Почему легированные стали так важны для нашей повседневной жизни и промышленного применения? Легированные стали с добавлением таких элементов, как хром и никель, обеспечивают повышенную прочность, вязкость и устойчивость к износу и коррозии. В этой статье рассматриваются различные типы легированных сталей, их уникальные свойства и важнейшая роль в различных отраслях, таких как автомобилестроение, строительство и производство. Читая дальше, вы узнаете, как эти универсальные материалы способствуют технологическому прогрессу и повышают долговечность и эффективность продукции. Окунитесь в увлекательный мир легированных сталей и их незаменимых применений.
Легированные стали - это, по сути, углеродистые стали, усиленные дополнительными легирующими элементами, такими как Si, Mn, W, V, Ti, Cr, Ni, Mo и т.д.
Эти элементы улучшают различные свойства стали, такие как прочность, вязкость, прокаливаемость и свариваемость. Легированные стали часто классифицируют по содержанию легирующих элементов.
Кроме того, легированные стали используются в различных отраслях промышленности, поэтому их также принято классифицировать в зависимости от сферы применения.
Классификация по содержанию сплава
Классификация по использованию
1) Низколегированная высокопрочная конструкционная сталь
Сорт располагается в последовательности китайской буквы пиньинь (Q), обозначающей предел текучести, предельное значение текучести и символ сорта (A, B, C, D, E).
Например, Q390A означает низколегированную высокопрочную конструкционную сталь с предел текучести σs = 390 Н/мм2, класс качества A.
2) Легированная конструкционная сталь
Его разряд образуется из "две цифры + символ элемента + цифра".
Первые две цифры представляют собой десятитысячные доли среднего значения содержание углерода по массе в стали, символ элемента указывает на легирующие элементы, содержащиеся в стали, а число после символа элемента представляет собой сотые доли среднего содержания этого элемента по массе.
Если средняя массовая доля элемент сплава меньше 1,5%, только элемент маркируется без значения. Если средняя массовая доля составляет ≥1,5%, ≥2,5%, ≥3,5% и т.д., то после элемента сплава проставляются цифры 2, 3, 4 и т.д. соответственно.
Например, 40Cr, где средняя массовая доля углерода Wc=0,4%, а средняя массовая доля хрома WCr <1,5%. Если это высококачественная сталь, в конце марки добавляется "A", например, сталь 38CrMoAlA - высококачественная легированная конструкционная сталь.
3) Сталь для подшипников качения
Перед маркой добавляется буква "G" (первая буква китайского пиньинь слова "прокат"), а число после нее указывает на тысячные доли содержания хрома по массе, в то время как содержание углерода не указывается.
Например, сталь GCr15 - это подшипниковая сталь со средней массовой долей хрома WCr = 1,5%.
Если в составе хрома присутствуют другие легирующие элементы подшипниковая стальОни обозначаются так же, как и легированные конструкционные стали. Все подшипниковые стали относятся к высококачественным сталям, но марка не заканчивается на "А".
4) Легированная инструментальная сталь
Метод нумерации этого тип стали аналогична обозначению легированной конструкционной стали, за исключением того, что когда Wc < 1%, используется одна цифра для обозначения тысячных долей содержания углерода по массе. Когда массовая доля углерода составляет ≥1%, она не указывается.
Например, в стали Cr12MoV средняя массовая доля углерода составляет Wc=1,45%~1,70%, поэтому она не указывается; средняя массовая доля Cr составляет 12%, а массовые доли Mo и V не превышают 1,5%.
Однако быстрорежущие инструментальные стали являются исключением, и средняя массовая доля углерода в них не указывается, независимо от количества. Поскольку и легированные, и быстрорежущие инструментальные стали относятся к высококачественным сталям, нет необходимости ставить знак "А" в конце их марки.
5) Нержавеющая сталь и жаропрочная сталь
Число перед маркой стали указывает на тысячные доли массовой доли углерода.
