Сферы применения износостойких сплавов
Использование высокопрочных сталей увеличивает срок эксплуатации оборудования, машин и механизмов, значительно снижает затраты на их ремонт и обслуживание, устраняет простои на производстве. Металлопрокат используется в самых разных отраслях.
- АвтомобилестроениеПроизводство деталей и узлов, подверженных интенсивным нагрузкам и работающих в условиях трения – ролики и шарики подшипников, втулки, сменные накладки, поршневые кольца, коленчатые валы и другие фасонные изделия, бронированные элементы.
- Дорожная и строительная техникаИзготовление экскаваторных ковшей, режущих кромок техники, козырьков землечерпалок, гидравлических молотов, элементов разравнивателя для асфальтоукладочной машины. В качестве футеровки желобов оборудования, дробилок, контейнеров, лопастей барабана, бетономешалок.
- Тяжелая карьерная и горнодобывающая техникаИзготовление режущих кромок оборудования, кузовов для самосвалов, транспортировочных емкостей и желобов, бункеров, футеровка накопителей и других элементов дробилок, режущий инструмент.
- Железнодорожная отрасльОблицовка вагонов, в качестве элементов железнодорожных полотен, звеньев гусеничных механизмов, крестовин и т. д.
- Сельхозтехника и оборудование для лесозаготовкиКонцевые механизмы лесопогрузчика, перегружателя, элементы отжимного пресса, плужного оборудования, оборудования для транспортировки и хранения силоса.
- СтанкостроениеВ качестве элементов производственного оборудования, подвергающегося серьезным нагрузкам и трению: валы, узлы, агрегаты, детали.
- Строительная отрасльИзготовление металлоконструкций различного назначения, предполагающих особую прочность строения. Для этих целей используются конструкционные марки.
Химический состав стали
Как и многие марки стали, она имеет в своём составе достаточно большой набор химических элементов. Чтобы точнее определить характеристики необходимо знать каков химический состав сплава 5ХНМ. В соответствие с ГОСТ в её состав входят следующие основные элементы:
- основным элементом является железо, которое составляет почти 95%;
- легирующие элементы составляют около 3%;
- в остальные 2% входят медь, молибден, сера, свинец и другие элементы.
Расшифровка стали 5ХНМ определяется наличием включённых в сплав элементов. В Любая сталь 5 означает количество углерода, которое входит в состав сплава. Заглавные буквы Х, Н, М свидетельствуют о наличии в сплаве таких легирующих элементов как: хром, никель, молибден. Для поддержания требуемых характеристик производители стараются выпускать сталь 5ХНМ на основании установленных стандартов.
Каким критериям должна отвечать сталь
У различных видов стали отличаются технологические и механические свойства, обусловленные присутствием в сплаве легирующих элементов.
Материал для изготовления ножей оценивается по следующим критериям:
- Устойчивость к широкому диапазону температур (-30…+100°C).
- Чувствительность к коррозии.
- Прочность, упругость. При эксплуатации изделия важна минимальная деформация металла, устойчивость от продольного прогиба.
- Твердость. Показатель обозначается аббревиатурой HRC (в Европе – RC), оценивается по шкале Роквелла. Для ножей оптимальным считается показатель выше 55 ед. При увеличении твердости уменьшается устойчивость к сколам.
- Удержание заточки. Чем тверже материал, тем реже лезвие тупится.
Еще один критерий – легкость заточки лезвия. Чем мягче материал, тем легче его затачивать (при этом сталь быстрее тупится). Поэтому важен баланс между твердостью и прочностью.
Не существует однозначного ответа на вопрос, какая сталь самая лучшая. Приоритетные характеристики должны обеспечивать функциональность ножа для выполнения поставленных задач.
Ст5пс | «КонкордМеталл»
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки Ст5пс.
