Нержавеющие стали а2 и а4

Мартенситные марки стали

Ограничивают коррозионностойкие стали, закалкой которых можно добиться отличной прочности. Магнитны.

С1: марки стали, напр., 1.4006 1.4021 1.4028

применяются для турбин, насосов, режущего инструмента

С3: марки стали, напр., 1.4057

ограниченная, но лучшая, чем у С1 коррозионная стойкость. Применяется для насосов, аппаратов и арматуры.

С4: марки стали, напр., (1.4104 используется наиболее часто)

Стали для обработки резанием, в остальном как С1.

Ферритные марки стали

Магнитные коррозионностойкие стали, незакалённые (закалка не должна проводиться, даже когда возможна).

F1: марки стали, напр.: 1.4016 1.4113

Стали этих марок могут заменять А2 и А3 и использоваться в среде с повышенным содержанием хлоридов.

Химический состав

Как ранее было отмечено, сталь А2 и сталь А4 обладают примерно одинаковым химическим составом, за исключением добавления молибдена.

Состав и применение аустенитных сталей

В оба нержавеющих сплава входят следующие элементы:

1. Углерод в марках А2 0,1%, в А4 0,08%. За счет снижения его концентрации существенно повышается степень свариваемости, но снижается прочность и твердость.
2. В состав включается марганец, которого около 2%.
3. Хром отвечает за коррозионную стойкость. Его количество может варьировать в пределе от 15% до 26%.
4. Никель также определяет основные качества металла, его около 5-25%.

Концентрация вредных химических элементов низкая, что определяет хорошее качество рассматриваемых металлов.

Сравнение удельного веса

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

• 2,7 г/см3 для алюминия;
• 4,5 г/см3 у титана;
• 7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

ГОСТ

Стандарты производства изделий из марки 20:

• сортовой прокат, в том числе фасонный — ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89;
• калиброванный пруток — ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78;
• шлифованный пруток и серебрянка — ГОСТ 14955-77;
• лист толстый — ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74;
• лист тонкий — ГОСТ 16523-97;
• лента — ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70;
• проволока — ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91;
• поковки и кованые заготовки — ГОСТ 8479-70;
• трубы — ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.

Свойства

Содержание легирующих компонентов и общее содержание химических элементов напрямую влияют на свойства стали.

Сталь А2 имеет следующие свойства:

1. Прочность. Класс прочности марки А2 определяется процентным содержанием углерода, марганца и кремния. Минимальное присутствие серы и фосфора также являются одним из факторов получения высоких прочностных характеристик. Показатели прочности сохраняются при эксплуатации изделий из сталей данной марки при температурах от -200ºC до +425ºС.
2. Поддаётся всем видам механической обработки (сверление, резка, протяжка, прокат);
3. Соединения с использованием различных типов сварки обладают достаточным запасом прочности. При сваривании, в местах стыка (сварочные швы) практически не происходит изменения кристаллической структуры металла, что обеспечивает пластичность соединения.
4. Не нуждается в дополнительной термической обработке (закаливанию).
5. Обладает повышенным коэффициентом устойчивости к воздействию различных химических соединений. Исключения составляют концентрированные соединения кислот и жидкости с повышенным содержанием хлора.
6. Сталь не обладает магнитными свойствами. Небольшие проявления магнетизма могут проявляться после механической обработки заготовок.

По своим техническим и технологическим показателям сталь марки А2 аналогична «нержавейке» отечественного производства (08X18H10) и марке зарубежных производителей (AISI 304, AISI 304L, USA).

Гальванический подход

Другой верный способ как узнать титан, доступен прямо в гараже. Методика основана на окрашивании этого металла посредством анодирования. Простейшая конструкция «лабораторной установки» представляет автомобильный аккумулятор, плюс которого соединен с титановой пластиной. К минусу источника постоянного тока подключают металлический стержень, обмотанный ватой смоченной в кока-коле. Идеальный вариант – любой соляной раствор.

