Eigenschaften von Stählen unter Verwendung von Regulierungsdokumenten GOST. Was ist der Zweck von Roheisen und Gießereieisen? Leistungsbewertung von Schweißverbindungen

Auszug aus GOST 14098-91
Verbindungen von geschweißten Formstücken und eingebetteten Produkten von Stahlbetonkonstruktionen. Typen, Ausführungen und Größen.

Liste der staatlichen Standards der Russischen Föderation

BEGRIFFE UND ERLÄUTERUNGEN


Badezimmerschweißen- Der Prozess, bei dem das Schmelzen der Enden der verbundenen Stäbe hauptsächlich durch die Hitze des geschmolzenen Metallbades erfolgt
Mechanisiertes Schweißen im Badezimmer- Wannenschweißverfahren, bei dem der Schweißdraht automatisch in die Schweißzone eingeführt und der Lichtbogen bzw. Halter manuell gesteuert wird
Einzelelektrodenschweißen im Badezimmer- Der Prozess des Badschweißens, bei dem das Elektrodenmaterial in Form einer einzelnen (Stück-)Elektrode manuell in die Schweißzone eingeführt wird
Mechanisiertes Lichtbogenschweißen mit Fülldraht- Schweißverfahren, bei dem das Elektrodenmaterial in Form von Fülldraht automatisch der Schweißzone zugeführt wird
Inventarformular- Wiederverwendbare Vorrichtung (Kupfer, Graphit) zur Bildung von Metallablagerungen beim Poolschweißen und zum einfachen Entfernen nach dem Schweißen
Stahlhalterung- Ein Hilfselement, das für die Formation sorgt Schweißen, das ein integraler Bestandteil der Verbindung ist und einen Teil der Last wahrnimmt, wenn die Verbindung in der Struktur funktioniert
Querverbindung- Verbindung der an der Kreuzung verschweißten Stäbe
Tiefgang (l, mm) von Stäben in kreuzförmigen Verbindungen- Der Wert des Eindrückens der Stäbe ineinander in dem Bereich, der beim Widerstandsschweißen in einen plastischen Zustand erhitzt wird
Kombinierte Lager- und Umformelemente- Elemente, bestehend aus der restlichen Stahlhalbschäkelauskleidung und einer Inventarhalbform aus Kupfer
Lichtbogenmechanisiertes Unterpulverschweißen ohne Zusatzwerkstoff- Ein Prozess, bei dem der gesamte Schweißzyklus in einem vorgegebenen automatischen Modus ausgeführt wird
Lichtbogenhandschweißen mit kleiner Mechanisierung im Unterpulverlichtbogen ohne Zusatzwerkstoff- Ein Prozess, bei dem Hilfsvorgänge teilweise mechanisiert sind und der gesamte Schweißzyklus manuell durchgeführt wird

BEWERTUNG DER LEISTUNG VON SCHWEISSVERBINDUNGEN


Eine umfassende punktuelle Bewertung der Leistung von Schweißverbindungen (Festigkeit, Duktilität, Schlagzähigkeit, metallografische Faktoren usw.) in Abhängigkeit von der Art der Verbindung und der Schweißmethode, der Stahlsorte und dem Verstärkungsdurchmesser sowie der Betriebstemperatur (Herstellungstemperatur). statische Belastungen sind in Tabelle angegeben. 31. Bei der Bewertung der Leistung unter wiederholter Belastung sollten die Punkte im Vergleich zu den akzeptierten Werten für statische Belastungen ungefähr um eins reduziert werden. Darüber hinaus ist es erforderlich, Regulierungsdokumente für die Bemessung von Stahlbetonkonstruktionen von Gebäuden und Bauwerken für verschiedene Zwecke zu verwenden.