Например, в 3Cr13 сталь, средняя массовая доля Wc=0,3%, а средняя массовая доля WCr=13%. Когда массовая доля углерода Wc≤0,03% и Wc≤0,08%, используются префиксы "00" и "0" соответственно, например, стали 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr19Ni9 и т.д.
Q345
Применение: В основном используется для изготовления мостов, кораблей, транспортных средств, котлов, сосудов под давлением, нефте- и газопроводов, крупных стальных конструкций и т.д. Используется в горячекатаном состоянии с воздушным охлаждением, структура мелкозернистая F+P, термической обработке не подвергается.
| Химический состав wt% | |||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti |
| 0.18~0.20 | 1.0~1.6 | 0.55 | 0.02~0.15 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 |
Сайт Q345 включает старые марки стали 12MnV, 14MnNb, 16Mn, 18Nb, 16MnCu.
| Толщина мм | Механические свойства | |||
| σs МПа | σb МПа | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 345 | 470-630 | 21-22 | 34 |
| 16-35 | ≥ 325 | |||
| 35-50 | ≥ 295 | |||
Q420
Используется в нормализованном состоянии, структура - F+S. Q345 включает в себя старые марки стали 15MnVN, 14MnVTiRE.
| Химический состав wt% | |||||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti | Cr | Ni |
| ≤ 0.20 | 1.0~1.7 | 0.55 | 0.02~0.2 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 | ≤ 0.40 | ≤ 0.70 |
| Толщина мм | Механические свойства | |||
| σs МПа | σb МПа | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 420 | 520-680 | 18-19 GB/T159 | 3491-1994 |
| 16-35 | ≥ 400 | |||
| 35-50 | ≥ 380 | |||
40Cr
Применение: Используется для производства различных важных деталей на автомобилях, тракторах, станках и других машинах, таких как шестерни станков, главные валы, коленчатые валы автомобильных двигателей, шатуны, болты, впускные клапаны.
| Основной химический состав wt% | C | 0.37-0.44 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 0.81-1.1 | |
| Мо | 0.07-0.12 | |
| Размер термообработанной заготовки<25 мм | Затухание ℃ | 850 масло |
| Отпуск ℃ | 520 вода масло | |
| Механические свойства (≥) | σb МПа | 980 |
| σs МПа | 785 | |
| Размер термообработанной заготовки<25 мм | 9 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 47 | |
| Отожженный HB | 207 | |
65Mn 60Mn2Si
Примеры применения стали 65Mn 60Mn2Si: пружины с сечением ≤25 мм, например, автомобильные буферные пружины.
| Марка стали | 65Mn | 60Si2Mn | |
| Основные компоненты w% | C | 0.62-0.70 | 0.56-0.64 |
| Mn | 0.90-1.20 | 0.60-0.90 | |
| Si | 0.17-0.37 | 1.50-2.00 | |
| Cr | ≤ 0.25 | ≤ 0.35 | |
| Термическая обработка | Затухание ℃ | 830 нефть | 870 нефть |
| Отпуск | 540 | 480 | |
| Механические свойства | σs МПа | 800 | 1200 |
| σb МПа | 1000 | 1300 | |
| δ10 % | 8 | 5 | |
| ψ % | 30 | 25 | |
20Cr
Применение: Может использоваться для изготовления шестерен в автомобилях, тракторах, распределительных валов двигателей внутреннего сгорания, поршневых пальцев и других деталей машин. Она может выдерживать сильный фрикционный износ, большие переменные нагрузки, особенно ударные нагрузки.
