамические нагрузки. Может использоваться в диапазоне температур от -70 до +450°С.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат и кованые прутки круглого, квадратного и полосового сечения. Калиброванные и шлифованные прутки. Прутки со специальной отделкой поверхности.

38Х2МЮА

ГОСТ 4543-71	DIN
38Х2МЮА	41CrAlMo7 (1.8509)

Общая характеристика: сталь коррозионностойкая в атмосферных условиях после азотирования. Не склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительная. Для сварных конструкций не применяется, теплоустойчива до 500°С. Плотность при 20°С - 7,71х10 кг/м
Применение: штоки клапанов паровых турбин, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, иглы форсунок, тарелки букс, плунжеры. Азотируемые детали, работающие при температуре 450-500°С.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, полосовой прокат, кованый сорт, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, прутки шлифованные и со специальной отделкой поверхности.

Конструкционные легированные стали

Марки стали			Массовая доля элементов, %
ГОСТ 1414-75	DIN	Другие стандарты	C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P	другие
Конструкционная
А12	9SMn28 (1.0715)	230M07 (B,S)	0,08-0,16	0,15-0,35	0,70-1,10	0,25	0,25	0,08-0,2	0,08-0,15	Cu 0,25; Pb 0,15-0,30
АС14			0,10-0,17	0,12	1,00-1,30	0,25	0,25	0,15-0,30	0,10	Cu 0,25; Pb 0,15-0,30
АС35Г2	35SPb20 (1.0756)		0,32-0,39	0,17-0,37	1,35-1,65	0,25	0,25	0,08-0,13	0,04	Cu 0,25; Pb 0,15-0,30
ТУ 14-136-344-98
АВ19ХГН			0,16-0,21	0,17-0,37	0,70-1,10	0,80-1,10	0,80-1,10	0,035	0,035	Bi 0,12-0,20; Cu 0,30
АВ35Г2			0,32-0,39	0,17-0,37	1,35-1,65	0,25	0,25	0,08-0,13	0,04	Bi 0,12-0,20; Cu 0,25
АВ14			0,10-0,17	0,12	1,0-1,30	0,25	0,25	0,15-0,30	0,10	Cu 0,25; Bi 0,12-0,20
	X8CrNiS 18,9 (1.4305)	303 (AISI)	0,12	1,0	2,0	17,0-19,0	8,0-10,0	0,28-0,35	0,06	Mo 0,50; W 0,20; Cu 0,30; V 0,20; Ti 0.20

А12

ГОСТ 4543-71

А12

Общая характеристика: температура ковки, °С: начала - 1200, конца - 850. Не применяется для сварных конструкций. Обрабатываемость резанием - HB 167-217. Флокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости.
Применение: оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым предъявляются требования по качеству поверхности и точности размеров
Виды поставляемой продукции: сортовой горячекатаный и калиброванный прокат круглого сечения, сталь круглая со специальной отделкой поверхности, сталь круглая с обточенной поверхностью.

АС14

ГОСТ 4543-71

АС14

Общая характеристика: сталь сернистомарганцовистая свинецсодержащая высокой обрабатываемости резанием. Не применяется для сварных конструкций
Применение: предназначена для обработки на станках и автоматах, а также для обработки давлением в горячем состоянии с последующей обработкой резанием.
Виды поставляемой продукции: сортовой горячекатаный, калиброванный и обточенный прокат круглого сечения и сталь круглая со специальной отделкой поверхности.

АВ35Г2

ГОСТ 4543-71

АВ35Г2

Общая характеристика: сталь конструкционная высокой обрабатываемости резанием. Не применяется для сварных конструкций. К образованию флокенов не чувствительна; к отпускной хрупкости не склонна.
Применение: изготовление деталей автомобилей методом холодной механической обработки.
Виды поставляемой продукции: калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений
Состояние поставки: в отожженном и нагартовано-отпущенном с предварительной нормализацией состояниях.

1.4305

DIN 17440	ASTM 582
X10CrNiS 18.9	303

Общая характеристика: применяется для такой службы, которая требует оптимальной обрабатываемости, высокотемпературной устойчивости и сопротивляемости коррозии; введение свинца повышает износостойкость при трении, предотвращает налипание, наволакивание металла.
Применение: изготовление крепежа и деталей в автоматических устройствах
Виды поставляемой продукции: горячекатанные прутки O12-70 мм
Состояние поставки: обточенные в закаленном состоянии

Рессорно-пружинные и теплоустойчивые

Марки стали			Массовая доля элементов, %
ГОСТ 14959-79	DIN	SAE/AISI	C	Si	Mn	Cr	другие
65Г	Ck67 (1.1231)	1070	0,62-0,70	0,17-0,37	0,90-1,2	<0,25
55С2А	55Si7 (1.5026)	9255	0,53-0,58	1,5-2,0	0,60-0,9	<0,30
60С2А	60Si7 (1.5027)	9260	0,58-0,63	1,6-2,0	0,60-0,9	<0,30
60С2Г	60SiMn (1.5142)		0,55-0,65	1,8-2,2	0,70-1,0	<0,30
50ХФА	51CrV4 (1.8159)		0,46-0,54	0,17-0,37	0,50-0,8	0,80-1,1	V 0,10-0,20
60С2ХА	60SiCr7 (1.7108)	9262	0,56-0,64	1,4-1,8	0,40-0,7	0,70-1,0
60С2Н2А			0,56-0,64	1,4-1,8	0,40-0,7	0,3	Ni 1,40-1,70
70С2ХА	71Si7 (1.5029)		0,65-0,75	1,40-1,70	0,40-0,6	0,20-0,4

Примечание: P и S 0,035% для качественной стали, P и S 0,025% для высококачественной стали

65Г

ГОСТ 14959-79	DIN	AISI/SAE/ASTM
65Г	Ck65 (1.1230)	1065

Общая характеристика: сталь рессорно-пружинная, малочувствительна к флокенообразованию, склонна к отпускной хрупкости при содержании Mn1%, не применяется для сварных конструкций. Плотность при 20°С - 7,81х10кг/м. Модуль нормальной упругости при 20°С - 215 Гпа. Удельная теплоемкость при 20-100°С - 490 Дж/(кг·°С)
Применение: пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок.
Виды поставляемой продукции: в горячекатаном состоянии (без термообработки) с твердостью не более НВ285; в высокоотпущенном состоянии - не более НВ241

60С2А

ГОСТ 14959-79	DIN	AAISI/SAE
60С2А	60Si7 (1.5027)	9260

Общая характеристика: температура ковки, °С: начала - 1200, конца - 800. Сечения до 250мм охлаждаются на воздухе, 251-350мм - в яме. Для сварных конструкций не применяется. Нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости.
Применение: тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы гровера и др.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат горячекатаный и кованый, прокат калиброванный и со специальной отделкой поверхности.

50ХФА

ГОСТ 14959-79	DIN	AISI/SAE
50ХФА	50CrMo4 (1.7228)	4150

Общая характеристика: сталь рессорно-пружинная, отличается малой склонностью к росту зерна, не чувствительна к флокенообразованию, малосклонна к отпускной хрупкости, не применяется для сварных конструкций. Плотность при 20°С - 7,80х10 кг/м на воздухе, 251-350мм - в яме. Для сварных конструкций не применяется. Нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости.
Применение: ответственные клапанные пружины и рессоры автомобилей; сальники, пружины для секционных колец поршней; пружины, работающие при температурах до 300°С; пружины, подвергающиеся в процессе работы многократным переменным нагрузкам при длительном цикле работы.
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного и прямоугольного сечений, прокат калиброванный и со специальной отделкой поверхности, кованый сорт.

15Х5М

ГОСТ 20072-74

15Х5М

Общая характеристика: сталь теплоустойчивая мартенситного класса. Трудносвариваемая, чувствительна к флокенообразованию, не склонна к отпускной хрупкости. Обладает повышенной коррозионной стойкостью в серосодержащих средах. Температура начала интенсивного окалинообразования 650°С. Плотность при 20°С - 7,75х10 кг/м
Применение: корпуса и внутренние элементы аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов и крекинговые трубы, детали насосов, задвижки, крепеж с весьма длительным сроком работы (от 50000 до 100000 часов) при температурах до 600°С.
Виды поставляемой продукции: поставляется в термообработанном состоянии (отожженный, отпущенный или нормализованный с высоким отпуском) с твердостью не более НВ217

12Х1МФ

ГОСТ 20072-74

12Х1МФ

Общая характеристика: сталь теплоустойчивая перлитного класса. Температура начала интенсивного окалинообразования 600°С. Сталь ограниченно свариваемая: рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Плотность при 20°С - 7,8х10 кг/м
Применение: трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; детали цилиндров газовых турбин; пруты, болты, шпильки и другие крепежные детали, работающие длительно (50-100 тысяч часов) при температуре до 510°С.
Виды поставляемой продукции: поставляется в термообработанном состоянии (отожженный, отпущенный или нормализованный с высоким отпуском) или без термической обработки.