Punkte für Schweißverbindungen der Bewehrung werden auf der Grundlage der Einhaltung der geregelten Technologie zur Herstellung von Bewehrungs- und Einbettungsprodukten vergeben.
Für Schweißverbindungen in warmgewalztem Betonstahl:
5 - Gleiche Festigkeit wie das ursprüngliche Metall und Bruchfestigkeit des Kunststoffs sind gewährleistet;
4 - Schweißverbindung erfüllt im Ausgangszustand die Anforderungen von GOST 5781 für Stahl;
3 - Schweißverbindung erfüllt die Anforderungen von GOST 10922 für Schweißverbindungen.
Für Schweißverbindungen von thermomechanisch gehärtetem Betonstahl;
5 - Schweißverbindung erfüllt im Ausgangszustand die Anforderungen von GOST 10884 für Stahl und ist durch plastischen Bruch gekennzeichnet;
4 - Die Zugfestigkeit der Schweißverbindung kann um bis zu 5 % niedriger sein als gemäß GOST 10884 normalisiert.
3 - Die Zugfestigkeit der Schweißverbindung kann bis zu 10 % niedriger sein als gemäß GOST 10884 normalisiert.

Auszug aus GOST 14098-91






Anmerkungen:
1. Betriebseigenschaften aller Arten von Schweißverbindungen der Bewehrung Klasse A-I Die Qualitäten St3sp und St3ps sind wie die Bewehrung zu bewerten Klasse A-II Marke ShGT und Klasse A-I-Noten StZkp – als Beschläge der Klassen A-II St5sp und St5ps.
2. Die Leistung von Kreuzverbindungen der Drahtbewehrung der Klassen VR-I und VR-600 wird in diesem Anhang aufgrund fehlender Anforderungen an die chemische Zusammensetzung von Stahl nicht geregelt. Anforderungen an die Qualität solcher Verbindungen sind in GOST 10922 angegeben.
3. Armaturen der Klasse A-II der Marke 10GT können bis zu einer Temperatur von minus 70 g verwendet werden.
4. Schweißverbindungen von Formstücken der Klasse At-VCK werden bei Betriebstemperaturen bis einschließlich minus 40 °C um einen Punkt niedriger bewertet als Verbindungen aus Formstücken der Klasse At-V.
5. Schweißverbindungen C16-Mo, C18-Mo und H4-Ka werden einen Punkt niedriger bewertet als die Verbindungen derselben Gruppe.
6. Die Buchstaben ND, TH und NC weisen jeweils darauf hin, dass Verbindungen nicht verwendet werden dürfen, Verbindungen technisch nicht praktikabel sind und Verbindungen, deren Verwendung unpraktisch ist.

Das Symbol für eine Schweißverbindung hat folgenden Aufbau:



Tabelle 22


Maße in mm



Notiz. Anschlüsse vom Typ T2 aus der Bewehrungsklasse At-ShS dürfen bis zu einem Durchmesser von 14 mm hergestellt werden.

Tabelle 23


Maße in mm


Tabelle 11


Maße in mm



Anmerkungen:
1. Für dn=20-25mm s=6mm, für dn=28-40mm s=8mm.
2. Siehe Anmerkung 2 zur Tabelle. 9.

Tabelle 12



Anmerkungen:
1. Verbindungen der Bewehrung der Klassen A-IV, A-V, A-VI, At-VCK, At-V sollten mit gemischten Auflagen hergestellt werden, wobei Nähte im Schachbrettmuster angebracht werden.
2. Es ist erlaubt, mit selbstschützenden Fülldrähten und in Kohlendioxid (CO2) zu schweißen; Letzteres, mit Ausnahme der Stahlsorten A-II und At-IIIC.
3. Doppelseitige Nähte mit einer Länge von 4 RF sind zur Verbindung zulässig Klassen A-I, A-II und A-III.
4. Bewehrungsverbindungen der Klasse At-V sind nur ab der Stahlsorte 20GS zulässig.

Tabelle 13



Tabelle 14



Anmerkungen:
I. Doppelseitige Nähte mit einer Länge von 4 dn sind für Verbindungen von Bewehrungen der Klassen A-I und A-II (aus Stahl der Güteklasse 10GT) zulässig.
1. Es ist erlaubt, mit selbstschützenden Fülldrähten und in Kohlendioxid (CO2) zu schweißen; Letzteres, mit Ausnahme von Beschlägen der Klassen A-II und At-IIIC (hergestellt aus Stahl der Güteklasse St5).