| Основной химический состав wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.20-0.40 | |
| Cr | 0.7-1.0 | |
| Термическая обработка ℃ | Углерод | 930 |
| Подготовительная обработка | 880 вода и масло | |
| Закаливание | 780-820 вода и масло | |
| Отпуск | 200 | |
| Механические свойства (≥) | σb МПа | 835 |
| σs МПа | 540 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 4o | |
| Akv J | 47 | |
| Размер заготовки мм | <15 | |
20CrMnTi
| Основной химический состав wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.8-1.10 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 1.0-1.3 | |
| Термическая обработка ℃ | Углерод | 930 |
| Подготовительная обработка | 880 вода и масло | |
| Закаливание | 770 вода и масло | |
| Отпуск | 200 | |
| Механические свойства (≥) | σb МПа | 1080 |
| σs МПа | 850 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 55 | |
| Размер заготовки мм | <15 | |
GCr15:
Используется для изготовления тел качения (шариков, роликов, игл) подшипников качения, внутренних и наружных колец и т.д. Также может использоваться для изготовления прецизионных калибров, штампов для холодной штамповки, ведущих винтов станков и других износостойких деталей.
| Основной химический состав wt% | C | 0.95-1.05 |
| Cr | 1.40~1.65 | |
| Si | 0.15~0.35 | |
| Mn | 0.25~0.45 | |
| Технические характеристики термической обработки | Затухание ℃ | 820~ 840 |
| Отпуск ℃ | 150~160 | |
| HRC после закалки | 62~66 | |
| Основная цель | Феррулы с толщиной стенки <14 мм и внешним диаметром 250 мм. Стальной шар диаметром 25-200 мм. Ролик диаметром около 25 мм. | |
9SiCr, CrWMn
| Марка стали | 9SiCr | CrWMn | ||
| Химический состав wt% | C | 0.85-0.95 | 0.9-1.05 | |
| Mn | 0.3-0.6 | 0.8-1.1 | ||
| Si | 1.2-1.6 | 0.15-0.35 | ||
| Cr | 0.95-1.25 | 0.9-1.2 W1.2-1.5 | ||
| Термическая обработка | Закалка маслом | Температура закаливания ℃ | ≥62 | |
| Твердость HRC | 180-200 | 140-160 | ||
| Отпуск | Температура отпуска ℃ | 60-62 | 62-65 | |
| Твердость HRC | Плашка, метчик, сверло, развертка, зубчатая фреза, холодный штамп для тиснения, ролик холодной прокатки | Штампы, протяжки, калибры, сложные и высокоточные штампы для штамповки и т.д. | ||
W18Cr4V
| C | Mn | Si | Cr | W | V | Производство высокоскоростных режущих инструментов, рубанков, сверл, фрез и т.д. |
| 0.7~0.8 | 0.1~0.4 | 0.2~0.4 | 3.8~4.4 | 17.5-19.0 | 1.0~1.4 |
Cr12:
Используется для изготовления различных холодных пуансонов, холодных высадочных форм, форм для холодной экструзии, форм для волочения проволоки и т.д. Для крупных холодных пресс-форм из стали Cr12 характерна минимальная деформация при термообработке, что делает ее пригодной для изготовления тяжелых и сложных пресс-форм.
| Химический состав wt% | ||||
| C | Si | Mn | Cr | V |
| 2.00-2.30 | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 | 11.50-13.50 | 0.15~0.30 |
| Отжиг | Закалка маслом | Отпуск | ||
| Температура ℃ | Твердость HB | Температура ℃ | Температура ℃ | Твердость HRC |
| 870-900 | 207-255 | 950-1000 | 200-450 | 58-64 |
Пример использования: Штамп для холодной штамповки, Чертежный штампШтамповочный штамп, прокатный штамп
4Cr5MoSiV:
Его структура состоит из закаленных мартенсит, зернистые карбиды и небольшое количество остаточного аустенита. Для обеспечения горячей твердости необходимо проводить многократный отпуск.