Классификация материала и применение марки Ст5пс
Марка: Ст5пс Классификация материала: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Применение: детали клепаных конструкций, болты, гайки, ручки, тяги, втулки, ходовые валики, клинья, стержни, звездочки,трубные решетки, фланцы и другие детали, работающие при температуре от 0 до 425 град, арматура класса Ат500С
Механические свойства Ст5пс при температуре 20oС
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
— | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
Прокат, ГОСТ 535-2005 | 490-630 | 255-285 | 17-20 | |||||
Лист толстый, ГОСТ 14637-89 | 490-630 | 255-285 | 17-20 | |||||
Арматура, ГОСТ 5781-82 | 490 | 295 | 19 |
Технологические свойства Ст5пс
Свариваемость: | ограниченно свариваемая. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
Механические свойства : | |
sв | — Предел кратковременной прочности , |
sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
y | — Относительное сужение , |
KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | — Твердость по Бринеллю , |
Физические свойства : | |
T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
E | — Модуль упругости первого рода , |
a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град] |
l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | — Плотность материала , [кг/м3] |
C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)] |
R | — Удельное электросопротивление, |
Свариваемость : | |
без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Другие марки из этой категории:
Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке Ст5пс, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки Ст5пс могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке Ст5пс можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов
Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!
Более подробную информацию о марке Ст5пс можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!
c-met.ru
Свойства марки
Определяющими стандартами для производства разного проката из 5ХНВ являются:
ГОСТы:
- 5950-00, 14955-77 для фасонного проката, прутков, поковок;
- 4405-75 для листов и полос.
ТУ:
- 14-1-1226-75 для сортового или фасонного проката;
- 108.06.109-87 для болванов и заготовок;
- 1-812-0050-81 для стальных отливок со специальными свойствами.
В состав данной инструментальной стали марки 5ХНВ входит от 0.6 до 0.7% углерода, поэтому она сохраняет свою вязкость при закалках под высокими температурами и другие ценные качества низкоуглеродистой стали. Изделия из нее служат долго без повышенного износа, серийное производство из стали 5ХНВ позволяет снизить расходы на металл и повысить уровень производительности. За счет вхождения никеля и вольфрама повышается красностойкость стали при температурах до 700 градусов. Твердость металла по шкале НВ достигает 255 МПа
Проектирование с учетом применения этой марки также значительно упрощается, поэтому в инновационных подходах к производству деталей из качественных сталей марке 5ХНВ уделяется особое значение.
Суть и назначение холодной штамповки листового металла
Холодная штамповка – самая популярная технология изготовления различных деталей из металла и полимеров. Универсальность метода заключается в том, что он позволяет производить конструкции любой величины: от кухонных принадлежностей до элементов крупных судов.
Холодную листовую пластичную деформацию ценят за следующие преимущества:
- Безграничные возможности для механизации и автоматизации процесса.
- Низкая себестоимость производства.
- Высокий коэффициент использования материала.
- При изготовлении тонкостенных элементов не снижается прочность конструкции.
- Отсутствует необходимость в финишной обработке готовой продукции.
Высокое качество и технологичность имеют обратную сторону: для наладки оборудования требуются квалифицированные специалисты. Кроме того, проектирование процесса является трудоемкой операцией.
Операции холодной штамповки
- Резка. Операция подразумевает разделку материала по прямой или сложной линии. В качестве рабочего оборудования используют различные типы ножниц или гильотин. Резку можно выполнять как на начальной, так и на финишной стадии производства.
- Пробивка. Получение отверстия произвольной формы.
- Вырубка. Разделка конструкции по замкнутому контуру. При этом отделенная часть является деталью, а не отходом, как при пробивке.
- Отбортовка. Операция создания бортика по наружному или внутреннему контуру. Чаще всего процедуру проводят на торцевой части труб, в местах установки фланцев.
- Вытяжка. Преобразования плоского изделия в полую объемную деталь. Процесс может сопровождаться изменением толщины стенок.
- Обжим. Уменьшение размеров торцевой части путем обжатия в конической матрице.
- Гибка. Придание изогнутой конфигурации плоским деталям. Наиболее распространенной является V- и U-образная гибка.
- Формовка. Изменение локальной формы детали с сохранением размеров наружного контура.
Предложения из соседних регионов
Круг стальной 100 мм 05КП 43 000руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 5 предложений |
Круг горячекатаный 56 05кп ГОСТ 2590-2006 5-6 м 31 000руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 8 предложений |
Круг 85 05КП 33 660руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 8 предложений |
Круг стальной 200 мм 05КП 420 000руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 5 предложений |
Круг стальной 45 мм 05КП 35 000руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 5 предложений |
Круг 40 05КП 33 660руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 8 предложений |
Круг стальной 56 мм 05КП 30 500руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 5 предложений |
Круг 45 05КП 33 660руб./т. |
доставка в г. Москва Ещё 8 предложений |
Чугуны со специальными свойствами
В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.
Износостойкие (антифрикционные ) чугуны
Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна. Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.
Жаростойкие и жаропрочные чугуны
Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» — чугун.
Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, слежующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.
Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при температуре 900-11000С.
Использование
И дабы весь далее изложенный материал стал вам более понятным, стоит начать с того, зачем вообще используется этот сплав. Ввиду особых характеристик применение стали ХВГ наблюдается чаще всего при изготовлении высокоточных измерительных инструментов, какими, например, являются привычные многим штангенциркули, а также длинного режущего инструмента, такого как метчики, протяжки, сверла или развертки.
Подобный перечень позволяет смело сказать, что ХВГ — высокопрочная сталь, пригодная для обработки других, более мягких пород металла. Также не стоит забывать, что с увеличением длины изделия увеличивается шанс его деформации. И раз уж из марки стали ХВГ изготавливают протяженные изделия, можно сделать вывод, что она имеет повышенную стойкость к деформации.
Чтобы более подробно узнать о том, что же собой представляет интересующая нас сталь, обратимся к нормативным документам, в которых помечается марка ХВГ как сталь инструментальная легированная. Даже эта, казалось бы, весьма короткая формулировка дает нам кое-какую информацию. Дело в том, что инструментальной называется та сталь, содержание углерода в которой превышает 0,7 %. Легированной сталью же называется сплав железа, углерода и еще некоторых добавок, призванных улучшить структуру стали.
Как ни странно, но мы можем узнать немного и о легирующих элементах, присутствующих в составе ХВГ. Для этого стоит обратиться к системе ГОСТов, где указано, что каждому такому элементу присвоена определенная, обозначающая его буква. Таким образом, нам становится известно, что в состав стали ХВГ входят:
- Х – хром;
- В – вольфрам;
- Г – марганец.
Вредные примеси
К ним в первую очередь относятся: фосфор,
который образуя раствор с ферритом, повышает хрупкость стали, особенно при пониженных температурах (хладноломкость) и снижает пластичность при повышенных;сера, делающая сталь красноломкой (склонной к образованию трещин при температуре 800 – 1000 С) вследствие образования легкоплавкого сернистого железа. Поэтому содержание серы и фосфора в стали ограничивается; так в углеродистой стали Ст 3 серы до 0,05 % и фосфора до 0,04 %.
Вредное влияние на механические свойства стали оказывает насыщение ее газами, которые могут попасть из атмосферы в металл, находящийся в расплавленном состоянии. Кислород действует подобно сере, но в более сильной степени и повышает хрупкость стали. Несвязанный азот также снижает качество стали. Водород хотя и удерживается в незначительном количестве (0,0007 %), но концентрируясь около включений в межкристаллических областях и располагаясь преимущественно по границам блоков, вызывает в микрообъемах высокие напряжения, что приводит к снижению сопротивления стали, хрупкому разрушению, снижению временного сопротивления и пластических свойств стали. Поэтому расплавленную сталь (например при сварке) необходимо защищать от воздействия атмосферы.
