Сфера применения стального листа 20к

Выбор материала

 

Материал для изготовления изделия, детали или конструкции выбирается сообразно требованиям, которые определяются условиями эксплуатации и технологией изготовления.

Основные требования к аппаратостроительным сталям:

- эксплуатационные: механическая прочность, коррозионная стойкость, жаропрочность и жаростойкость;

- технологические: свариваемость, зональные свойства сварного соединения должны находиться на уровне свойств основного металла, пластичность.

Недопустимые свойства – хрупкость.

Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

Свариваемость сталей зависит от степени легирования, структуры и содержания примесей. Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для сварки конструкций в основном применяют кон­струкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также среднелегированные стали.

 

2.1 Сталь ст4сп

В строительстве сталь используют для изготовления конструкций, армирования железобетонных конструкций, устройства кровли, подмостей, ограждений, форм железобетонных изделий и т.д. Правильный выбор марки стали обеспечивает экономный расход стали и успешную работу конструкции.

Стали марок Ст4сп рекомендуют для конструкций, не имеющих сварных соединений, и для сварных конструкций, воспринимающих лишь статические нагрузки.

Сталь для конструкций, работающих на динамические и вибрационные нагрузки и предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, должна дополнительно проверяться на ударную вязкость при отрицательных температурах.

К стали для мостовых конструкций предъявляют специальные требования (ГОСТ 6713-75) по однородности и мелкозернистости, отсутствию внешних дефектов, прочностным и деформационным свойствам.

Для армирования железобетонных конструкций сталь применяют в виде стержней, проволоки, сварных сеток, каркасов. Арматурная сталь может быть горячекатаная (стержневая) и холоднотянутая (проволочная). По форме сталь чаще всего бывает круглая, а для улучшения сцепления – периодического профиля. В отдельных случаях для повышения механических свойств сталь обрабатывают наклепом и применяют термическую обработку.

Сортамент прокатного металла и металлоизделий в строительстве разнообразен: сортовая сталь, прокатная сталь листовая, уголки, швеллеры, двутавры, трубы и другие служат основой для изготовления металлических конструкций (балки, колонны, фермы и т.д.). На сортаменты имеются ГОСТы наиболее рациональных типов профилей и частоты их градаций.

Сталь листовая включает листы толщиной от 4…160 мм, шириной 600...3800 мм; тонколистовая кровельная – черная и оцинкованная толщиной до 4 мм; широкополочная толщиной 6...60 мм, шириной 200...1500 мм, длиной 5...12 м.

.Швеллеры характеризуются сечением швеллеров и определяются его номером, который соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах.

Двутавры – основной балочный профиль – разнообразны по типам; обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах. Трубы круглые имеют диаметр 8... …1620 мм. Трубы могут быть квадратного и прямоугольного сечения.

В строительстве также широко применяют специальные профили и металлические материалы: стальные канаты и проволоку, профилированные настилы и т.д.

 

Химический состав стали ст4сп представлен в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 – Химический состав стали ст4сп

Химический элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,18 - 0,27
Кремний (Si)	0,15 - 0,3
Медь (Cu), не более	0,3
Мышьяк (As), не более	0,08
Марганец (Mn)	0,4–0,7
Никель (Ni), не более	0,3
Фосфор (P), не более	0,004
Хром (Cr), не более	0,3
Сера (S), не более	0,05

 

Механические свойства стали 09Г2Спредставлены в таблице 2.2.

 

Таблица 2.2 – Механические свойства стали ст4сп

Сортамент	Размер	sв	sT	d5
-	мм	МПа	МПа	%
Трубы, ГОСТ 8731-87
Трубы, ГОСТ 10705-80
Прокат, ГОСТ 535-2005		410-530	235-265	21-24
Лист толстый, ГОСТ 14637-89		410-530	235-265	21-23

 

2.2 Сталь 20 К

Марка 20к содержит в общей сложности до 3% добавок, способных оказывать влияние на качество металлопродукции. Рассматривая характеристики 20к следует обратить внимание на такие важные моменты, как свариваемость материала. Для проведения сварочных работ можно использовать метод АДС, РДС и ЭШС. Никаких ограничений по свариваемости материала не предусмотрено. Стальной лист 20к не проявляет флокеночувствительность, а также не имеет склонности к появлению отпускной хрупкости.

Сфера применения стального листа 20к

Качество рассматриваемого металлопродукта позволяет широко использовать его в промышленной и производственной сфере. Эта сталь отлично подходит для производства фланцев и полумуфт. Практикуется использование данной марки стали в деле производства котлов и комплектующих деталей к ним: днищ, барабанов, с применением как сварного, так цельнокаваного способа производства, корпусов, сосудов, которые работают под высоким давлением, а также подвергаются воздействию температуры до 450 градусов Цельсия. Также используется марка 20к для изготовления двухслойных коррозионностойких листов, в которых она выступает в качестве основного слоя.

 

Таблица 2.3 – Химическийсостав стали 20К

Химический элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,16-0,24
Кремний (Si)	0,15-0,3
Медь (Cu), не более	0,3
Марганец (Mn)	0,55-0,85
Никель (Ni), не более	0,3
Сера (S), не более	0.4
Фосфор (P), не более	0,04
Хром (Cr), не более	0,3
Железо (Fe)	~ 69,0

 

Механические свойства стали Х25Т представлены в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4 – Механические свойства стали 20К

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT			KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Лист	4 - 20
Лист	21 - 40
Лист	41 - 60

 

 

2.3 Сталь 08х18н10

 

Сплав 08Х18Н10 применяется в виде холоднокатаного листа и ленты повышенной прочности для различных деталей и конструкций, свариваемых точечной сваркой, а также в виде толстого листа и сорта для изделий, подвергаемых термической обработке (закалке) или для работы в средах, не вызывающих межкристаллитную коррозию.
Используют в основном в виде тонкого листа и ленты в автомобилестроении, торговом машиностроении, для товаров широкого потребления, в архитектуре. Сталь хорошо полируется.

Стали выплавляют в дуговых электропечах.

Сталь 08Х18Н10 представляет собой жаропрочную нержавейку аустенитной структуры. Основное влияние на свойства стали оказывает наличие в ее составе хрома, никеля, титана и марганца. Маркировка материала регламентируется ГОСТ 5632-72. Первые цифры обозначают процентное содержание углерода, а последующие буквы и цифры соответствуют основным легирующим элементам. Химический состав марки 08Х18Н10 в %: Cr (17-19), Ni (9-11), C (0,8), Si (0,8), Ti (0,5), Cu (0,3), Mn (0,2), P (0,035) и S (0,02). Зарубежные аналоги: сталь AISI 304 (США), 1.4301 (Германия), SUS304 (Япония), 304F00 (Франция), 304S11 (Англия), X3CrNi18-10 (Италия) и 0Cr19Ni9 (Китай). Конкретный выбор материала зависит от поставленных задач и возможностей поставщиков.
Нержавеющая сталь 08Х18Н10 обладает высокой прочностью, пластичностью, коррозионной и термической стойкостью. Она легко формуется и сваривается различными способами. Упрочнение стали достигается термообработкой или добавлением азота. Материал не имеет магнитных свойств, а после закалки становится устойчив к межкристаллитной коррозии.
По ГОСТ 7350-77, ГОСТ 5582-72, ГОСТ 4986-79 сталь 08Х18Н10 не должна быть склонна к межкристаллитной коррозии при испытании по методам AM и АМУ ГОСТ 6032-89 с продолжительностью выдержки в контрольных растворах соответственно в течение 24 и 8 ч. Испытания проводят на образцах после термической обработки (закалки) ГОСТ 5949-75 или в состоянии поставки-остальные стандарты.
В закаленном состоянии сталь 08Х18Н10 по коррозионной стойкости аналогична стали 08Х18Н10Т.

В закаленном состоянии микроструктура представляет собой аустенит. После провоцирующих нагревов в интервале 450-850 °С в структуре по границам аустенитных зерен наблюдаются выделения карбидов хрома. При этом отмечается склонность стали к межкристаллитной коррозии и некоторое снижение пластических свойств. Она становится стойкой к межкристаллитной коррозии после закалки. Сталь немагнитная.

Свариваемость без ограничений: ручная дуговая электродами ОЗЛ-8, ОЗЛ-12 на проволоке 02Х19Н9; контактная и электрошлаковая. Сварные соединения, выполненные любыми методами, кроме контактной сварки, склонны к межкристаллитной коррозии. Поэтому рекомендуется для них последующая термическая обработка-закалка.

 

Таблица 2.5 – Химический состав стали 08Х18Н10

Химический элемент	Содержание, %
Углерод (C), не более	0,8
Кремний (Si) не более	0,8
Медь (Cu), не более	0,3
Марганец (Mn) не более	0,2
Никель (Ni)	9-11
Фосфор (P), не более	0,035
Хром (Cr)	17-19
Сера (S) не более	0,02

 

Механические свойства стали 3 сп представлены в таблице 2.6.

 

Таблица 2.6 – Механические свойства стали 08Х18Н10.

Сортамент	Размер	Напр.					KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Пруток	Ж 60							Закалка 1020 - 1100oC,Охлаждение воздух,
Лист толстый								Закалка 1030 - 1080oC,Охлаждение воздух,
Проволока отожжен.	Ж 8		1400-1600
Трубы горячедеформир.
Поковки