книги / Упругопластические решения и предельное состояние
..pdf7. Конструкционные стали |
|
|
|
|
|
131 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М АЛОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ |
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
|
|||
Вия |
|
° 0,2 |
°в |
НВ |
|
5, |
V |
полуфабриката |
|
|
МПа |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Прутки |
Горячекатаные, |
|
|
1210— |
|
|
|
или нормализованные, |
240 |
430 |
|
18 |
50 |
||
1700 |
|
||||||
|
или отожженные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прутки |
Наклепанные |
- |
550 |
<217 |
|
7 |
40 |
калиброванные |
|
||||||
Поковки |
Без термической обра |
|
|
1210— |
|
|
|
ботки, нормализован |
240 |
430 |
|
18 |
50 |
||
1700 |
|
||||||
|
ные или отожженные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ |
|||||||
Состояние |
|
|
|
Температура, *С |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
материала |
|
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
450 |
|
|
||||||
|
<*0.2 |
325 |
334 |
329 |
202 |
168 |
165 |
|
МПа |
502 |
508 |
573 |
550 |
476 |
404 |
Горячекатаный |
а в |
||||||
|
27,8 |
18,5 |
12,5 |
|
24,8 |
24,1 |
|
|
5,о |
22 |
|||||
|
Of |
|
|
|
|
|
|
|
70 |
58,4 |
56,7 |
44,2 |
57,1 |
65,7 |
|
|
V |
6 6,8 |
Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства. Хорошо сваривается дуго вой и контактной сваркой, газовой и атомно-водородной — удов летворительно. Обрабатываемость резанием удовлетворительная.
П р и м е н е н и е . Болты, гайки, винты, несиловые механически обрабатываемые детали.
132
СРБДНЕУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
||||
Вид |
Состояние материала |
|
«в |
нв |
|
|
|
||||
полуфабриката |
|
МПа |
|
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Прутки |
Нормализованные |
320 |
600 |
1700— |
|
или отожженные |
2230 |
||||
|
|
|
|||
Прутки |
Наклепанные |
|
650 |
2410 |
|
калиброванные |
Отожженные |
— |
550 |
2070 |
|
Поковки |
Нормализованные или |
320 |
600 |
1700— |
|
отожженные |
2290 |
||||
|
|
|
|||
Трубы |
Горячекатаные, без тер |
- |
600 |
<2550 |
|
толстостенные |
мической обработки |
||||
|
|
|
|||
Проволока |
Слабо наклепанная |
|
600— |
|
|
для холодной |
- |
- |
|||
750 |
|||||
высадки болтов |
|
|
|
||
|
|
|
|
Приложение
45
«5 |
V |
|
% |
13 |
40 |
6 |
30 |
13 |
40 |
13 |
40 |
1240
35
Т ех но л ог и че ск ие свойства. Сваривается удовлетвори тельно дуговой и атомно-водородной сваркой и неудовлетвори тельно — газовой сваркой. Обрабатываемость резанием хорошая.
П р и м е н е н и е . Механически обрабатываемые малонагруженные детали, как правило, не подвергающиеся закалке (болты, шпильки, заглушки, гайки и др.).
1. Конструкционные стали |
|
|
133 |
|
|
|
|
||
ВЫ СОКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ |
|
У8А |
||
|
|
|
У9А |
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
||
|
У8А |
|
|
|
Вид полуфабриката |
Состояние материала |
|
НВ |
|
МПа |
||||
|
|
|||
Лента холоднокатаная |
Наклепанная |
750-1200 |
|
|
После низкого отжига |
>650 |
- |
||
|
||||
|
У9А |
|
|
|
Лента холоднокатаная |
Наклепанная |
750-1200 |
|
|
После низкого отжига |
750 |
- |
||
|
||||
|
|
1П' |
3750-4850 |
|
Лента пружинная |
|
1300-1600 |
|
|
В состоянии постапки |
2 П |
4660-6000 |
||
термообработанная |
||||
|
1610-1900 |
|
||
|
|
|
||
|
|
ЗП > 1900 |
>60000 |
До п о л н и т е л ь н ы е данн ые : Е= 2 - 105МПа; 810(У8А) =
=20 %; 610(У9А) = 10%.
