Механические и физические свойства
Основные механические и физические параметры дают полное представление о стали, как материале.
Механические свойства:
- Твёрдость по Бринеллю в отожжённом состоянии- 217 HB;
- Временное сопротивление после закалки при 870°С–980 Н/мм2;
- Предел текучести– 885 Н/мм2;
- Относительное удлинение- 9%;
- Относительное сужение–50%;
- Ударная вязкость–78 Дж/см2;
- Предел выносливости после цементации–637 МПа.
Физические свойства:
- плотность-7800 кг/м3;
- модуль упругости-211 ГПа;
- коэффициент линейного расширения–10,0·10-6К-1;
- коэффициент теплопроводности-37 Вт/м·К;
- удельная теплоёмкость–495 Дж/кг·К.
Сталь 18ХГТ конструкционная легированная
Расшифровка
Согласно ГОСТ 4543-2016 цифра 18 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода (C) в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 18ХГТ составляет 0,18%. Буква Х означает, что сталь легирована хромом, отсутствие цифры за буквой означает, что содержание хрома до 1,5%. Буква Г означает, что сталь легирована марганцем, отсутствие цифры за буквой означает, что содержание марганца до 1,5%. Буква Т означает, что сталь легирована титаном, отсутствие цифры за буквой означает, что содержание титана до 1,5%.
Вид поставки
- сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71,ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 103-76.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Характеристики и применение
— Сталь 18ХГТ является хромо-марганцовой конструкционной легированной сталью и применяется для изготовления улучшаемых или цементуемых деталей ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок, например:
- шестерни полуосей и коробок передач,
- сателлиты,
- кулачки шарнира переднего ведущего моста,
- втулки,
- червячные валы,
- кулачковые муфты,
- пальцы,
- конические кольца подшипников диаметром 60-250 мм,
- ролики диаметром до 25 мм.
Cталь марки 18ХГТ в ряде случаев используется в промышленности вместо стали марки 12ХН2. Данная сталь может применяться как для цементуемых, так и для улучшаемых деталей. Закалка этой стали производится с температуры 850-880°C в масле с последующим отпуском при температуре 500-650°C.
Так как сталь 18ХГТ характеризуется отпускной хрупкостью, необходимо после высокого отпуска ускоренное охлаждение деталей.
Цементация стали 18ХГТ производится при 940-950°C с последующей закалкой с температуры 780-800°C в масле и отпуском при 180-200°C.
Сравнительная характеристика механических свойств стали марок 18ХГТ и 12ХН2
В результате цементации и последующей термической обработки сталь марки 18ХГТ приобретает несколько большую прочность по сравнению со сталью 12ХН2 при практически равных значениях ударной вязкости и пластичности.
Марка стали | Режимы термической обработки в °С | σа, кГ/мм 2 | σт, кГ/мм 2 | δ % | ψ % | ан в кГ*м/см 2 | |
Закалка в масле | Отпуск | ||||||
18ХГТ | 800 | 200 | 120 | 90 | 13 | 55 | 7 |
12ХН2 | 780 | 200 | 80 | 60 | 12 | 50 | 8 |
Однако следует учитывать, что сталь 18ХГТ прокаливается хуже чем сталь 12ХН2.
В нефтяном машиностроении сталь 18ХГТ применяется для изготовления ответственных высоконагруженных деталей, например:
- валов,
- шестерен коробок передач,
- осей,
- червяков,
- кулачковых муфт и т.д.
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | B | |
0,17-0,23 | 0,17-0,37 | 0,80-1,10 | 1,00-1,30 | 2,75-3,15 | — | — | — | 0,030-0,090 | — | — |
- Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано в 7.1.2.3 ГОСТ 4543-2016.
Основные характеристики
К виду рапидных сталей относят сплавы металлов, в которые добавлены дополнительные вещества, улучшающие их химические и физические свойства. Благодаря этому сплав металла становится крепким, износостойким, не способным контактировать с кислородом и покрываться ржавчиной. Быстрорежущая сталь Р6М5 отличается от обычных углеродных сплавов тем, что она может обрабатывать любой твердый материал на высокой скорости, обладая хорошей износостойкостью.