В твердом карбюризаторе (твердая)
В качестве среды-донора углерода используют древесный уголь; как вариант — торфяной кокс, каменноугольный полукокс. Смесь дополняют активизаторами (углекислый натрий, барий или кальций).
Для качественного насыщения уголь измельчают до частиц размером 3-10 мм, а затем просеивают, чтобы избавиться от пыли. Активизаторы также измельчают и просеивают, стремясь придать солям вид мелкого порошка.
Процесс цементации стали проходит в несколько этапов:
- Предметы, очищенные от эмульсии и масла, загружают в ящик из стали, с карбюризатором, который должен полностью их покрывать. Нельзя допустить их касания стенок ящика и друг друга.
- Емкость помещается в печь. Ее герметичность обеспечивается притертой крышкой, глиной или песчаным затвором.
- Начав с предварительного прогрева, температуру повышают до технологических 900-950°C.
- Возможен ускоренный вариант (при 980°C), сокращающий время насыщения в 2 раза, но вызывающий образование карбидной сетки (возникающей из-за слишком высокого углеродного насыщения). Для ее устранения и исправления структуры проводят дополнительную многоэтапную обработку (нормализацию).
Цементация стали в домашних условиях организовывается в твердой среде или с использованием графита. Оба варианта доступны и не требуют специальных познаний. Обустройство помещения для первого способа максимально упрощается, поскольку печь не нуждается в обеспечении высокой герметичности.
Это условие вполне достижимо в домашней мастерской. Несмотря на очевидные преимущества, у метода есть и недостатки: трудоемкость и низкая производительность.
Перед обжигом готовится твердая смесь (карбюризатор). Она состоит из смеси древесного угля с углекислыми солями бария, натрия или кальция. Соли предварительно измельчают до порошкообразного состояния, а затем просеивают, чтобы добиться однородности. Доля древесного угля в смеси — 70-90%, остальное приходится на соли.
Смесь создается одним из двух способов:
- Соль и древесный уголь тщательно перемешиваются. Если смесь будет недостаточно однородной, во время цементации разные участки поверхности детали будут поглощать разное количество газа. В результате на изделии образуются пятна, сигнализирующие о недостаточной концентрации углерода; качество поверхности будет неравномерным.
- Уголь пропитывают солью, растворенной в воде. Затем его подсушивают до получения смеси, влажность которой не превышает 7%. Такой состав получается однороднее и лучше подходит для использования дома.
Этапы цементации в твердой среде:
- Изделие очищается от загрязнений и укладывается в металлический короб, засыпается твердым карбюризатором (порошковой смесью). Необходимо следить, чтобы между стенками и ним сохранялся промежуток в 2-2,5 см. Размер ящика должен соответствовать форме предмета; это сократит время прогрева и улучшит качество цементированного слоя.
- Короб накрывается подогнанной крышкой, ее края промазываются глиной для герметичности (от утечки газов).
- Емкость помещают в предварительно прогретую печь. Цементация запускается при температуре 850-920°C.
- Атомы углерода поглощаются раскаленным верхним слоем.
Твердая цементация стали допускает неоднократное использование карбюризатора. Для повторного отжига к отработанному карбюризатору достаточно добавить до 30% свежей смеси.
Для большинства ответственных машинных деталей (валы, поршневые пальцы, зубчатые колеса, лемехи, шпиндели) достаточной считается глубина цементированного слоя от 0,6 до 2 мм. Время выдержки для приобретения достаточной твердости может варьироваться от 6 до 20 часов.
Изделия после цементации в твердом карбюризаторе получаются прочными, но хрупкими. Чтобы избавится от нежелательного свойства, детали подвергают термообработке (закалке) с нагревом до 840-850°С, с последующим отпуском (нагревом до 780-800°С), снимающим внутренние напряжения.