Пр и м е н е н и е . Плоские пружины.
1П, 2П, ЗП — группы прочности.
134 Приложение
ЦЕМЕНТУЕМАЯ СТАЛЬ |
|
j |
12ХНЗА |
|||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
|
||
Вид |
Состояние материала |
|
|
▼ |
в„ • |
|
полуфабриката |
МПа |
% |
|
Дж/м2 |
||
|
|
|||||
|
|
|
||||
Прутки |
После двойной закалки |
950 |
11 |
55 |
11 |
|
900 : |
12 |
55 |
12 |
|||
|
|
|||||
Поковки |
После двойной закалки |
950 |
12 |
55 |
12 |
|
|
|
|
i |
|
Т е х н о л о г и ч е с к и е сво йс тв а . Высокая прочность и из носостойкость. Повышенная вязкость и пластичность. Сварива емость удовлетворительная.
П р и м ен е ни е . Шестерни распределительные и другие ва лики, поршневые кольца, оси, валики, регулировочные винты и другие детали с цементируемой поверхностью.
/. Конструкционные стали
135
УЛУЧШ АЕМАЯ СТАЛЬ |
|
ЗОХГСА |
|||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|||
Вид |
Состояние материала |
"в |
нв |
|
|
полуфабриката |
МПа |
|
|||
|
% |
||||
|
|
||||
Листы тонкие |
Отпущенные, |
550-750 |
- |
16 |
|
(до 4 мм) |
отожженные |
||||
Листы толстые |
Отожженные, |
|
|
|
|
нормализованные |
500-750 |
- |
15 |
||
(свыше 4 мм) |
|||||
|
или после отпуска |
|
|
|
|
Прутки |
Отожженные |
- |
1520-2230 |
- |
|
горячекатаные |
|||||
Прутки |
Закаленные |
1100 |
3020-3630 |
10 |
|
горячекатаные |
и отпущенные |
Ц = 5,657? |
|||
|
|
||||
Профили |
Отожженные |
- |
1520-2230 |
- |
|
Профили |
Закаленные |
1600-1800 |
4440 |
5 |
|
Отпущенные |
1100-1300 |
3020-3690 |
7 |
||
|
|||||
Трубы |
Отожженные |
500 |
- |
18 |
|
тонкостенные |
|||||
Трубы |
Нормализованные |
700-950 |
- |
11 |
|
тонкостенные |
|||||
|
|
|
|
||
Трубы |
Закаленные |
1100 |
2850-3630 |
10 |
|
толстостенные |
и отпущенные |
I, =5,65-/f |
|||
|
|
||||
Поковки |
Закаленные |
1100 |
3020-3630 |
10 |
|
и отпущенные |
Ij =5,657? |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Проволока |
|
|
|
8 |
|
лля холодной |
Слабо наклепанная |
500-750 |
- |
||
Ls =5,65Vf |
|||||
высадки |
|
|
|
||
|
|
|
|
136 |
|
|
|
|
|
Приложение |
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ |
||||||
|
(образец — пруток закаленный и отпущенный) |
|
||||
Температура |
а од |
|
£ |
«5 |
V |
в „ 1 0 -= |
испытания, °С |
|
МПа |
|
|
% |
Дж/М1 |
|
|
|
|
|||
20 |
950 |
1100 |
2 0 0 0 0 |
13,5 |
55 |
5,5 |
250 |
860 |
1050 |
- |
13 |
50 |
13 |
300 |
840 |
1000 |
17000 |
И |
50 |
13 |
350 |
830 |
1000 |
- |
16 |
57 |
12 |
400 |
800 |
920 |
16500 |
16 |
69 |
10 |
500 |
650 |
700 |
1600 |
21 |
84 |
8 |
Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства. Пластичность в отожжен ном состоянии удовлетворительная; допустимы гибка, выколот ка, штамповка. Обрабатываемость резанием в отожженном со стоянии хорошая. Свариваемость дуговой сваркой хорошая, ос тальными видами сварки — удовлетворительная. Есть склонность
кобразованию трещин при газовой сварке.