Tabelle 2



Anmerkungen:
1. Werte d "n / dn, die nicht mit den angegebenen übereinstimmen, sollten auf den nächsten in der Tabelle angegebenen Wert aufgerundet werden.
2. Bei Verbindungen vom Typ K1-Kt aus Bewehrung der Klassen At-IVK und At-V mit Durchmessern von 10–32 mm müssen Stäbe mit kleinerem Durchmesser aus Bewehrung der Klassen Vr-1, A-1, A-II stammen und A-III.
-------------
Im Folgenden sind die Abmessungen der Verbindungen von Spezialarmaturen der Klassen Ac-II und Ac-III identisch mit denen der Klassen A-II und A-III.

Tisch 3



Notiz. Der Wert der temporären Scherfestigkeit bei KZ-Rr-Verbindungen ist nicht genormt. Die Leistungsmerkmale dieser Verbindungen unter Spannung der Arbeitsstangen sind in Anhang 2 angegeben.

Tabelle 4


Maße in mm



Anmerkungen:
1. Beschläge der Klasse A-IV, außer Stahl der Güteklasse 80C.
2. Ankerklasse At-V nur mit lokaler Wärmebehandlung.
3. Für das Verhältnis d "n / dn

Tabelle 5


Maße in mm



Siehe Anmerkungen 1, 2 zur Tabelle. 4.

Staatliche Standards der Russischen Föderation


I. Schweißverfahren
1. GOST 2601-84 Schweißen von Metallen. Begriffe und Definitionen grundlegender Konzepte.
2. GOST 11969-79 Schmelzschweißen. Grundbestimmungen und ihre Bezeichnungen.
3. GOST 19521-74 Schweißen von Metallen. Einstufung.
4. GOST 23870-79 Schweißbarkeit von Stählen. Methoden zur Beurteilung der Auswirkung des Schmelzschweißens auf das Grundmetall.

II. Schweißzusätze
5. GOST 5.1215-72 ANO-4-Metallelektroden zum Lichtbogenschweißen von Baustählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.
6. GOST 2246-70 Stahlschweißdraht. Technische Bedingungen.
7. GOST 7871-75 Schweißdraht aus Aluminium und Aluminiumlegierungen. Technische Bedingungen.
8. GOST 9466-75 Beschichtete Metallelektroden zum manuellen Lichtbogenschweißen von Stählen und Auftragungen. Klassifizierung und Allgemeines technische Bedingungen.
9. GOST 10051-75 Beschichtete Metallelektroden zum manuellen Lichtbogenauftragen von Oberflächenschichten mit besonderen Eigenschaften. Typen.
10. GOST 10052-75 Beschichtete Metallelektroden zum Lichtbogenhandschweißen von hochlegierten Stählen mit besonderen Eigenschaften. Typen.
11. GOST 11930.0-79 Oberflächenmaterialien. Allgemeine Anforderungen an Analysemethoden.
12. GOST 16130-90 Schweißdrähte und -stäbe aus Kupfer und Kupferlegierungen. Technische Bedingungen.
13. GOST 21448-75 Legierungsdraht für Auftragsschweißungen. Technische Bedingungen.
14. GOST 21449-75 Hartauftragsstäbe. Technische Bedingungen.

III. Schweißgeräte
15. GOST 4.41-85 System der Produktqualitätsindikatoren. Maschinen zum thermischen Schneiden von Metallen. Nomenklatur der Indikatoren.
16. GOST 4.140-85 System der Produktqualitätsindikatoren. Elektroschweißgeräte. Nomenklatur der Indikatoren.
17. GOST 5.917-71 Handbrenner zum Argon-Lichtbogenschweißen, Typen RGA-150 und RGA-400. Anforderungen an die Qualität zertifizierter Produkte.
18. GOST 12.1.035-81 Arbeitssicherheitsnormensystem. Ausrüstung zum Lichtbogen- und Kontaktelektroschweißen. Zulässige Geräuschpegel und Messmethoden.
19. GOST 12.2.007.8-75 System der Arbeitssicherheitsnormen. Elektroschweiß- und Plasmabearbeitungsgeräte. Sicherheitsanforderungen.
20. GOST 31.211.41-93 Teile und Montageeinheiten Montage- und Schweißvorrichtungen für Montage- und Schweißarbeiten. Grundlegende Strukturelemente und Parameter. Genauigkeitsstandards.
21. GOST 2402-82 Schweißgeräte mit Verbrennungsmotoren.
22. GOST 7237-82 Schweißwandler. Allgemeine Spezifikation.
23. GOST 14651-78 Elektrodenhalter für das manuelle Lichtbogenschweißen. Technische Bedingungen.
24. GOST 25616-83 Stromquellen zum Lichtbogenschweißen. Methoden zur Prüfung der Schweißeigenschaften.