Микроструктура стали Р6М5
Она обладает уникальными свойствами, которые позволяют изготавливать такие инструменты, как фрезы, метчики или развертки. Изготовленные из этого сплава, они будут служить владельцу верой и правдой очень долго.
А к наиболее известным и характеристикам стали марки Р6М5 относятся:
- Твердость стали марки Р6М5 при нагреве. Обычно другие сплавы при длительном и безостановочном бурении, начинают нагреваться, а с повышением температуры, как известно, металл начинается размягчаться. И сверло теряет свои способности и становится хрупким. Эта же быстрорежущая сталь способна нагреваться до 6000 °С, сохраняя свои начальные свойства и не теряя крепости.
- Повышенное сопротивление накаливанию при достаточно высоких температурах.
- Очень хорошо держит заточку.
- Имеет высокую вязкость.
- Отлично обрабатывается на шлифовальном оборудовании.
- Держит нагрузки от удара на отлично.
Характеристики стали Р6М5, перечисленные выше, делают сплав металлов незаменимым в строительстве.
Основные свойства
На основные характеристики стали 18ХГТ присутствие таких элементов, как хром. Он является дешевым легирующим элементом. В соединении с углеродом химический элемент придает марке данного сплава прочность и устойчивость материала. При этом наблюдается незначительное понижение вязкости. А также хром положительно влияет на критическую скорость термообработки стали 18ХГТ.
Присутствие марганца положительно влияет на ковкость и дает хорошую свариваемость металлу. Этот компонент не образует карбида. Он растворяется и превращается в легированный цементит. Присутствие большого количества марганца делает ее хрупкой при закалке.
Присутствие кремния в этом типе сплава придает ей прочность. Благодаря этому элементу также не теряется пластичность. Другой элемент – титан. При соединении с углеродом компонент образует высокотвердые изделия. Детали, в которых присутствует титан, способны сопротивляться смятию.
Свариваемость 18ХГТ не имеет ограничений. Металл хорошо соединяется с любыми сплавами.
Способы сварки:
- Контактная точечная сварка.
- Ручная дуговая сварка.
Свариваются детали без подогрева и термообработки в последующем. Только с деталями, обработанными химико-термически, возможны проблемы во время сварки.
Конструкционная легированная сталь не подвержена различным внутренним дефектам. Во время проверки на излом или разрыв сплав данной марки показывает отличные результаты. Изделия из нее также не склонны к хрупкости во время отпуска детали и проверки на излом.
К физическим свойствам относится отличная износостойкость, вязкость. Из этой марки изготавливаются детали, которые могут работать под длительными и высокими вибрационными и динамическими нагрузками.
Температура среды, в которой допустима работа деталей из конструкционного сплава, может колебаться от минус семидесяти градусов по Цельсию до четырех сот пятидесяти со знаком плюс.
Механические свойства 18ХГТ таковы, что пятимиллиметровое изделие выдерживает давление до 1520 Мпа, если материал прошел термообработку при 850 градусах по Цельсию с отпуском в двести градусов. Двадцатимиллиметровые детали из нее выдерживают давление до 950 Мпа при той же закалке и отпуске. Для охлаждения используется масло вместо воды. Оно замедляет процесс, так как от скорости охлаждения зависит результативность закалки.
Твердость изделия из этого металла после отжига равна 217 HB. При повышении температуры до 500 градусов твердость стали 18ХГТ повышается. ГОСТ данного материала 4543-71.
Описание и сфера применения различных марок стали, в частности у10, 18хгт и 20
Войдя в любой строительный магазин, можно увидеть различные инструменты, которыми многие из нас пользовались при проведении ремонта в доме на даче, а некоторые, в силу своей профессии – на работе. Однако мало кто задумывался над тем, что материалом для изготовления данных инструментов являются различные марки стали. Все инструменты, делящиеся на три категории – это режущие инструменты, измерительные инструменты и штампы. Что касается требований, предъявляемых к этим трем категориям, то тут стоит сказать, что измерительные инструменты должны быть обязательно износостойки, обладать твердостью и способностью сохранять свой первоначальный вид при длительной эксплуатации. К штампам предъявляют такие требования, как твердость, вязкость, устойчивость к трещинам и износостойкость. Режущие инструменты обязательно должны обладать твердостью, тепло и износостойкостью.
Для чего обычно используют сталь у10
Популярным материалом, который используется при изготовлении различных инструментов, и многого другого, является сталь марки у10. Исходя их названия у10, можно сделать вывод, что данная марка является углеродистой сталью, о чем свидетельствует буква «у», причем количество углерода составляет не более 0,10 %. Как правило, из стали у10 изготавливают сверла, отвертки, проволока, напильники, различный столярный инструмент и так далее. Несмотря на свои достоинства, сталь у10 имеет и недостатки, такие в частности как низкая теплостойкость, что приводит к потере твердости данного материала при температуре свыше 200 градусов по Цельсию.
Назначение стали 18хгт
Помимо инструментальной стали, широко используется сталь конструкционная легированная хромомарганцевая марки 18хгт гост. Данная марка стали используется там, где от деталей требуется вязкость сердцевины, повышенная прочность, поверхностная твердость и многое другое. Заменителями стали марки 18хгт, являются сталь 25ХГТ, 30ХГТ, 12Х2Н4А, 12ХН3А, 20ХН2М, 20ХГР и 14ХГСН2МА. Наиболее популярными изделиями, изготовленными из стали 18хгт, являются разрезные кольца, цанги, фрикционные диски, пружинные шайбы, полуоси, коленчатые валы, шестерни и тому подобное.
Назначение стали 20
Представителем конструкционной углеродистой качественной марки стали, можно назвать сталь 20. Главное назначение данной марки стали – это изготовление удароштамповочного, мерильного и режущего инструмента. Такой выбор связан в большей мере с твердостью, износостойкостью и прочностью марки стали 20. Не лишним будет выделить такое качество стали 20, как податливость к закалке в масле, прокалываемость и устойчивость к деформированию. Данная марка стали содержит в своем составе вольфрам, хром и ванадий, что и обеспечивает ей твердость и износостойкость.
Предыдущая | Следующая |
Плюсы и минусы
Необходимо отметить, что сталь, промаркированная обозначением 18ХГТ, является единственной в своем роде. Вместо нее можно задействовать другие марки, если в этом есть необходимость. Однако надо отметить, что альтернативные сплавы обычно стоят в разы дороже. Рассматриваемая марка стали привлекательна тем, что отличается высокой прочностью и надежностью. Детали, которые производят из качественного вида металла, получаются долговечными и практичными, поэтому пользуются большой популярностью. Кроме того, рассматриваемый материал характеризуется доступной стоимостью. Благодаря таким положительным качествам сталь 18ХГТ стала одной из самых популярных.
Несмотря на практичность и надежность рассматриваемой марки металла, нельзя не отметить и ее недостатки. Главный минус 18ХГТ заключается в возможном внутреннем окислении. Обычно такие события происходят в условиях цементации. Кроме того, имеются определенные ограничения, касающиеся величины прокаливания металла.
Характеристики и применение
Говоря о стали р18, характеристиках и применении, нужно отметить, что изготовленные из нее инструменты после термической обработки обладают твердостью HRC 62…65 единиц и высокой прочностью. Этого вполне достаточно для обработки конструкционных сталей обыкновенного качества. Длительная красностойкость без потери прочности позволяет производить длительную обработку деталей.
Но большим недостатком сплава считается карбидная неоднородность. Особенно это заметно в заготовках большого диаметра. В крупном инструменте данный недостаток проявляет себя снижением стойкости и выкрашиванием режущих элементов.
Проблему решают увеличением избыточного количества карбидной фазы. Термообработка делает внутреннюю структуру стали мелкозернистой.
Свойства материала
У стали р18 есть следующие физические свойства
Параметр | Единица измерения |
Плотность, | 8800 кг/см3 |
Модуль упругости, Е | 220 ГПа |
Модуль сдвига при кручении, G | 83 ГПа |
Теплопроводность | 28 Вт/(м·градус) |
Удельное электрическое сопротивление зависит от температуры нагрева металла
Удельное электрическое сопротивление | |
Температура, град | Количество |
20 | 420 |
100 | 470 |
200 | 545 |
300 | 630 |
400 | 720 |
500 | 815 |
600 | 920 |
700 | 1035 |
800 | 1150 |
900 | 1175 |
Механические свойства выделяют от завода производителя и после термообработки
От завода-производителя
Предел прочности при растяжении, Ϭ В | 830 МПа |
Максимум текучести, Ϭ Т | 450 МПа |
Линейное удлинение, δ 5 | 13% |
Предел сужения, ψ | 22% |
Предел прочности при сжатии, Ϭ СЖ | 1050 МПа |
Твердость, НВ | 227 |
Ударная вязкость, KCU | 100 кДж/м2 |
После термообработки
Параметр | Значение, МПа |
Ϭ В | 2150 |
Ϭ Т | 2480 |
Ϭ СЖ0,2 | 3060 |
Ϭ СЖ | 3820 |
Ϭ ИЗГ | 3000 |
Тк | 1880 |
Теплостойкость (красностойкость). При температуре 610 °C твердость составляет HRC 59 на протяжении 4 часов.
Технологические свойства
Температурный режим ковки | 900 °C — 1200°С |
Охлаждение после ковки | 750 °C — 800 °C, колодец |
Свариваемость | Хорошая, без ограничений |
Обработка резанием | НВ до 228, К v = 0.3−0.6 |
Обработка шлифованием | Повышенная |
Флокеночувствительность | Отрицательная |
Термическая обработка
Наиболее распространенный технологический процесс окончательной термической обработки инструмента для горячего деформирования состоит из закалки и отпуска. Большое разнообразие условий работы такого инструмента предопределяет не только применение различных сталей, но и необходимость получать в каждом конкретном случае оптимальное для данных условий сочетание свойств за счет правильного выбора режимов термической обработки. При этом в зависимости от назначения инструмента возможен выбор разных температур нагрева под закалку, закалочных сред и способов охлаждения, температур отпуска. Режимы закалки и отпуска не универсальны, а их следует назначать дифференцированно в соответствии с условиями работы инструмента.
В частности, следует учитывать, что при повышении температуры нагрева под закалку возрастает теплостойкость и прокаливаемость штамповых сталей, но из-за укрупнения зерна снижается их вязкость. Поэтому, например, для прессового инструмента, работающего с большим разогревом, но без значительных динамических нагрузок, целесообразно повышать температуру нагрева под закалку для получения большей теплостойкости. Вместе с тем при выборе режимов закалки и отпуска следует учитывать их влияние на деформацию инструмента в процессе термической обработки и возможность последующей механической обработки.
Повышение температуры отпуска, как правило, повышает вязкость стали, но снижает ее твердость, прочность и износостойкость. В связи с этим для сохранения износостойкости и твердости стали температуру отпуска выбирают пониженной, однако не ниже температуры разогрева инструмента при эксплуатации.
Общие сведения
Заменитель |
стали: 5ХНВ, 5ХГМ, 4ХМФС, 5ХНВС, 4Х5В2ФС. |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75. Проволока ГОСТ 10543-82. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78. |
Назначение |
молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей свыше 3 т, прессовые штампы и штампы машинной скоростной штамповки при горячем деформировании легких цветных сплавов, блоки матриц для вставок горизонтально-ковочных машин. |
Химический состав
Химический элемент |
% |
---|---|
Кремний (Si) | 0.10-0.40 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Молибден (Mo) | 0.15-0.30 |
Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
Никель (Ni) | 1.40-1.80 |
Фосфор (P), не более | 0.030 |
Хром (Cr) | 0.50-0.80 |
Сера (S), не более | 0.030 |
Механические свойства
Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 460-520 °С. |
|||||||
<100 | 57 | ||||||
100-200 | 1420 | 1570 | 9 | 35 | 34 | 375-429 | 42-47 |
200-300 | 1270 | 1470 | 11 | 38 | 44 | 352-397 | 40-44 |
300-500 | 1130 | 1320 | 12 | 36 | 49 | 321-375 | 37-42 |
500-700 | 930 | 1180 | 15 | 40 | 78 | 302-341 | 35-39 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1240, конца 750. Сечения до 100 мм охлпждаются на воздухе, 101-350 мм – в яме. |
Свариваемость |
не применяется для сварных конструкций. |
Обрабатываемость резанием |
В отожженном состоянии при НВ 286 и sB = 900 МПа Ku тв.спл. =0,6, Ku б.ст. = 0,3. |
Склонность к отпускной способности |
не склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Твердость
Состояние поставки, режим термообработки |
HRCэ поверхности |
НВ |
---|---|---|
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные |
241 |
|
Образцы. Закалка 850 С, масло. Отпуск 550 С. |
36 |
|
Подогрев 700-750 С. Закалка 840-860 С, масло. Отпуск 400-480 С (режим окончательной термообработки) |
44-48 |
|
Подогрев 700-750 С. Закалка 840-860 С, масло. Отпуск 500-550 С (режим окончательной термообработки) |
40-43 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 400 С. |
43 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 500 С. |
39 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 550 С. |
37 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 600 С. |
26 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 500 С. Температура испытания 400 С |
39 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 500 С. |
28 |
|
Закалка 850 С. Отпуск 450 С. Температура испытания 600 С. |
26 |
Физические свойства
Температура испытания, °С |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
---|---|---|---|---|---|---|
Температура испытания, °С |
20- 200 |
20- 300 |
20- 400 |
20- 500 |
20- 600 |
20- 700 |
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
38 |
40 |
42 |
42 |
44 |
46 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) |
12.6 |
14.2 |
||||
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) |
12.6 |
14.2 |
Основные характеристики и свойства
При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:
- Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
- Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
- Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
- Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
- Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
- При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
- Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
- Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.
Теплоустойчивая качественная конструкционная сталь ГОСТ 20072-74
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь теплоустойчивая изготовляется согласно ГОСТ 20072-74.
Классификация теплоустойчивой стали
По видам обработки сталь подразделяют:
- горячекатаная;
- кованая;
- калиброванная;
- калиброванная шлифованная.
По состоянию материала:
- без термической обработки;
- термически обработанная — Т;
- нагартованная — Н (для калиброванной стали).
По назначению:
- а — для горячей обработки давлением;
- б — для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности);
- в — для холодного волочения (подкат).
Марки теплоустойчивой конструкционной стали
Марки стали: 12МХ, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1В1ТР, 20Х1М1В1БР, 20Х1МФ, 18Х3МВ, 20Х3МВФ, 15×5, 15Х5М, 15ХВФ, 12Х8ВФ.
Обозначение марок стали: наименование состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр, указывающих среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную массовую долю углерода и стали в сотых долях процента. Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, обозначают через тире в конце наименования марки буквой — Ш.
Применение теплоустойчивой конструкционной стали
Изготовление деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 6000С в течение длительного времени.
Свариваемость: ограниченно или трудносвариваемая.
Назначение и применение
По назначению марка18ХГТ относится к конструкционным легированным сталям. Она широко применяется в станкостроении, в автомобильной, тракторной промышленности.
Наиболее востребованными деталями из неё являются валы, шестерни, кулачковые муфты, втулки, шпиндели, червяки.
Чем же так хороша сталь? Что в ней оригинального?
Чтобы лучше понимать значение стали 18ХГТ для промышленности, необходимо рассмотреть хотя бы один пример:
Шестерни. Всем известны эти зубчатые колёса. Они работают в сложных условиях. Для их изготовления сталь 18ХГТ подходит идеально по следующим причинам:
- Технологичность, механическая обработка без проблем. Для изготовления шестерён сталь в исходном состоянии не должна быть слишком твёрдой и хрупкой. Требуемые свойства достигаются специальной термообработкой.
- Обеспечивает износостойкость. Для этого, наоборот, требуется высокая поверхностная твёрдость. Она получается за счёт хорошей цементуемости стали. Обязательное требование при цементации–наличие свободного углерода, внедряющегося в поверхностные слои. После цементации производится закалка, изменяется структура, и твёрдость слоя в 2 мм увеличивается до 60 HRC. Твёрдость сердцевины меньше 40 единиц.
- Высокая прочность. Нередко шестерни работают с перегрузкой, иногда происходит заклинивание зубьев. Чем выше предел прочности стали, тем большую контактную нагрузку смогут выдержать шестерни. У стали 18ХГТ временное сопротивление достаточно высокое, около 1000 МПа.
- Повышенная выносливость. Выносливость, или усталостная прочность, определяет способность деталей работать при циклических нагрузках. Для зубчатых колёс параметр очень актуален. Величина выносливости порядка 700 МПа, как у 18ХГТ, позволяет выдерживать миллионы циклов.
Приведённый пример показывает многообразие положительных характеристик стали 18ХГТ. Но этот перечень не является исчерпывающим.
Кроме цементации сталь может азотироваться. За счёт этого расширяется область применения материала. Насыщенные азотом поверхностные слои толщиной до 0,6 мм приобретают повышенную твёрдость, износостойкость, коррозионную стойкость. После азотирования не требуется термообработки, детали не коробятся.
Значительно увеличивается ресурс таких ответственных деталей, как гребные валы судов.
Свойство стали 20
Удельный вес металла составляет 7,85 г/см3. Сталь 20 обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет значительно расширять области ее применения. Для того, чтобы готовые изделия получались максимально качественными, обработка производится в несколько этапов. Изначально производится ковка, изделию придается нужная форма. Затем формируются пазы, резьбы и отверстия. Сталь 20 температура нагрева составляет от 750 градусов.
В нашем магазине мы предлагаем широкий ассортимент различных изделий из металла, в том числе из стали 20 марки. Отечественные ее аналоги – это 15 и 25 марки. У нас вы можете приобрести по приемлемым ценам различные детали для строительства и производства под заказ, также широким спросом пользуются различные металлоконструкции, которые наши мастера изготавливают на мощностях компании. Одним из основных направлений нашей деятельности является изготовление оконных отливов и автомобильных навесов. Мы предоставляем вашему вниманию готовые чертежи, по которым несложно высчитать стоимость изделий и конструкций. Стоит отметить, что цены у нас максимально доступные, мы рады каждому новому клиенту, поэтому предлагаем исключительно высококачественную продукцию собственного производства. Обращайтесь к нам!
Основные свойства
На основные характеристики стали 18ХГТ присутствие таких элементов, как хром. Он является дешевым легирующим элементом. В соединении с углеродом химический элемент придает марке данного сплава прочность и устойчивость материала. При этом наблюдается незначительное понижение вязкости. А также хром положительно влияет на критическую скорость термообработки стали 18ХГТ.
Присутствие марганца положительно влияет на ковкость и дает хорошую свариваемость металлу. Этот компонент не образует карбида. Он растворяется и превращается в легированный цементит. Присутствие большого количества марганца делает ее хрупкой при закалке.
Присутствие кремния в этом типе сплава придает ей прочность. Благодаря этому элементу также не теряется пластичность. Другой элемент – титан. При соединении с углеродом компонент образует высокотвердые изделия. Детали, в которых присутствует титан, способны сопротивляться смятию.
Способы сварки:
- Контактная точечная сварка.
- Ручная дуговая сварка.
Свариваются детали без подогрева и термообработки в последующем. Только с деталями, обработанными химико-термически, возможны проблемы во время сварки.
Конструкционная легированная сталь не подвержена различным внутренним дефектам. Во время проверки на излом или разрыв сплав данной марки показывает отличные результаты. Изделия из нее также не склонны к хрупкости во время отпуска детали и проверки на излом.
Температура среды, в которой допустима работа деталей из конструкционного сплава, может колебаться от минус семидесяти градусов по Цельсию до четырех сот пятидесяти со знаком плюс.
Круг из стали 18ХГТ
Механические свойства 18ХГТ таковы, что пятимиллиметровое изделие выдерживает давление до 1520 Мпа, если материал прошел термообработку при 850 градусах по Цельсию с отпуском в двести градусов. Двадцатимиллиметровые детали из нее выдерживают давление до 950 Мпа при той же закалке и отпуске. Для охлаждения используется масло вместо воды. Оно замедляет процесс, так как от скорости охлаждения зависит результативность закалки.
Твердость изделия из этого металла после отжига равна 217 HB. При повышении температуры до 500 градусов твердость стали 18ХГТ повышается. ГОСТ данного материала 4543-71.
Состав и расшифровка
Сталь, соответствующая маркировке 18ХГТ, является легированной, относящейся к конструкционному типу. Сперва стоит расшифровать непосредственное наименование этого вида металла. В название этого сплава добавлены буквы, обозначающие присутствие соответствующих химических элементов в его составе. Так, буквенные значения «ХГТ» в расшифровке названия марки металла свидетельствуют о том, что в нем содержатся хром, марганец и титан.
Если подробнее рассматривать химический состав популярной марки стали, то стоит обозначить наиболее важные компоненты:
- в металле содержится углерод – 0,17-0,23%;
- присутствует и такой элемент, как хром – 1,00-1,30%;
- марганец – 0,80-1,10%;
- титан содержится в таких количествах – 0,030-0,090%;
- кремний – 0,17-0,37%.
Химический состав рассматриваемого сплава соответствует государственным стандартам. Каждый из перечисленных компонентов выполняет те или иные функции. Так, от процента содержания углерода зависит прочностная степень материала. Что же касается марганца, то он в сталях играет роль заменителя более дорогостоящего никеля, положительно сказывается на прокаливании. Умеренные добавки, такие как титан, сокращают склонность материала к перегреву. Хром, который тоже имеется в составе качественной стали 18ХГТ способствует повышению прочности, а вместе с этим и жесткости готового продукта.
Аналоги
Сталь может быть заменена отечественными аналогами:
- 08Х18Г8Н2Т;
- 10Х14Г14Н4Т;
- 12Х17Г9АН4;
- 08Х22Н6Т;
- 08Х17Т;
- 15Х25Т;
- 12Х18Н9Т.
Зарубежные
Аналоги производятся и в других странах.
Внимание! Зарубежные аналоги имеют другую маркировку, однако составы этих сплавов приблизительно совпадают.
Аналоги стали:
- США — 321, 321H, S32100, S32109.
- Германия — 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10.
- Англия — 321S31, 321S51, 321S59, LW18, LW24, X6CrNiTi18-10.
- Евросоюз — 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10KT.
- Китай — 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Ti, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Ti, H0Cr20Ni10Ti.
Сферы применения
По существующей классификацией инструментальных легированных сталей 5ХНМ относят ко второй группе подобных сплавов. Они предназначены для изготовления инструментов и оборудования, используемого на предприятиях среднего и тяжёлого машиностроения. Его производят посредством штамповки и ковки. Из этого сплава изготавливают:
- различные штампы (как горячие, так и холодные);
- так называемые молотковые штампы (применяются в различных пневматических, гидравлических, паровоздушных прессах);
- блоков матриц, используемых в качестве дополнительных вставок;
- валов и колец обрабатывающих станков и прокатных станов.
Круг ст 5ХНМ
Применение стали 5ХНМ для изготовления такого оборудования обусловлено способностью удовлетворять высоким требованиям. К этим требованиям относятся:
- высокие прочностные характеристики;
- максимально возможное сопротивление скоротечному удару;
- высокая износоустойчивость;
- отличная теплопроводность (должен обеспечиваться быстрый отвод образовавшегося у поверхности штампа тепла);
- глубокая прокаливаемость (особенно это свойство особенно необходимо для крупногабаритных штампов);
- способность сохранять целостность поверхности (обладать высокой сопротивляемости образованию на поверхности трещин из-за так называемого разгара, то есть быстрого нагрева и последующего охлаждения);
- способностью хорошо подвергаться таким видам обработки как отжиг и закалка;
- допустимой красностойкостью (жаропрочные свойства изготовленного штампа не должны снижаться в процессе работы, под продолжительным воздействием повышенных температур, он должен продолжительное время сопротивляться отпуску);
- высокая вязкость (во время работы штампа ударному воздействию одновременно подвергается обрабатываемая заготовка и поверхность штампа, поэтому металл штампа должен обладать требуемой вязкостью, чтобы сохранять продолжительное время свои геометрические формы);
- обладать заданной отпускной хрупкостью (особенно это необходимо для штампов больших размеров);
- иметь хорошую слипаемость (штамп должен противостоять эффекту адгезии, прилипанию поверхности заготовки к рабочей поверхности штампа, это позволит получать штампованные изделия с заданными свойствами в течение длительного времени и значительно увеличить срок службы агрегата).
Этот материал имеет как отечественные, так и зарубежные аналоги. Отечественными аналогами стали 5ХНМ являются — 5ХНВ, 5ХГМ, 5ХНВС и некоторые другие из второй группы. Более подробную информацию можно найти в марочнеке сталей и соответствующих стандартах.
Подобный металл производятся во многих странах мира. Наиболее известным аналогами являются: Т61206 – производится в США, 1.2711 и 1.2713.55 – изготавливается в Германии, 55NCDV7 и 55NiCrMoV7 – во Франции, 5CrNiMo в Китае.
Свойства
Сталь, которая принадлежит марке 18ХГТ, как и любые другие виды металлов, обладает определенными механическими и физическими свойствами. Исходя из подобных параметров определяется уровень твердости, плотности, свариваемости и других характеристик сплава.
Механические
Обозначим основные механические свойства, характерные для стали марки 18ХГТ.
- Уровень твердости рассматриваемого сплава можно определить по Бринеллю. Так, в отожженном состоянии материал характеризуется параметром твердости 217 HB.
- Показатель временного сопротивления после процесса закалки при установленных 870 градусах Цельсия составляет 980 H/мм2.
- Предел текучести стали с маркировкой 18ХГТ – 885 H/мм2.
- Что касается относительного удлинения рассматриваемого материала, то здесь актуальным является параметр в 9%.
- Имеется и параметр относительного сужения, который представляется 50%.
- Ударная вязкость металла доходит до отметки 78 Дж/см2.
- После цементации имеет место предел выносливости, составляющий 637 МПа.
Физические
Поскольку в составе рассматриваемого популярного сплава присутствует такой химический элемент, как марганец, он придает металлу большую свариваемость. Кроме того, этот компонент сказывается на ковкости стали. При этом марганец не способствует созданию карбида. Элемент просто растворяется, превращаясь в результате в особый легированный цементит.
Рассмотрим другие физические свойства стали с маркировкой 18ХГТ.
- Плотность рассматриваемого материала составляет 7800 кг/м3.
- Что касается модуля упругости, то здесь актуально такое значение – 211 ГПа.
- Коэффициентный показатель расширения линейного типа представляется в таких рамках – 10,0-10-6К-1.
- Коэффициентное значение тепловой проводимости металла – 37 Вт/м К.
- Удельная теплоемкость рассматриваемой марки составляет 495 Дж/кг К.