Пр и м е н е н и е . Ответственные детали, как сварные, так и механически обработанные.
/. Конструкционные стали
|
|
|
|
|
|
137 |
|
ВЫ СОКОПРОЧНАЯ СТАЛЬ |
|
|
|
зохГСНА |
|||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ свойсТВА |
|
|
||||
Вид |
Состояние материала |
«в |
«5 |
V |
«Н-М-* |
||
полуфабриката |
МПа |
|
% |
|
|||
|
|
|
Дж/м1 |
||||
|
|
|
|
||||
Прутки |
Закаленные |
|
1600 |
9 |
45 |
|
|
и листы |
и отпущенные |
|
6 |
||||
Профили |
Закаленные |
|
1600 |
9 |
45 |
|
|
горячекатаные |
и отпущенные |
|
6 |
||||
Трубы |
Закаленные |
|
1600 |
9 |
40 |
|
|
и отпущенные |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
||||
|
|
|
Растяжение |
|
|
||
Ввд |
Состояние |
а в |
|
«s |
V |
а,, -ИГ* |
|
полуфабриката |
материала |
|
|||||
|
|
МПа |
|
% |
Дж/м1 |
||
|
Закаленные |
1750 |
2900 |
10 |
45 |
7 |
|
Прутки |
и отпущенные |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
диаметром |
После |
|
|
|
|
|
|
20 мм |
|
|
|
|
|
||
изотермической |
1500 |
2550 |
13 |
55 |
10 |
||
|
|||||||
|
закалки |
|
|
|
|
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ |
|||||||
Режим |
Температура испытания, |
°в |
55 |
V |
a „ 10-s |
||
термической |
•с |
|
|
|
% |
|
|
обработки |
|
МПа |
|
Дж/м1 |
|||
|
|
|
|||||
Закалка |
2 0 |
|
1700 |
10 |
48 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
||
в масле, |
250 |
|
1700 |
10 |
49 |
6,5 |
|
отпуск |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
при 310*С |
300 |
|
1600 |
14 |
52 |
5 |
|
|
|
Т е х н о л о г и ч е с к и е свой ств а . Сваривается дуговой и атомно-водородной сваркой. Применять газовую сварку нельзя. Резервуары высокого давления, лонжероны опоры варить нельзя. Обработка резанием отожженной стали удовлетворительная.
П р и м е н е н и е . Для ответственных деталей.
138 Приложение
ВЫСОКОПРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ |
ВЛ 1 |
|
||||
СТАЛЬ |
|
|
|
|
30Х20ГСН2ВМ |
|
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
||
т, *с |
|
|
85 |
V |
а1Г 1 0 " 5 |
|
|
МПа |
|
% |
Дж/м* |
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
1350 |
1600 |
9 |
46 |
< |
|
200 |
1350 |
1600 |
9 |
40 |
6 |
|
300 |
1350 |
1600 |
12 |
50 |
5,5 |
|
350 |
1300 |
1550 |
12 |
.50 |
5 |
|
400 |
1250 |
1500 |
11 |
50 |
4,5 |
|
450 |
1150 |
1300 |
10 |
55 |
3,5 |
|
500 |
1050 |
1150 |
9 |
55 |
4 |
|
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕПЛОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ |
||||||
|
|
|
ВЛ1 и ЗОХГСНА |
|
|
|
Марка |
|
Предел прочности в МПа при температурах, аС |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
стали |
2 0 0 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
|
||||||
ВЛ1 |
1700 |
1700 |
1600 |
1550 |
1350 |
1200 |
ЗОХГСНА |
1700 |
1600 |
1400 |
1250 |
850 |
700 |
Т е х н о л о г и ч е с к и е с во й ст в а . СтальВЛ1 по сравнению со сталью ЗОХГСНА обладает следующими преимуществами.
1.Способность закаливаться на воздухе.
2.Повышенная теплостойкость при температурах до 400 °С.
3.Режимы сварки стали, присадочный материал и методы расчета аналогичны стали ЗОХГСНА.