Если провести ватой по титану, металл окрасится в течение нескольких секунд. Цвет, получаемый в процессе формирования оксидной пленки, зависит от приложенного напряжения и времени обработки поверхности. Впрочем, если задача стоит как определить титан от нержавейки, то тональность окраски не важна. Главный критерий – изменение цвета.

Видео – как отличить титан от стали данным способом:

Характеристика

Характеристики и структуру металла меняют, используя термическую обработку, посредством которой, достигают нужной твердости поверхности или других требований для применения стальной конструкции. Однако, не все структурные свойства поддаются корректировке с помощью термических методов. К таким структурно-нечуствительным характеристикам относят жесткость, выраженную модулем упругости или модулем сдвига. Это учитывают при проектировании ответственных узлов и механизмов в различных сферах машиностроения.

В случаях, когда расчет прочности узла требует применения деталей малых размеров, способных выдержать требуемую нагрузку, применяют термическую обработку. Такое воздействие на «сырую» сталь позволяет увеличить жесткость материала в 2-3 раза. К металлу, который подвергают такому процессу, предъявляют требования по количеству углерода и других примесей. Называют эту сталь – повышенного качества.

3.1 Обозначения

Системаобозначениймарокнержавеющейсталииклассовпрочностигаекприведенанарисунке 1. Обозначениематериаласостоитиздвухчастей, разделенныхдефисом. Перваячастьобозначает маркустали, втораячасть-класспрочности.

Обозначениемаркистали (перваячасть) состоитизбуквы

А-аустенитнаясталь;

С-мартенситнаясталь;

F-ферритнаясталь, котораяобозначаетклассстали, ицифры, котораяобозначаетдиапазонпредельныхзначенийхимическогосоставаэтогоклассастали.

Обозначениеклассапрочности (втораячасть) состоитиздвухцифрдлягаексвысотой≥ 0,8 d(тип 1), которыеобозначают 0,1 напряженияотпробнойнагрузки, иизтрехцифрдлягаексвысотой 0,5d≤m < 0,8d(низкиегайки), гдеперваяцифрауказывает, чтогайкаимеетпониженнуюнагрузочную
способность, аследующиедвецифрыобозначают 0,1 напряженияотпробнойнагрузки.

Примечание-Определениетипа 1 длягаек-поИСО 898-2:1992, .

Примерыобозначения

1 —аустенитнойнержавеющейстали, холоднодеформированной, снапряжениемотпробной нагрузки (гайкитипа 1) неменее 700 Нмм2 (700 МПа) —А2-70;

2 —мартенситнойстали, закаленнойиотпущеннойснапряжениемотпробнойнагрузки (гайки типа 1) неменее 70 Нмм2 (700 МПа) —С4-70;

3 —аустенитнойстали, холоднодеформированной, снапряжениемотпробнойнагрузки (низкие гайки) неменее 350 Нмм2 (350 МПа) —А2-035.

1)Классыстали, классифицированныепорисунку 1, описанывиопределеныхимическимсоставомпо.

2)Нержавеющиесталисуглероданеболее 0,03 % могутбытьдополнительнопромаркированы
буквойL.

Пример-A4L-80

Рисунок 1 —Системаобозначениймарокнержавеющейсталииклассовпрочностигаек

3.2 Маркировка

Крепежныеизделия, удовлетворяющиевсемтребованиямнастоящегостандарта, маркируюти (или) обозначаютвсоответствиис .

3.2.1 Гайки

Маркировкаобязательнанагайкахсноминальнымидиаметрамирезьбыd≥5 ммидолжнавключатьмаркусталиикласспрочностивсоответствиис , рисунками 1 и 2, атакжетоварныйзнакизготовителяприусловии, чтоэтотехническивозможно. Маркировкаможетбытьтольконаоднойстороне
гайкиитольковвидеуглубления, еслионананоситсянаопорнойповерхностигайки. Каквариант, допускаетсямаркировканабоковойгранигайки.

Еслимаркировкувыполняютввидебороздок (см. рисунок 2) икласспрочностинеуказывают, то
подразумеваюткласспрочности 50 или 025.

1)Знакизготовителя.

2)Маркастали.

3)Класспрочности.

Маркировкасобозначениемматериалаитоварногознакаизготовителя

s– размер под ключ

Вариантмаркировкиввидебороздок (толькодлямароксталейА2 иА4)

Примечание-Маркировкалевойрезьбы-поИСО 898-2.

Рисунок 2 —Маркировкагаек

3.2.2 Упаковка

Навсехупаковкахлюбыхразмеровдолжнабытьмаркировкасуказаниемобозначенияизделияи
товарногознакаизготовителя.

Механические свойства

Среди особенностей стали 20 выделяется высокая пластичность, умеренное значение твердости и прочности. Модуль упругости равен 200 МПа. Относительное удлинение при разрыве составляет 23-26%, а относительное сужение до 55%.

Предел прочности на разрыв колеблется в пределах 36-46 Кг\мм2, что в 2,5 раза меньше чем у нержавейки. «Течь» (способность деформироваться без увеличения нагрузки) сталь начинает уже при 21-27 кг\мм2. Обладает повышенной вязкостью, что позволяет сплаву справляться с достаточными ударными воздействиями. Ударная вязкость равна 780 кДж\м2. В условия знакопеременных нагрузок работает значительно хуже. Предел выносливости находится на отметке 14 кг\мм2.

Прочностная характеристика стали может быть повышена проведением механического (наклеп и прокатывание роликами) или термического (нормализация и отжиг) упрочнения.

Сталь 09Г2С

Характеристики стали 09Г2С

Эксплуатационные и технические характеристики изделий из стали 09Г2С  регламентируются нормами ГОСТ 19281-73. В состав данного сплава входит 11 элементов. 

Процентное соотношение всех компонентов вещества представлено в таблице ниже и на диаграмме.

Сталь 09Г2С, твердость которой по Бринеллю — 450-490 МПа, одна из самых востребованных в строительстве  марка стали для сооружений. Но это не единственное преимущество стали. При удельном весе в 7,85 г/см3 после обработки и получения 2-фазной структуры, сталь приобретает высокий уровень предела выносливости при одновременном увеличении (в 3,0-3,5 р.) циклов до структурного разрушения.

Сталь конструкционная 09Г2С способна сохранять первоначальные характеристики при высоком давлении в диапазоне температур от -70 ˚С до +425 ˚С. Сталь 09Г2С устойчива к нагрузкам с переменным вектором силы, долговечна и отлично реагирует на термическую обработку.

Расшифровка стали 09Г2С

• 09 – количественная доля содержания углерода в сплаве (0,09%);
• Г2 – это марганец и его часть во всем объеме колеблется в районе 2% (точная цифра колеблется от 1,3 до 2%);
• С – обозначает кремний, отсутствие цифр после символа говорит о том, что его менее 1%.

Преимущества стали 09Г2С

• Высокая механическая прочность
• Долговечность – срок службы деталей из этой стали более 30 лет
• Широкий диапазон рабочей температуры – от -70°С до +425°С
• Отсутствует склонность к отпускной хрупкости
• После отпуска вязкость стали не снижается
• Не теряет пластичность и не изменяет зернистость при сварке элементов

Применение стали 09Г2С

• Отопительных и паровых котлов;
• Сварных сложных конструкций
• нефтяная промышленность – прокладка труб на крайнем севере России, монтаж сложных сварных деталей;
• машиностроение – производство паровых котлов, иного оборудования для работы при высоких температурах;
• В простых уличных конструкциях

Удельный вес этого сплава составляет 7,85 г/см3. Свариваемость этой стали не ограничена.

Температура критических точек составляет:

• Ac1 = 725°
• Ac3(Acm) = 860°
• Ac3(Acm) = 860°
• Ar1 = 625°

У материала отсутствуют флокеночувствительность и склонность к отпускной хрупкости.

Температура ковки:

• начало – 1250°С
• конец – 850°С

Обрабатываемость резанием доступна в нормализованном отпущенном состоянии δB=520 МПа, Кυ б.ст=1,0 К υ тв. спл=1,6