IV. Schweißverbindungen und Nähte
25. GOST 3242-79 Schweißverbindungen. Methoden zur Qualitätskontrolle.
26. GOST 5264-80 Manuelles Lichtbogenschweißen. Anschlüsse sind verschweißt. Grundtypen, Strukturelemente und Abmessungen.
27. GOST 6996-66 Schweißverbindungen. Methoden zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften.
28. GOST 11534-75 Manuelles Lichtbogenschweißen. Verbindungen werden im spitzen und stumpfen Winkel geschweißt. Grundtypen, Strukturelemente und Abmessungen.
29. GOST 16098-80 Schweißverbindungen aus zweischichtigem korrosionsbeständigem Stahl. Grundtypen, Strukturelemente und Abmessungen.

V. Sicherheitsstandards
30. GOST 12.2.003-91 SSBT. Produktionsausrüstung. Allgemeine Sicherheitsanforderungen.
31. GOST 12.2.061-81 SSBT. Produktionsausrüstung. Allgemeine Sicherheitsanforderungen für Arbeitsplätze.
32. GOST 12.3.002-75 SSBT. Herstellungsprozess. Allgemeine Sicherheitsanforderungen.
33. GOST 12.0.003-74 SSBT. Gefährliche und schädliche Produktionsfaktoren. Allgemeine Bestimmungen.
34. GOST 12.1.005-88 SSBT. Allgemeine sanitäre und hygienische Anforderungen an die Luft im Arbeitsbereich.
35. GOST 12.1.012-90 SSBT. Vibrationssicherheit. Allgemeine Anforderungen.
36. GOST 12.1.013-78 SSBT. Elektrische Sicherheit. Allgemeine Anforderungen.


7. Wesen, Vor- und Nachteile der offenen Stahlproduktionsmethode.

8. Wesen, Vor- und Nachteile der Bessemer-Methode (Konverter) zur Stahlherstellung.

9. Was ist die Desoxidation von Stahl, Mangan und Silizium? Erklären Sie das Phänomen des „Siedens“ von Stahl.

10. Wesen, Vor- und Nachteile der Stahlproduktion in Elektroöfen. Welche Stähle werden in Elektroöfen geschmolzen?

11. Nennen Sie die Methoden zum Gießen von Stahl.

Selbstständige Arbeit №6 .

Wärmebehandlungsfehler, Methoden zu ihrer Vorbeugung und Beseitigung.

Vielversprechende Arten der Diffusionssättigung von Legierungen. Ihre Anwendung in der Automobilindustrie.

Arbeitsformular: Zusammenstellung einer Zusammenfassung pädagogischer Literatur und Arbeit unter Verwendung von Internetressourcen und Zeitschriften.

4 Uhr

Fertigstellungszeit der Arbeiten: beim Studium des Themas „Wärmebehandlung“, „Arten der Wärmebehandlung“.

1. " ZU Mängel. Füllen Sie nach dem Studium dieses Themas die Tabelle aus und beschreiben Sie 6 Arten von Fehlern:

2. " Vielversprechende Arten der Diffusionssättigung von Legierungen». Geben Sie nach dem Studium dieses Themas eine kurze Zusammenfassung in beliebiger Form (Zusammenfassung, Diagramm, Zeichnungen mit Erläuterungen usw.). Achten Sie auf folgende Fragen:

1. Was ist die Diffusionssättigung von Metall und ihr Zweck?

2. Traditionelle und vielversprechende Arten der Sättigung.

3. Welche Automobilprodukte können der angegebenen Verarbeitung unterzogen werden?

4. Ihre persönlichen Gedanken über die Aussichten einer solchen Verarbeitung.

Unabhängige Arbeit Nr. 7.

Charakterisierung von Stählen anhand von Regulierungsdokumenten und Internetressourcen.

Der Einsatz legierter Stähle in der Automobilindustrie.

Arbeitsformular: Charakterisierung von Materialien mithilfe von Internetressourcen und behördlicher Dokumentation.

Anzahl der Stunden für die Fertigstellung der Arbeit: 5 Uhr

Fertigstellungszeit der Arbeiten: beim Studium der Themen „Kohlenstoff- und legierte Stähle“, Durchführung Labor arbeit„Analyse der Mikrostruktur von Stählen“.

Anleitung zum Erledigen der Aufgabe: Geben Sie die Websites für den Verkauf und die Charakterisierung von Materialien ein. Öffnen Sie ein Fenster auf der Website „Stahl“ oder „Marochnik-Legierungen“. Finden und charakterisieren Sie die zu Ihrer Variante passenden Stähle nach Marke.

Geben Sie an: Umfang des Stahls (mit Beispielen hergestellter Produkte),

mögliche Ersatzstoffe und ausländische Analoga der Marke;

vollständige chemische Zusammensetzung;

mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Plastizität, Härte usw.);

technologische Eigenschaften.

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EINHUNDERT 22-04-02

STANDARD
Forschungs- und Produktionskonsortium
RESSOURCE

Komplex:

RESSOURCE
STRUKTUREN
INDUSTRIE
GEBÄUDE UND EINRICHTUNGEN


Moskau

2003 G.

Goritsky V.M. - Metallurgieingenieur, Doktor der technischen Wissenschaften, Professor;

Goritsky O.V. - Metallurgieingenieur;

EINFÜHRUNG

Institut TsNIIPSK sie. Melnikov forschte 10 Jahre lang in der Abteilung für Metalluntersuchungen verschiedene Methoden Bestimmung der Eigenschaften des Metalls der betriebenen Strukturen ohne deren Zerstörung.


Die mechanischen Eigenschaften von Stahl werden mit einem ausgewählten Vertrauensgrad von 75 % bis 99 % bewertet.

1. ALLGEMEINE BESTIMMUNGEN

1.2. Die Tragfähigkeit der untersuchten Metallstrukturen nimmt infolge der in diesem Handbuch vorgesehenen Probenahme und Mikroprobenahme praktisch nicht ab, wodurch die Notwendigkeit restaurativer Reparaturen bei der Probenahme von Fragmenten (Abschnitte oder sonstige Makroproben) mit Standardmethoden entfällt.

1.3. Die Probenahme und Mikroprobenahme aus geschweißten oder genieteten Stahlkonstruktionen kann verwendet werden für:


Vorbereitung des Fachwissens technischer Zustand Strukturen von Gebäuden und Strukturen einer gefährlichen Anlage;

Für Forschungs- und andere Zwecke.

1.4. Dieser Leitfaden soll die Stahlsorte und ihre Kategorie bestimmen, was durch die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, der Streckgrenze, der Zugfestigkeit und der kritischen Sprödigkeitstemperatur des Stahls erreicht wird.

1.5. Der Geltungsbereich dieses Handbuchs sind kohlenstoffarme und niedriglegierte Stähle mit einer Nennstreckgrenze von 150 ... 440 MPa (16 ... 45 kg / mm 2).

1.6. Der Leitfaden richtet sich an Laboratorien, die mit lichtmetallografischen Mikroskopen und mechanischen Prüfgeräten ausgestattet sind, die vom Staatlichen Metrologischen Dienst überprüft wurden, und über qualifiziertes Personal im Bereich der Metallurgie verfügen.


2. BEGRIFFE, DEFINITIONEN, TECHNISCHE KONZEPTE

2.1. Kritische Sprödigkeitstemperatur- Temperatur, bei der der Wert der Schlagzähigkeit einen bestimmten normierten Wert a kr erreicht, angegeben durch den Index, zum Beispiel T 29 - Temperatur, oberhalb derer der Wert der Schlagzähigkeit, bestimmt an Proben mit U-förmiger Kerbe, nicht geringer ist als 29 J/cm 2 (3 kgf m/cm 2).