| Химический состав wt% | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Мо | V |
| 0.32-0.42 | 0.80-1.20 | 0.40 | 4.50-5.50 | 1.00-1.50 | 0.30-0.50 |
| Отжиг | Закалка маслом | Отпуск | ||
| Температура ℃ | Твердость HB | Температура ℃ | Температура ℃ | Твердость HRC |
| 840-900 | 209-229 | 1000-1025 | 540-650 | 40-54 |
Примеры использования: штамп для горячей штамповки, штамп для литья под давлением, штамп для горячей экструзии, точность ковочный штамп
| Измерительный инструмент | Марка стали |
| Плоский шаблон или картон | 10. 20 или 50, 55, 60, 60Mn, 65Mn |
| Общие манометры и блочные манометры | T10A, T12A, 9SiCr |
| Высокоточные манометры и блочные манометры | Cr (режущий инструмент сталь), CrMn, GCr15 |
| Высокоточные и сложные по форме датчики и блочные датчики | CrWMn (низкодеформируемая сталь) |
| Коррозионностойкий измерительный инструмент | 4Cr13, 9Cr18 (нержавеющая сталь) |
Нержавеющая сталь относится к видам стали с высокой коррозионной стойкостью в атмосфере и общих средах.
| Марка стали | Химический состав wt% | σb | σ0.2 | δ5 | ψ | Ак | Твердость | |
| C | Cr | МПа | МПа | % | % | J | ||
| 1Cr13 Тип M | ≤0.15 | 11.5-13.5 | ≥540 | ≥345 | ≥25 | ≥55 | ≥78 | ≥159 HB |
| Термическая обработка: 9501000 ℃ масло или закаливание водой700750 ℃ быстрое охлаждение и закалка; Назначение: Для производства деталей, устойчивых к слабоагрессивным средам и выдерживающих ударные нагрузки, таких как лопатки паровых турбин, клапаны водонапорных машин, каркасы конструкций, болты, гайки и т.д. | ||||||||
| 9Cr18 Тип M | 0.9-1.0 | 17-19 | ≥55 HRC | |||||
| Термическая обработка: 1000-1050 ℃ закалка в масле, 200-300 ℃ масло, воздушное охлаждение и отпуск; Применение: нержавеющая нарезка механический режущий инструмент, режущий инструмент, хирургический нож, высокая стойкость к истиранию и коррозии часть | ||||||||
| 1Cr17 F Тип | ≤0.12 | 16-18 | ≥450 | ≥205 | ≥22 | ≥50 | ≥183 HB | |
| Термообработка 780 ° C ~ 850 ° C воздушное охлаждение. Назначение: производство оборудования для заводов азотной кислоты, такого как абсорбционные башни, теплообменники, кислотные баки, транспортировочные трубопроводы, а также оборудование для пищевых заводов | ||||||||
Мартенситная нержавеющая сталь:
1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 и т.д. Все они обладают достаточной коррозионной стойкостью в окислительных средах. Низкоуглеродистые стали 1Cr13 и 2Cr13 обладают лучшей коррозионной стойкостью и хорошими механическими свойствами. При увеличении содержания углерода в стали 3Cr13 и 4Cr13 повышается прочность и износостойкость, но снижается коррозионная стойкость.
Ферритная нержавеющая сталь:
1Cr17, 1Cr17Ti и т.д. Этот тип стали имеет массовую долю хрома 17%~30% и массовую долю углерода менее 0,15%. Она имеет однофазную ферритную структуру и более высокую коррозионную стойкость, чем сталь Cr13.
Аустенитная нержавеющая сталь:
Нержавеющая сталь типа Cr18Ni9 (также известная как нержавеющая сталь типа 18-8) является одной из наиболее часто используемых нержавеющих сталей. Этот тип аустенитной нержавеющей стали отличается низким содержанием углерода (около 0,1%) и превосходной коррозионной стойкостью. В состав стали часто добавляют Ti (титан) или Nb (ниобий) для предотвращения межкристаллитная коррозия.
Этот класс стали имеет более низкую прочность и твердостьи она немагнитна. Однако она обладает более высокими пластичностью, вязкостью и коррозионной стойкостью по сравнению с нержавеющей сталью типа Cr13. Обработка раствором может еще больше повысить коррозионную стойкость этой аустенитной нержавеющей стали.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO