Сталь – это основной материал, широко применяемый в машино-, приборо- и авиастроении, строительстве, а также для изготовления различных инструментов. Этот материал отличается сравнительно низкой стоимостью, производится в больших количествах и обладает комплексом механических, физико-химических и технологических свойств. Стали классифицируются по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления и структуре.
Классификация сталей по химическому составу. По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.
Стали, свойства которых в основном зависят от содержания углерода, называют углеродистыми. Углеродистые стали, в свою очередь, классифицируют по содержанию в них углерода (С): на низко- (до 0,25 % С), средне- (0,25…0,6 % С) и высокоуглеродистые (> 0,6 % С).
Легированными называют стали, в химический состав которых входят специально введенные химические элементы для придания им требуемых свойств. Легированные стали подразделяют по количеству введенных легирующих элементов на три группы: низколегированные, в которых суммарное содержание легирующих элементов до 2,5 %; среднелегированные, где содержание легирующих элементов 2,5…10 %; высоколегированные с содержанием легирующих элементов > 10 %. В зависимости от введенных легирующих элементов легированные стали бывают хромистые, марганцовистые, хромоникелевые и т.д.
Классификация сталей по назначению. По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами. Конструкционные стали представляют собой наиболее обширную группу, предназначенную для изготовления деталей машин, приборов и элементов строительных конструкций. Из конструкционных сталей можно выделить: цементируемые, азотируемые, улучшаемые, автоматные, высокопрочные и пружинно-рессорные стали.
Инструментальные стали подразделяют на стали для изготовления режущего инструмента, измерительного инструмента, для штампов холодного и горячего деформирования (штамповые стали).
Стали специального назначения – это коррозионно-, жаро- и износостойкие, жаропрочные и др.
Классификация сталей по качеству. По качеству стали классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особовысококачественные. Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Однородность химического состава, строение и свойства стали зависят от содержания вредных примесей и газов (кислорода, водорода, азота, серы и фосфора). Основными показателями для классификации сталей по качеству являются нормы содержания вредных примесей: серы (S) и фосфора (P). Стали обыкновенного качества содержат (%) до 0,06 S и 0,07 P; качественные до 0,035 S и 0,035 P; высококачественные до 0,025 S и 0,025 P и особовысококачественные до 0,015 S и 0,025 P.
Классификация сталей по степени раскисления. Раскислением называют процесс удаления кислорода из стали в расплавленном (жидком) состоянии. Нераскисленная сталь отмечается низкой пластичностью и подвержена хрупкому разрушению при горячей обработке давлением.
По степени раскисления стали разделяют на спокойные, полуспокойные и кипящие.
Спокойные стали – это стали с высокой степенью раскисления марганцем, алюминием и кремнием в печи или ковше. Они затвердевают в изложнице спокойно, без газообразования.
Кипящие стали – это стали раскисленные только марганцем. Они раскислены не полностью. Перед разливкой в них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании слитка частично реагирует с углеродом и выделяется в виде пузырей оксида углерода СО, создавая ложное «кипение» стали.
Полуспокойные стали по степени раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими сталями. Частично их раскисляют в печи или ковше, а частично – в изложнице с помощью содержащегося в металле углерода.
Классификация сталей по структуре. По структуре стали классифицируют в двух состояниях: после отжига и после нормализации. В отожженном (равновесном) состоянии стали делят на доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит; эвтектоидные, состоящие из перлита; заэвтектоидные, в структуре которых содержатся вторичные карбиды, выделяющиеся из аустенита; ледебуритные – с первичными (эвтектическими) карбидами; аустенитные; ферритные. По структуре после нормализации стали подразделяют на следующие классы: перлитный, мартенситный, аустенитный, ферритный.
Широко применяемые в авиационном двигателестроении деформируемые стали и сплавы на железоникелевой основе приведены в табл. 1. Химический состав деформируемых сталей и сплавов на основе железа представлен в табл. 2, а режимы термической обработки и их механические свойства – в табл. 3.
Таблица 1. Основные деформируемые стали и сплавы на основе железа и области их применения
| Марка материала | ГОСТ, ТУ
_______________ |
Сортамент | Обработка давлением | Область применения |
| 12Х13 | ТУ 14-1-377–72
и 14-1-378–72, ЧМТУ 1-518–68, ГОСТ 5949–75 |
Прутки,
листы |
Деформируется в холодном и горячем состояниях. Интервал горячей штамповки 1150…900 °С | Детали авиационные и другие слабонагруженные детали, работающие при температурах до 400 °С |
| 20Х13 | Прутки,
листы и ленты |
Деформируется в холодном и горячем состояниях. Температурный интервал штамповки 1150…900 °С | Для деталей авиационных приборов и других деталей, работающих в легких коррозионных условиях | |
| 30Х13 | Прутки,
листы |
Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…900 °С.
Охлаждение после деформации медленное |
Детали, не имеющие концентраторов напряжений, работающие преимущественно на износ | |
| 40Х13 | Деформируется в горячем состоянии. Рекомендуется медленный ступенчатый нагрев перед деформацией. Температурный интервал штамповки 1150…900 °С. Рекомендуется медленное охлаждение после деформации | Детали высокой твердости (HRC > 50), работающие на износ | ||
| 2Х18Н10В2 (ЭП 610) | ТУ 14-1-204–72 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1180…800 °С | Азотируемые детали, работающие на износ во влажной среде при температурах до 500 °С |
| 12Х17Г9АН4 (ЭИ 878) | ТУ 14-1-377–72
и 14-1-569–73, ЧМТУ 1-518–68, ГОСТ 5949–75 |
Прутки,
полосы, листы |
Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…850 °С. Охлаждение после деформации на воздухе | Детали, работающие длительно во всех климатических условиях при температурах до 400 °С и кратковременно при тех же условиях до 800 °С |
| 12Х18Н10Т,
12Х18Н9Т (Я1Т) |
ТУ 14-1-377–72,
14-1-378–72, 14-1-652–73 и 14-1-1073–74, ГОСТ 5949–75 |
Прутки и полосы, листы, термически обработанные листы, нагартованные (без термической обработки) | Хорошо деформируется в холодном и горячем состояниях. Температурный интервал штамповки 1180…850 °С. Охлаждение после деформации на воздухе | Цельные и сварные детали самолетов и двигателей, работающие при температурах до 800 °С |
| Х20Н6МД2Т (ЭП 309, ВНС-4) | ТУ 14-1-892–74
и 14-1-905–74 |
Листы,
ленты |
Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…800 °С. Охлаждение после деформации на воздухе | Детали и сварные узлы, работающие в атмосферных условиях при температурах до 300 °С и кратковременно и при тех же условиях до 800 °С |
| 03Х11Н10М2Т (ВНС-17, ЭП 678) | ТУ 122–68
и 14-130-7–71 |
Прутки,
листы, ленты |
Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1200… 900 °С. Охлаждение после горячей деформации на воздухе | Детали обшивки самолетов, работающие при криогенных температурах. При повышенных температурах длительное время до 400 °С, кратковременно до 500 °С |
| 03Х11Н10М2Т (ВНС-17У, ЭП 679) | ТУ 14-370-7–71
и 14-130-62–73 |
Листы и ленты, проволока пружинная | ||
| 95Х18 (ЭП 229) | ТУ 14-1-377–72,
ГОСТ 5949–75 |
Прутки | Деформируется в горячем состоянии небольшими обжатиями. Рекомендуется медленный нагрев перед деформацией. Температурный интервал штамповки 1160…900 °С. Охлаждение после горячей деформации медленное | Детали высокой твердости, работающие на износ в условиях влажной атмосферы (коррозионностойкие шарикоподшипники и т.п.) |
| 1Х15Н4АМ3-Ш (ЭП 310-Ш, ВНС-5-Ш) | ТУ 14-1-940–74 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1180…950 °С. Охлаждение после деформации на воздухе | Силовые детали и детали крепежа, работающие при температурах 180…300 °С |
| 13Х11Н2В2МФ (ЭИ 961) | ТУ 14-1-944–74,
ГОСТ 5949–75 |
Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал штамповки 1180…900 °С. Охлаждение после горячей деформации медленное | Пружины, работающие при температурах до 350 °С в топливе, маслах и атмосферных условиях с ограниченной влажностью | |
| Х11Н23Т3МР (ЭП 33, ЭИ 696М) | ТУ 14-1-116–74,
ГОСТ 5949–75 |
Удовлетворительно деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1100…900 °С | Пружины, работающие при температурах до 600 °С, кратковременно до 650 °С | |
| Х15Н27Т3МР (ЭП 700) | ТУ 14-131-128–73 | Пружины, работающие при температурах до 650 °С | ||
| 40ХН2МА (40ХНМА) | ГОСТ 4543–71 | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1220…800 °С | Валы, диски компрессорных машин и другие тяжело нагруженные детали, работающие при температурах до 450 °С | |
| 40Х2Н2МА | Валы и тяжело нагруженные детали | |||
| 18Х2Н4МА | ГОСТ 4543–71 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1200…800 °С | Валы, шестерни и другие тяжело нагруженные детали, работающие в интервале температур 70…450 °С |
| 65Г | ГОСТ 14959–79 | Пружины, рессоры, тормозные диски | ||
| 50ХФА | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1180…800 °С | Тяжело нагруженные пружины с повышенными требованиями к усталостной прочности, работающие при температурах до 300 °С | ||
| 60С2, 60С2А | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1200…800 °С | Тяжело нагруженные пружины, торсионные валы, пружинные шайбы, работающие при температурах до 250 °С | ||
| 13Х14Н3В2ФР (ЭИ 736) | ГОСТ 5949–75,
ТУ 14-1-3297–82 |
Прутки, полосы | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…850 °С. Медленные нагрев под горячую штамповку и охлаждение после горячей деформации | Для высоконагруженных деталей, дисков, стяжных болтов, лопаток компрессора, работающих при температурах до 500 °С |
| 10Х11Н2МБФ (ЭП 609) | ТУ 14-1-931–74 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…950 °С.
Медленное охлаждение после горячей деформации |
Для сварных узлов, работающих при температурах до 600 °С |
| 15Х12Н2МФВАБ (ЭП 517) | ТУ 14-1-1161–75 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…900 °С. Требует медленного нагрева охлаждения после горячей деформации | Для высоконагруженных деталей двигателя, в том числе дисков и лопаток компрессора, работающих при температурах до 650 °С |
| 15Х16Н2АМ (ЭП 479) | ТУ14-1-948–74 | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…900 °С. Требует замедленного нагрева и охлаждения после горячей деформации | Для деталей двигателя, в том числе лопаток компрессора, работающих при температурах до 500 °С | |
| 14Х17Н2 (ЭИ 268) | ТУ 14-1-377–72,
ГОСТ 5949–75 |
Прутки, полосы | Для деталей, работающих при температурах до 400 °С в условиях влажной среды | |
| 16Х20К6Н2МВФ (ЭП 768, ВНС-22) | ТУ 14-1-957–74 | Прутки | Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал штамповки 1160…950 °С | Для лопаток компрессора, работающих в условиях морского климата при температурах до 550 °С |
Таблица 2. Химический состав основных деформируемых сталей и сплавов на основе железа
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 12Х13 | ГОСТ 5632–72 | – | 0,09…
0,15 |
12…14 | – | ||||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 20Х13 | ГОСТ 5632–72 | – | 0,16…
0,24 |
12…14 | – | ||||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 30Х13 | ГОСТ 5632–72 | – | 0,25…
0,34 |
12…14 | – | ||||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 40Х13 | ГОСТ 5632–72 | – | 0,35…
0,44 |
12…14 | – | ||||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 2Х18Н10В2 (ЭП 610) | – | – | 0,21…
0,28 |
17…19 | 9…11 | – | 2,0…
2,5 |
– | |||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | ≤ 0,7 | 0,3…
0,8 |
– | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 12Х17Г9АН4 (ЭИ 878) | ГОСТ 5632–72 | – | ≤ 0,12 | 16…
18 |
3,5…
4,5 |
– | |||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | 8,0…
10,5 |
≤ 0,8 | – | ≤ 0,020 | ≤ 0,035 | 0,15…
0,25 |
– | ||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 12Х18Н10Т | ГОСТ 5632–72 | – | ≤ 0,12 | 17…19 | 9…11 | – | 2,6…3,2 | – | |||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 2,0 | – | ≤ 0,8 | ≤ 0,020 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| Х20Н6МД2Т (ЭП 309) | – | – | 1,8…
2,5 |
≤ 0,1 | 19,5…
21,5 |
5,0…
7,5 |
1,3…
1,8 |
– | 0,40…
0,65 |
– | |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 1,0 | ≤ 0,8 | – | ≤ 0,020 | ≤ 0,030 | – | |||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 678) | ТУ 14-1 4608–89 | ≤ 0,05 | – | ≤ 0,1 | 10,0…
11,5 |
9,0…
10,5 |
1,8…
2,3 |
– | ≤ 0,15 | 0,7…1,1 | ≤ 0,15 |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | – | ≤ 0,1 | ≤ 0,02× | – | ≤ 0,003× | ≤ 0,01 | – | ||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 679) | – | ≤ 0,05 | – | ≤ 0,1 | 10,0…
11,5 |
9,0…
10,5 |
1,8…
2,3 |
– | ≤ 0,15 | 0,7…1,1 | ≤ 0,15 |
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 679) | – | Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co |
| Основа | – | ≤ 0,1 | ≤ 0,02× | – | ≤ 0,003× | ≤ 0,01 | ≤ 0,01 | – | |||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 95Х18 (ЭИ 229) | ГОСТ 5632–72,
ТУ 14-1-377–72 и 14-1-3957–85 |
– | 0,9…
1,0 |
17…19 | – | ||||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,7 | ≤ 0,8 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | |||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 1Х15Н4АМ3-Ш (ЭП 310-Ш) | ТУ 14-1-940–74 | – | 0,11…
0,16 |
14,0…
15,5 |
4,0…
5,0 |
2,3…2,8 | – | ||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 1,0 | ≤ 0,7 | – | ≤ 0,02 | ≤ 0,03 | 0,05…
0,10 |
– | ||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 13Х11Н2В2МФ (ЭИ 961) | ТУ 14-1-933–74,
ГОСТ 5632–72 |
0,18…
0,30 |
– | 0,10…
0,16 |
10,5…
12,0 |
1,50…
1,80 |
0,35…
0,50 |
1,6…
2,0 |
– | ||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,60 | – | ≤ 0,02 | ≤ 0,03 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| Х11Н23Т3МР (ЭП 33, ЭИ 696М) | ГОСТ 5632–72 | – | ≤ 0,1 | 10…
12 |
21…
25 |
1,0…
1,6 |
– | 2,6…3,2 | ≤ 0,8 | ||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,60 | – | ≤ 0,002× | ≤ 0,010 | ≤ 0,020 | – | |||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| Х15Н27Т3МР (ЭП 700) | ТУ 14-131-128–73 | ≤ 0,13 | – | ≤ 0,1 | 14…
16 |
25…
28 |
1,0…
1,6 |
– | 2,6…3,2 | ≤ 0,5 | |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Сa | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| Х15Н27Т3МР
(ЭП 700) |
ТУ 14-131-128–73 | Основа | ≤ 0,60 | – | ≤ 0,01 | ≤ 0,02 | – | ||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 40ХН2МА | ГОСТ 4543–71 | – | ≤ 0,3 | 0,37…
0,44 |
0,6…
0,9 |
1,25…
1,65 |
0,15…
0,25 |
– | |||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | 0,5..
.0,8 |
0,17…
0,37 |
– | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 40Х2Н2МА | ГОСТ 4543–71 | – | ≤ 0,3 | 0,35…
0,42 |
1,25…
1,65 |
1,35…
1,75 |
0,2…
0,3 |
– | |||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | 0,3…
0,7 |
0,17…
0,37 |
– | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 18Х2Н4МА | – | – | ≤ 0,3 | 0,14…
0,20 |
1,35…
1,65 |
4,0…
4,4 |
0,3…
0,4 |
– | |||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | 0,25…
0,55 |
0,17…
0,37 |
– | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 65Г | ГОСТ 14959–79 | – | ≤ 0,20 | 0,62…
0,70 |
≤ 0,25 | – | |||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | 0,9…
1,2 |
0,17…
0,37 |
– | ≤ 0,035 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 50ХФА | – | 0,1…
0,2 |
≤ 0,20 | 0,46…
0,54 |
0,8…
1,1 |
≤ 0,25 | – | ||||
| 50ХФА | – | Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co |
| – | 0,5…
0,8 |
0,17…
0,37 |
– | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 60С2А | ГОСТ 14959–79 | – | ≤ 0,2 | 0,58…
0,63 |
≤ 0,3 | ≤ 0,25 | – | ||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| – | 0,6…
0,9 |
1,6…
2,0 |
– | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 13Х14Н3В2ФР (ЭИ 736) | ГОСТ 5632–72 | 0,18…
0,28 |
– | 0,10…
0,16 |
13…15 | 2,8…
3,4 |
– | 1,6…2,2 | – | ≤ 0,05 | – |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | 0,004 | ≤ 0,025 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 10Х11Н2МБФ (ЭП 609) | ТУ 14-1-931–74 | 0,15…
0,25 |
– | 0,05…
0,09 |
10,5…
12,0 |
1,4…
1,8 |
0,35…
0,50 |
– | 0,05…
0,15 |
– | |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,02 | ≤ 0,03 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 15Х12Н2АМФВАБ (ЭП 517) | ТУ 14-1-1161–75 | 0,18…
0,30 |
– | 0,13…
0,18 |
1,0…
12,5 |
1,7…
2,1 |
1,35…
1,65 |
0,65…
1,00 |
0,20…
0,35 |
– | |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 15Х12Н2АМФВАБ
(ЭП 517) |
ТУ 14-1-1161–75 | Основа | ≤ 0,5 | – | ≤ 0,015 | ≤ 0,030 | 0,02…
0,08 |
– | |||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 15Х16Н2АМ (ЭП 479) | ТУ 14-1-1434–75 | – | 0,12…
0,18 |
15,0…
16,5 |
2,0…
2,5 |
0,9…
1,3 |
– | ||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | ≤ 0,02 | ≤ 0,03 | 0,03…
0,10 |
– | |||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| Ca | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 14Х17Н2 (ЭИ 268) | ГОСТ 5632–72 | – | 0,11…
0,17 |
16…18 | 1,5…
2,5 |
– | |||||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,8 | – | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 | – | ||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 16Х20К6Н2МВФ (ЭП 768) | ТУ 14-1-2756–79 | 0,18…
0,30 |
– | 0,14…
0,18 |
18,5…
20,5 |
2,0…
2,5 |
1,1…
1,4 |
0,3…
0,6 |
– | ||
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,5 | – | ≤ 0,02 | – | 5,5…
6,5 |
||||||
| Марка материала | ГОСТ, ТУ | Химический состав, % | |||||||||
| V | Cu | C | Cr | Ni | Mo | W | Nb | Ti | Al | ||
| 15Х16К5Н2МВФА Б
(ЭП 866) |
ТУ 14-1-2756–79 | 0,18…
0,30 |
– | 0,13…
0,18 |
15,0…
16,5 |
1,7…
2,1 |
1,35…
1,65 |
0,65…
1,00 |
0,20…
0,35 |
– | |
| Fe | Mn | Si | Zr | Ce | B | S | P | N | Co | ||
| Основа | ≤ 0,6 | – | 0,03…
0,08 |
4,5…
5,5 |
|||||||
* Вводятся по расчету.
Таблица 3. Режимы термической обработки и механические свойства основных деформируемых сталей и сплавов на основе железа
| Марка материала | Вид полуфабриката | Термообработка | ГОСТ, ТУ
_____________ |
Механические свойства | ||
| σв,
МПа |
σ0,2,
МПа |
δ, % | ||||
| 12Х13 | Прутки | Закалка при 1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 700…790 °С, охлаждение в масле | ТУ 14-1-378–72 | 600 | 420 | 20 |
| 20Х13 | Закалка при 1050 °С на воздухе или в масле: отпуск при 600…700 °С, охлаждение в масле | 850 | 650 | 10 | ||
| 30Х13 | Закалка при 1000…1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе | – | ||||
| 40Х13 | Закалка при 1050…1100 °С в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе | |||||
| 2Х18Н10В2 (ЭП 610) | Отжиг при 820 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-204–72 | 750 | 320 | 20 | |
| 12Х17Г9АН4 (ЭИ 878) | Закалка при 1050…1100 °С, охлаждение в воде | ТУ 14-1-377–72 | 700 | 350 | 45 | |
| 12Х18Н10Т | Закалка при 1050…1100 °С, охлаждение в воде, на воздухе, в масле | ТУ 14-1-378–72 | 550 | 200 | 40 | |
| Х20Н6МД2Т (ЭП 309) | Листы, полосы | Закалка при 1000…1050 °С охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-892–74 | 700…900 | 500 | 8 |
| 13Х11Н2В2МФ (ЭИ 961) | Прутки | Закалка при 1000…1020 °С, охлаждение в масле; отпуск при 500 °С, выдержка 1 ч, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-933–74 | ≤ 850 | ≤ 700 | ≥ 25 |
| Х11Н23Т3МР (ЭП 33) | Закалка при 1000…1010 °С в течение 1…2 ч, охлаждение
в масле; старение при 750…780 °С, выдержка 16 ч, второе старение при 640…660 °С в продолжение 16 ч |
ТУ 14-1-116–74,
14-1-3957–85 и 14-1-312–72 |
1080 | 785 | 13 | |
| Х15Н27Т3МР (ЭП 700) | Закалка при (1000±10) °С в течение 3 ч, охлаждение в масле; старение при (750±10) °С в продолжение 16 ч, второе старение при (650±10) °С в течение 10 ч | ТУ 14-131-128–73
и 14-1-4481–88 |
– | 12 | ||
| 40ХН2МА | Закалка при 835…865 °С, охлаждение в масле; отпуск при 570…670 °С, охлаждение в воде | ГОСТ 4543–71 | 930 | 10 | ||
| Закалка при 855…885 °С, охлаждение в масле; отпуск при 550…650 °С, охлаждение в воде или масле | 8 | |||||
| 18Х2Н4МА | Первая закалка при 935…965 °С, охлаждение на воздухе; вторая закалка при 845…875 °С, охлаждение на воздухе, отпуск при 500…600 °С, охлаждение на воздухе или в масле | 1030 | 785 | 12 | ||
| 65Г | Прутки | Закалка при 815…845 °С, охлаждение в масле; отпуск при 450…510 °С, охлаждение на воздухе | ГОСТ 14959–79 | 980 | 785 | 8 |
| 50ХФА | Закалка при 850 °С, охлаждение в масле; отпуск при 470 °С, охлаждение на воздухе | 1270 | 1080 | |||
| 60С2 | Закалка при 870 °С, охлаждение в масле; отпуск при 470 °С, охлаждение на воздухе | 1175 | 6 | |||
| 13Х14Н3В2ФР (ЭИ 736) | Закалка при 1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 540…580 °С, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-3297–82,
ГОСТ 5949–75 |
1150 | 900 | 12 | |
| 10Х11Н2МБФ (ЭП 609) | Закалка при 1000…1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 640…670 °С, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-931–74
и 14-1-2918–80 |
930 | 800 | ||
| 15Х12Н2МФВАБ (ЭП 517) | Нормализация при 1130 °С; отпуск при 750…780 °С; закалка при 1120 °С, охлаждение в масле; отпуск при 670…720 °С | ТУ 14-1-1161–75 | 1050 | 850 | 14 | |
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 678) | Закалка при 860 °С, охлаждение на воздухе; старение при 500 °С в течение 2 ч | ТУ 122–68 | ≥ 1450 | ≥ 1300 | 8 | |
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 679) | Прутки, проволока | Сталь нагартованная и состаренная при 500 °С, выдержка 1 ч | ТУ 14-130-12–73 | ≥ 1850 | – | 2,5 |
| 95Х18 (ЭИ 229) | Прутки | Закалка при 1000…1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе или в масле | ТУ 14-1-377–72,
14-1-595–73 и 14-1-3957–85 |
– | ||
| 1Х15Н4АМ3-Ш (ЭП 310-Ш) | Закалка с 1070 °С, охлаждение на воздухе, в воде или масле; обработка холодом при 70 °С, выдержка 2 ч; отпуск при 450 °С,
выдержка 1 ч |
ТУ 14-1-940–74 | 1450 | 1050 | 15 | |
| 15Х16Н2АМ (ЭП 479) | Закалка с 1040 °С, охлаждение в масле; отпуск при 550…590 °С | ТУ 14-1-978–74 | 1150 | 950 | 12 | |
| МХ17Н2 (ЭИ 268) | Закалка с 975…1040 °С, охлаждение в масле; отпуск при 275…350 °С | ТУ 14-1-377–72 | 1100 | 850 | 10 | |
| 16Х20К6Н2МВФ (ЭП 768) | Закалка с 1060 °С, охлаждение в масле; обработка холодом при 70 °С, 2 ч; отпуск при 640 °С,
выдержка 3 ч |
ТУ 14-1-957–74 | 1000 | 750 | 11 | |
| 15Х16К5Н2МВФАБ (ЭП 866) | Нормализация при 1090 °С; отпуск при 650…700 °С; закалка с 1100 °С, охлаждение в масле; отпуск при 650…700 °С | ТУ 14-1-2756–79
и 14-1-5112–92 |
1100 | 850 | 12 | |
| Марка материала | Вид полуфабриката | Термообработка | ГОСТ, ТУ
|
Механические свойства | ||
| Ψ, % | ак, (кгс·м)/см2 | dотп, мм | ||||
| 12Х13 | Прутки | Закалка при 1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 700…790 °С, охлаждение в масле | ТУ 14-1-378–72 | 60 | 9 | ≥ 4,6 |
| 20Х13 | Закалка при 1050 °С на воздухе или в масле: отпуск при 600…700 °С, охлаждение в масле | 50 | 6 | 3,9…4,3 | ||
| 30Х13 | Закалка при 1000…1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе | HRC ≥ 48 | ||||
| 40Х13 | Закалка при 1050…1100 °С в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе | HRC ≥ 50 | ||||
| 2Х18Н10В2 (ЭП 610) | Отжиг при 820 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-204–72 | 35 | 7 | ≥ 3,5 | |
| 12Х17Г9АН4 (ЭИ 878) | Закалка при 1050…1100 °С, охлаждение в воде | ТУ 14-1-377–72 | 55 | – | ||
| 12Х18Н10Т | Закалка при 1050…1100 °С, охлаждение в воде, на воздухе, в масле | ТУ 14-1-378–72 | ||||
| Х20Н6МД2Т (ЭП 309) | Листы, полосы | Закалка при 1000…1050 °С охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-892–74 | – | ||
| 13Х11Н2В2МФ (ЭИ 961) | Прутки | Закалка при 1000…1020 °С, охлаждение в масле; отпуск при 500 °С, выдержка 1 ч, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-933–74 | ≥ 65 | – | |
| Х11Н23Т3МР (ЭП 33) | Прутки | Закалка при 1000…1010 °С в течение 1…2 ч, охлаждение
в масле; старение при 750…780 °С, выдержка 16 ч, второе старение при 640…660 °С в продолжение 16 ч |
ТУ 14-1-116–74,
14-1-3957–85 и 14-1-312–72 |
20 | 4,0 | 3,3…3,6 |
| Х15Н27Т3МР (ЭП 700) | Закалка при (1000±10) °С в течение 3 ч, охлаждение в масле; старение при (750±10) °С в продолжение 16 ч, второе старение при
(650±10) °С в течение 10 ч |
ТУ 14-131-128–73
и 14-1-4481–88 |
– | |||
| 40ХН2МА | Закалка при 835…865 °С, охлаждение в масле; отпуск при 570…670 °С, охлаждение в воде | ГОСТ 4543–71 | 450 | 7 | – | |
| 40Х2Н2МА | Закалка при 855…885 °С, охлаждение в масле; отпуск при 550…650 °С, охлаждение в воде или масле | 40 | 70 | |||
| 18Х2Н4МА | Первая закалка при 935…965 °С, охлаждение на воздухе; вторая закалка при 845…875 °С, охлаждение на воздухе, отпуск при 500…600 °С, охлаждение на воздухе или в масле | 50 | 118 | |||
| 65Г | Прутки | Закалка при 815…845 °С, охлаждение в масле; отпуск при 450…510 °С, охлаждение на воздухе | ГОСТ 14959–79 | 30 | – | |
| 50ХФА | Закалка при 850 °С, охлаждение в масле; отпуск при 470 °С, охлаждение на воздухе | 35 | ||||
| 60С2 | Закалка при 870 °С, охлаждение в масле; отпуск при 470 °С, охлаждение на воздухе | ГОСТ 14959–79 | 25 | |||
| 13Х14Н3В2ФР (ЭИ 736) | Закалка при 1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 540…580 °С, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-3297–82,
ГОСТ 5949–75 |
50 | 7 | 3,10…3,35 | |
| 10Х11Н2МБФ (ЭП 609) | Закалка при 1000…1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 640…670 °С, охлаждение на воздухе | ТУ 14-1-931–74 и 14-1-2918–80 | 60 | 9 | 3,3…3,8 | |
| 15Х12Н2МФВАБ (ЭП 517) | Нормализация при 1130 °С; отпуск при 750…780 °С; закалка при 1120 °С, охлаждение в масле; отпуск при 670…720 °С | ТУ 14-1-1161–75 | 55 | 6 | 3,35…3,60 | |
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 678) | Закалка при 860 °С, охлаждение на воздухе; старение при 500 °С в течение 2 ч | ТУ 122–68 | 35 | 3 | – | |
| 03Х11Н10М2Т (ЭП 679) | Прутки, проволока | Сталь нагартованная и состаренная при 500 °С, выдержка 1 ч | ТУ 14-130-12–73 | 60 | – | |
| 95Х18 (ЭИ 229) | Прутки | Закалка при 1000…1050 °С, охлаждение в масле; отпуск при 200…300 °С, охлаждение на воздухе или в масле | ТУ 14-1-377–72,
14-1-595–73 и 14-1-3957–85 |
HRC ≥ 55 | ||
| 1Х15Н4АМ3-Ш (ЭП 310-Ш) | Закалка с 1070 °С, охлаждение на воздухе, в воде или масле; обработка холодом при 70 °С, выдержка 2 ч;
отпуск при 450 °С, выдержка 1 ч |
ТУ 14-1-940–74 | 55 | 10 | – | |
| 15Х16Н2АМ (ЭП 479) | Прутки | Закалка с 1040 °С, охлаждение в масле; отпуск при 550…590 °С | ТУ 14-1-978–74 | 58 | 7 | 3,15…3,50 |
| МХ17Н2 (ЭИ 268) | Закалка с 975…1040 °С, охлаждение в масле; отпуск при 275…350 °С | ТУ 14-1-377–72 | 30 | 5 | 3,1…3,4 | |
| 16Х20К6Н2МВФ (ЭП 768) | Закалка с 1060 °С, охлаждение в масле; обработка холодом при 70 °С, 2 ч; отпуск при 640 °С, выдержка 3 ч | ТУ 14-1-957–74 | 48 | 6 | 3,15…3,50 | |
| 15Х16К5Н2МВФАБ (ЭП 866) | Нормализация при 1090 °С;
отпуск при 650…700 °С; закалка с 1100 °С, охлаждение в масле; отпуск при 650…700 °С |
ТУ 14-1-2756–79
и 14-1-5112–92 |
45 | 6 | 3,20…3,55 | |
Условные обозначения: σв – временное сопротивление разрыву (предел прочности); σ0,2 – предел текучести; δ – относительное удлинение; Ψ – относительное сужение; ак – ударная вязкость; НВ – твердость; dотп – диаметр отпечатка шарика.