2.2. Metallographie- die Wissenschaft der Struktur und physikalischen Eigenschaften von Metallen und Legierungen, wobei die Beziehung zwischen ihren Eigenschaften und ihrer Struktur bei verschiedenen Temperaturen untersucht wird.

2.3. Mikroprobe aus Metall- Hierbei handelt es sich um ein verkleinertes Metallvolumen, aus dem nicht mindestens eine Standardprobe für Zug- oder Schlagbiegung hergestellt werden kann und dessen Abmessungen meist 5 bis 10 Mal kleiner sind als Standardproben für mechanische Prüfungen.

2.4. Metallprobe- das Metallvolumen, aus dem nicht mehr als eine Probe einer Standardgröße hergestellt werden kann, die für Zug- oder Schlagbiegeversuche bestimmt ist.

2.5. Menage-Beispiel- eine Probe mit einer U-förmigen Kerbe zum Testen von Materialien auf Schlagfestigkeit beim Schlagbiegen auf Pendelschlagwerken (Typ 1 - 3 gemäß GOST 9454).

2.6. Scharfes Muster- eine Probe mit einer V-förmigen Kerbe zum Testen von Materialien auf Schlagfestigkeit beim Schlagbiegen auf Pendelschlagwerken (Typ 11 - 13 gemäß GOST 9454).

3. PROBENAHME UND MIKROPROBENNAHME VON METALL

3.1. Orte für die Probenahme und Mikroprobenahme sollten auf der Grundlage der Bedingung festgelegt werden, repräsentative Informationen über die Qualität des Stahls des untersuchten Elements der Metallstruktur zu erhalten.

3.2. Die Möglichkeiten und Orte der Probenahme hängen von den Konstruktionsmerkmalen der Metallkonstruktion ab und werden von der Fachorganisation festgelegt.

3.3. Proben und Mikroproben von Metall sollten vom Rand des untersuchten Elements der Metallstruktur entnommen werden. Bei Gasschnittkanten außerhalb der Wärmeeinflusszone.

3.4. Die Probenahme- und Mikroprobentechnologie sollte eine minimale Verformung und Erwärmung des Metalls auf nicht mehr als 150 °C gewährleisten.

3.4.1. Mikroproben von den Kanten der Elemente von Metallkonstruktionen sollten durch Schneiden oder Sägen mit einer Bügelsäge oder einem Schneidrad gemäß Abb. entnommen werden. 1,a für Elemente bis einschließlich 10 mm Dicke und Abb. 1, b für Elemente mit einer Dicke von mehr als 10 mm.

Die Form der Mikroprobe (prismatisch oder pyramidenförmig) wird durch die Bequemlichkeit der Bearbeitung eines Schnitts (Schnitts) der Mikroprobe bestimmt.

Die Abmessungen der Mikroprobe müssen mindestens ?b?t(h) betragen, wobei t die Dicke des Elements in mm ist;

B? 5 mm – bei gerollter oder bearbeiteter Kante;

B? 0,5t + 5 mm bei t? 10 mm und b? max (10 mm; 0,25 t) bei t > 10 mm im Falle einer Kante, die durch Brennschneiden oder ein anderes ähnliches Verfahren erhalten wurde;

3.4.2. Mikroproben aus den zentralen Teilen von Strukturelementen müssen mindestens 1,2 × 2,5 × 15 mm groß sein. Die Mindestquerschnittsfläche der Mikroprobe im Mittelteil muss mindestens 3 mm 2 betragen.

3.5. Die Probenahme erfolgt in der Regel an unbelasteten oder leicht belasteten Bauteilen von Bauwerken.

3.6. Die Mindestprobengröße wird durch die Anforderungen von GOST 9454 an die Größe von Standard-Schlagproben unter Berücksichtigung der Toleranz für die Bearbeitung der Probenoberfläche bestimmt. Bei der Probenahme müssen die Anforderungen der Normen an die Ausrichtung der Schlagproben (entlang oder senkrecht zur Walzrichtung) zur Bestimmung der Schlagfestigkeit berücksichtigt werden.

3.7. Der Ort der Probenahme und Mikroprobenahme sowie deren Standort und Ausrichtung sollten im Begleitvermerk angegeben werden.

3.8. