01.02.2020

Механические свойства стали 10хснд

Сталь 10ХСНД – расшифровка и характеристики

Существует множество промышленных объектов, работающих в особых условиях, например, на берегу моря или за границей полярного круга. Для изготовления таких конструкций нужны материалы с характеристиками стали 10ХСНД.

Химический состав стали

10ХСНД (старое название 10ХСНД-Ш ) относят к классу низколегированных сплавов, предназначенных для сооружения сварных конструкций.

Расшифровка марки стали говорит о том что в состав материала входят такие химические элементы, как:

хром – до 0,9%;
углерод – до 0,12%;
никель – до 0,5%;
медь – до 0,6%.

Химический состав стали определён в ГОСТ 19281 – 89. Отечественные производители металлургической продукции производят следующие виды продукции:

прокат разного класса и типоразмера: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006;
листы ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 5521-93;
полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006;
поковки и кованые изделия ГОСТ 1133-71;
трубы ОСТ 14-21-77.

На всю наносимую продукцию должна быть нанесена маркировка с указанием предприятия – производителя, датой выпуска, номер плавки и пр.

Элементы входящие в состав стали марки 10ХСНД позволяют ее использовать для производства металлических конструкций, предназначенных для работы в условиях с агрессивными средами и широком диапазоне температур от -70 до +450 градусов Цельсия.

Аналоги

Среди отечественных сталей, способных заменить 10ХСНД можно назвать 16Г2АФ. Среди импортных аналогов можно назвать следующие марки:

Технологические особенности применения стали

Как уже отмечалось сталь 10ХСНД – низколегированная. Это означает только одно – она сваривается без ограничений. Но, наличие легированных элементов, может вызвать появление закалённых структур в сварочной зоне. В результате это может привести к снижению стойкости к образованию трещин. Кроме этого легирующие элементы могут спровоцировать усиление склонности к хрупкому разрушению. Если сталь этого типа прошла термическую обработку, в частности, улучшение, которые могут терять прочность на разных участках нагрева и охлаждения. Этот класс сталей требует от сварщика определенных знаний и навыков работы.

Технолог, выбирая способ электросварки и последующей термообработки, должен учитывать условия, в которых конструкция будет эксплуатироваться. Кстати, некоторые сложности, возникающие при выполнении сварочных работ по этой стали, требуют от производителя уделять особое внимание качеству выполняемых работ.

При обработке на токарно – фрезерном оборудовании нет необходимости подбирать какой-либо специальный инструмент или специальные режимы резания.

Термическая обработка сварных деталей

Главная задача, которую решает термическая обработка – это снятие остаточных напряжений, которые возникают во время сварочных работ. Вследствие этой обработки должно произойти улучшение структуры металла и свойства сварного шва.

Эту обработку выполняют сразу по окончании сварочных работ. При этом очень важно не допускать переохлаждения сваренных заготовок. Минимально допустимая температура не должна опускаться ниже температуры подогрева. В том случае, если нет технической возможности выполнить термообработку, то имеет смысл выполнить термический отдых.

Для выполнения операций по термической обработке необходимо провести определенную подготовку. В частности, детали, предназначенные для обработки необходимо уложить на специальный поддон в соответствии с требованиями технологической карты. После укладки, поддон помещают в печь.

На момент загрузки печь должна быть или холодной или разогретой до температуры 300 ºC. Детали должны находится в печи порядка 1 – 2 часов. По истечении этого времени печь можно нагревать далее. Предельная температура должна быть не выше 590 ºC, а скорость нагрева должна составлять 70 ºC в час. Детали должны пролежать при температуре 590 ºC не менее трех часов. Охлаждение, должно быть, совершено со скоростью 50 ºC в час до 250 ºC.

На серьёзных предприятиях работает система контроля качества. То есть весь процесс термической обработки фиксируется в специальных журналах и постоянно фиксируются параметры печи. Замеры проводят с применением пирометра. Такой подход позволяет получать продукцию высокого качества.

Применение стали

10ХСНД, произведенная в соответствии с ГОСТ 6713-91, применяется для производства различного рода металлических конструкций, например, мостовых, предназначенных для эксплуатации как в нормальных условиях, так и в экстремальных. Нижний предел температуры составляет -70 ºC. Верхний достигает +700 ºC. Марка 10ХСНД обладает пределом прочности до 685 МПА именно это позволяет применять ее в оборудовании и конструкциях, которые должны обладать солидным запасом прочности, устойчивостью к воздействию коррозии и ограниченным весом.

Лист толщиной в несколько миллиметров применяют в судостроении для изготовления судовых корпусов.

Широкое применение нашла арматура, выполненная из этой стали. Для этого применяют заготовки прошедшие через закалку и отпуск.

Листы из стали применяют в качестве базового при получении двухслойных листов, которые отличаются высокой стойкостью к коррозии.

Сталь 10ХСНД конструкционная хромокремниеникелевая низколегированная

Сталь 10ХСНД является конструкционной хромокремниеникелевой низколегированной сталью. Расшифровка стали говорит о следующих характеристиках. Первое двузначное число указывает на примерное содержание углерода, буквы указывают на наличие химических элементов, как указывает государственный стандарт, Х – наличие хрома, С – кремния, Н – никеля и Д — меди. Выпускается подобный сплав в форме листового проката, уголка, швеллера, полосы, брусков и труб различных диаметров.

Читать еще: Удельная плотность стали

Состав и характеристики металла

Химический состав

Эта марка стали относится к категории низкоуглеродистых сталей. Государственный стандарт определяет следующий химический состав сплава. Она состоит из 96% железа, 0,12% углерода, около 1% хрома, на такие элементы как медь, кремний, марганец и никель приходится по 0,8%. Такой состав стали 10ХСНД соответствует ГОСТ.

Химический состав марки 10ХСНД

Физические свойства

Основные физические свойства соответствуют установленным гостам и имеют следующие значения:

коэффициент линейного расширения составляет 40 Вт/(м×град);
модуль упругости от 1,97 МПа при температуре 100 °С, понижается до коэффициента 1,25 МПа при температуре 900 °С и более;
плотность сплава около 7800 кг/м 3 ;
удельная теплоёмкость около 500 Дж/(кг×град);
удельное электрическое сопротивление R×10 9 Ом.

Технологические свойства стали 10ХСНД

Механические свойства

Механические свойства стали 10ХСНД определяется входящими в состав сплава химическими элементами. Основные механические свойства при температуре в 20 °С находятся в пределах следующих значений:

ударная вязкость KCU равна 290 кДж/м 2 ;
предел кратковременной прочности находится в интервале от 510 до 685 МПа;
предел текучести равен 390 МПа;
относительное удлинение достигает 19%.

Механические свойства марки 10ХСНД

Все приведенные характеристики удовлетворяют требованиям, установленным ГОСТ для всего сортамента стали 10ХСНД .

К достоинствам стали 10ХСНД можно отнести:

устойчивость к длительному воздействию высоких и низких температур;
хорошие показатели прочности;
высокая износоустойчивость;
отличная свариваемость.

Способы обработки и существующие аналоги

Этот сплав достаточно легко подвергается основным способам обработки:

резанию;
сварке;
ковке;
инструментальной обработке.

Для резания, выпускаемого проката, не требуется специального прочного инструмента. Это видно из физических и механических свойств. Свариваемость такого сплава не имеет ограничений и производится всеми известными способами. Его можно подвергать ковке в интервале температур, от верхнего предела в 1200 °С до нижнего в 850 °С. Произведенные испытания после такой обработки показали, что этот металл не флокеночувствителен и не имеет склонности к отпускной хрупкости.

Сравнение стали 10ХСНД с аналогами

Однако наличие в сплаве легирующих добавок приводит к появлению специфических закалочных структур. Их образование во время сварки может привести к снижению стойкости от образования так называемых холодных и горячих трещин. Наибольшие трудности возникают при необходимости получения хорошей ударной вязкости металла в районе шва. При перегреве может снижаться стойкость к хрупкому разрушению. Это вызвано возможностью появления увеличенного аустенитного зерна.

Вместе с тем, наличие легирующих добавок, оказывает положительное влияние на стойкость к перегреву во время сварки. Особенно это характерно при таких видах сварки, как электрошлаковая. В этом случае повышается ударная вязкость непосредственно у границ образованного шва и повышает надёжность сплавления.

После проведения сварочных работ выполняют термическую обработку. При проведении такой обработки удаётся снять остаточные напряжения, которые всегда возникают при проведении сварочных операций. Кроме этого происходит улучшение структуры самого металла и образованного шва.

Область применения 10ХСНД

Свойства этого металла позволяют применять его для сборки металлоконструкций, которые планируется использовать как при низких, так и при высоких температурах. Изделия из него могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур, от -70 °С до +700 °С.

В последнее время область применения этого металла достаточно расширилась. Её применяют в следующих областях:

строительная отрасль;
производство дорожной и строительной техники;
изготовление горнодобывающей техники;
лесозаготовительные и сельскохозяйственные машины;
механизмы для переработки строительных и металлических отходов.

В строительной сфере эта марка применяется для изготовления различных конструкций, в том числе и крупногабаритных (арок и пролётов мостов, несущих элементов зданий).

Для дорожной и горнодобывающей техники из неё изготавливают ковши и отдельные детали ковшей экскаваторов, бульдозеров.

Широко применяется подобный металл при изготовлении различных рыхлителей, мощных гидравлических ножниц.

В сельскохозяйственном машиностроении из этой стали производят лемеха плугов, элементы отжимных прессов. Для лесозаготовителей производят захваты лесопогрузчиков, отвалы бульдозеров. В переработке строительных материалов и отходов металла изготавливают специальные ножи для шредера, гидравлических ножниц, футеровки.

Отечественными аналогами 10ХСНД являются стали, имеющие следующие обозначения — 10ХСНД А, 16Г2АФ, С390. Из зарубежных аналогов очень близка по свойствам сталь, произведенная в Болгарии, с маркировкой 10ChSND.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сталь 10ХСНД — характеристики, расшифровка, применение, состав

Читать еще: Химическое пассивирование нержавеющих сталей

Химический состав стали

Расшифровка марки стали говорит о том что в состав материала входят такие химические элементы, как:

хром — до 0,9%;
углерод — до 0,12%;
никель — до 0,5%;
медь — до 0,6%.

Химический состав стали определён в ГОСТ 19281 — 89. Отечественные производители металлургической продукции производят следующие виды продукции:

прокат разного класса и типоразмера: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006;
листы ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 5521-93;
полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006;
поковки и кованые изделия ГОСТ 1133-71;
трубы ОСТ 14-21-77.

На всю наносимую продукцию должна быть нанесена маркировка с указанием предприятия — производителя, датой выпуска, номер плавки и пр.

Аналоги

Научно-технические свойства стали:

Никак не флокеночувствительна;
Малосклонна к отпускной хрупкости;
Свариваемость осуществляется без ограничений, сварка совершается без подогрева, после чего термообработка не требуется.

Сталь 15ХСНД отличается от марки стали 10ХСНД содержанием углерода.

Технологические же свойства и применение материалов схожи. Следует отметить особенности листовой стали 15ХСНД и ее использование:

автомобилестроение;
спецмашиностроение;
судоходное строительство.

Также стальной лист 15ХСНД незаменим в конструкциях с применением сварных, клепаных, болтовых соединений. Из него получают швеллер, закладные детали, профильные и обычные трубы, уголок, и многое другое.

Поставляют 15ХСНД оптом. Приобретение металлоконструкций в основном осуществляется крупными партиями, либо мелким оптом на заводе металлических конструкций или на оптовой базе, откуда поставка материалов осуществляется по более приемлемой стоимости, ведь оптовые покупки предоставляют отличный способ приобрести товар отличного качества по низкой цене, при этом товар возможно заказать, используя интернет или позвонив по телефону, что существенно бережет время. Помимо этого, в наличии зачастую огромный ассортимент металлических изделий. К этому также существуют дополнительные услуги по доставке и резке металла:

Смотрите другие статьи и пресс-релизы компаний:

Золотое кольцо через века человеческой цивилизации
О перспективах развития возможностей видеорегистраторов
Невероятно увлекательный отдых в Мексике
О пользе профилактических осмотров у врача
Удивительная Новая Зеландия
Невероятно увлекательный отдых в Мексике

Технологические особенности применения стали

Как уже отмечалось сталь 10ХСНД — низколегированная. Это означает только одно — она сваривается без ограничений. Но, наличие легированных элементов, может вызвать появление закалённых структур в сварочной зоне. В результате это может привести к снижению стойкости к образованию трещин. Кроме этого легирующие элементы могут спровоцировать усиление склонности к хрупкому разрушению. Если сталь этого типа прошла термическую обработку, в частности, улучшение, которые могут терять прочность на разных участках нагрева и охлаждения. Этот класс сталей требует от сварщика определенных знаний и навыков работы.

При обработке на токарно — фрезерном оборудовании нет необходимости подбирать какой-либо специальный инструмент или специальные режимы резания.

Конструкционная низколегированная сталь для сварных конструкций 10ХСНД

Марка 10ХСНД – назначение

Конструкционная низколегированная хромокремненикелевая с медью сталь 10ХСНД используется для изготовления сварных конструкций, деталей, работающих в интервале температур -70 +4500С, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, стойкости к коррозии при ограничении массы.

Сталь 10ХСНД – отечественные аналоги

Характеристики

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций

Материал 10ХСНД – технологические свойства

Склонность к отпускной хрупкости

ЭШС, РДС, АДС (флюс + защитный газ)

Марка 10ХСНД – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Сталь 10ХСНД – механические свойства

Размеры – толщина, диаметр

Материал 10ХСНД – ударная вязкость, Дж/см2

Размеры – толщина, диаметр, мм

KCU при температурах

Марка 10ХСНД – физические свойства

Материал 10ХСНД – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Термическая обработка сварных деталей

Главная задача, которую решает термическая обработка — это снятие остаточных напряжений, которые возникают во время сварочных работ. Вследствие этой обработки должно произойти улучшение структуры металла и свойства сварного шва.

Читать еще: Как покрыть медью сталь в домашних условиях

На момент загрузки печь должна быть или холодной или разогретой до температуры 300 ºC. Детали должны находится в печи порядка 1 — 2 часов. По истечении этого времени печь можно нагревать далее. Предельная температура должна быть не выше 590 ºC, а скорость нагрева должна составлять 70 ºC в час. Детали должны пролежать при температуре 590 ºC не менее трех часов. Охлаждение, должно быть, совершено со скоростью 50 ºC в час до 250 ºC.

Сталь марки 10ХСНД расшифровка:

10 указывает на среднее содержание углерода в стали 0,10%
Х — хром
С — кремний
Н — никель
Д — медь

Доставка спецтранспортом листа 10ХСНД, 15ХСНД ГОСТ 6713-91 шириной 2,5 метра:

Лист 10ХСНД-12 ГОСТ 19281-14 4мм, 5мм, 6мм:

Лист 10ХСНД ГОСТ 17066-94 2мм, 3мм, 4мм:

Лист 10ХСНД-3 хладостойкий ГОСТ 6713-91 8мм-50мм:

Лист 10ХСНД-3 ГОСТ 6713-91 доставка до г. Сочи 8мм, 16мм, 20мм:

10ХСНД (СХЛ-4)

Сталь 10ХСНД (СХЛ-4) конструкционная низколегированная хромокремненикелевая с медью

Заменители: Сталь 15ХСНД, Сталь 16Г2АФ

Сталь 10ХСНД применяется : для изготовления элементов сварных металлоконструкций и различных деталей к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от -70 до +450 °С; проката, предназначенного для изготовления мостовых конструкций обычного и северного исполнения; несущих элементов различных сварных конструкций; деталей трубопроводной арматуры после закалки и отпуска.

Сталь 10ХСНД применяют при производстве горячекатаных двухслойных листов, устойчивых к коррозии. Она обеспечивает класс прочности сортового, полосового и фасонного проката КП 390 при толщине до 15 мм. Сталь 10ХСНД обеспечивает класс прочности листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей КП 390 при толщине проката до 40 мм. без применения дополнительной упрочняющей обработки.

Химический состав в %

НТД

ГОСТ 6713-91

≤0,12

≤0,035

0,50-0,80

0,60-0,90

–

0,80-1,10

0,50-0,80

–

≤0,008

0,40-0,60

≤0,080

–

ТУ 14-1-5241-93

≤0,12

≤0,040

≤0,80

≤0,90

–

≤1,10

0,40-0,80

–

0,30-0,60

≤0,080

–

ГОСТ 17066-94

≤0,12

≤0,040

≤0,035

0,50-0,80

0,60-0,90

≤0,15

≤0,030

0,80-1,00

0,50-0,80

≤0,050

≤0,008

0,40-0,60

≤0,080

≤0,030

ГОСТ 19282-73, ГОСТ 19281-89

≤0,12

≤0,040

≤0,035

0,50-0,80

0,60-0,90

–

≤0,030

0,80-1,10

0,50-0,80

–

≤0,008

0,40-0,60

≤0,080

≤0,050

ТУ 14-1-5120-2008

≤0,12

≤0,010

≤0,015

0,65-0,95

0,30-0,60

–

0,80-1,10

0,20-0,50

0,03-0,06

≤0,008

0,40-0,60

≤0,080

–

По ГОСТ 17066-94 допускается массовая доля мышьяка до 0,015 %, при этом массовая доля фосфора должна быть не более 0,030 %.

По ГОСТ 19282-73 допускается модифицирование стали кальцием и редкоземельными элементами из расчета введения в металл не более 0,02 % кальция и 0,05 % редкоземельных элементов. В стали допускается наличие кобальта до 0,050 %.

По ГОСТ 19281-89 и ГОСТ 19282-73 допускается допускается добавка алюминия и титана из расчета получения массовой доли в прокате алюминия – не более 0,050 %, титана – не более 0,030 %.

По ГОСТ 6713-91 допускается содержание азота до 0,012 %. В стали, раскисленной алюминием, остаточное содержание кислоторастворимого алюминия должно быть не менее 0,020 %. Допускается применение других раскислителей. В прокате для мостовых конструкций северного исполнения массовая доля серы не должна превышать 0,030 %, фосфора – не более 0,025 %. Допускается изготовление стали электрошлакового переплава. Анализ проката на мышьяк и азот производится по требованию потребителя. В готовом прокате категории 3 массовая доля кремния должна быть 0,70-1,00 %.

По ТУ 14-1-5120-2008 химический состав приведен для стали высокого качества марки 10ХСНДА. Допускается массовая доля в готовом листовом прокате до 0,012 %. По согласованию с заказчиком допускается замена ниобия ванадием в количестве 0,08-0,12 %. В готовом прокате отклонения по химческому составу в соответствии с ГОСТ 6713. Листы поставляются с гарантией свариваемости. Углеродный эквивалент Сэ ? 0,45 %.

Оценка статьи:

Загрузка...