4.Методы конструирования изделий из стали ВЛ1 и техноло гия обработки (кроме термической обработки) аналогичны стали ЗОХГСНА.
1. Конструкционные стали |
|
|
|
139 |
||
|
|
|
|
|
||
УЛУЧШ АЕМАЯ СТАЛ Ь ДЛ Я ФАСОННЫ Х |
|
35ХГСЛ |
||||
ОТЛИВОК |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
|||
Ввд |
Состояние |
°од |
а в |
«5 |
V |
|
полуфабриката |
материала |
МПа |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|||
|
Закаленный |
850 |
1000 |
8 |
20 |
|
Тонкостенное |
и отпущенный |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
литье в песчаные |
Отпущенный |
600 |
800 |
12 |
30 |
|
холодные формы |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
Отожженный |
- |
650 |
12 |
- |
|
Литье общего |
Закаленный |
600 |
800 |
10 |
20 |
|
назначения |
и отпущенный |
|||||
|
|
|
|
|||
Точное литье |
Закаленный |
850 |
1000 |
9 |
15 |
|
и отпущенный |
||||||
по выплавляемым |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
моделям |
Отпущенный |
600 |
800 |
10 |
20 |
|
|
||||||
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ |
||||||
|
ТЕМПЕРАТУРАХ |
|
|
|
||
Состояние |
Температура |
«м |
°В |
5S |
V |
|
материала |
испытания, °С |
МПа |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|||
|
20 |
920 |
1050 |
10 |
25 |
|
Закаленный |
300 |
900 |
1020 |
10 |
25 |
|
и отпущенный |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
400 |
870 |
1010 |
9 |
30 |
|
После |
2 0 |
1200 |
1400 |
6 |
20 |
|
300 |
|
1400 |
7 |
|
||
изотермической |
1200 |
20 |
||||
закалки в селитре |
400 |
|
|
7 |
25 |
|
|
1000 |
1200 |
Д о п о л н и т е л ь н ы е данные: ан (20QC) = 3• 105 Дж/м2.
Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства . Сталь хорошо сварива ется дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием хорошая.
П р и м е н е н и е . Вилки, качалки, кронштейны, муфты, уши крестовины и прочие детали.
140 Приложение
СТАЛЬДЛЯ ТОНКОСТЕННЫХ |
|
|
|
27ХГСНЛ |
|||
ВЫСОКОПРОЧНЫХ отливок |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
|
|||
Вид |
Состояние |
а о.2 |
*в |
s5 |
V |
в„Ю -> |
|
полуфабриката |
материала |
МПа |
% |
|
Дж/м2 |
||
|
|
|
|||||
|
Закаленный |
1200 |
1500 |
5 |
18 |
2 |
|
|
и отпущенный |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
После |
|
|
|
|
|
|
Тонкостенное |
изотермической |
1000 |
1300 |
6 |
2 0 |
2 |
|
закалки |
|||||||
литье |
|
|
|
|
|
||
в селитре |
|
|
|
|
|
||
в песчаные |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
холодные |
Закаленный |
750 |
900 |
|
30 |
4 |
|
формы |
10 |
||||||
и отпущенный |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
Нормали |
|
|
|
|
|
|
|
зованный или |
|
700 |
12 |
|
|
|
|
отожженный |
|
|
|
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Состояние |
Температура испытания, |
|
"в |
«5 |
V |
материала |
“С |
МПа |
|
% |
|
|
|
|
|||
|
20 |
1300 |
1600 |
8 |
35 |
Закаленный |
200 |
1320 |
1620 |
8 |
30 |
и оглушенный |
|
|
|
|
|
при 200 °С |
300 |
1350 |
1650 |
8 |
25 |
|
400 |
1100 |
1300 |
10 |
25 |
Т е х н о л о г и ч е с к и е с во й ст в а . Сталь хорошо сварива ется. Отдельные дефекты завариваются дуговой сваркой, с пос ледующей термической обработкой заваренных деталей. Обраба тываемость резанием в отожженном состоянии хорошая. Для де талей, подверженных короблению, рекомендуется изотермическая закалка.
П р и м е н е н и е . Для высоконагруженных деталей и узлов.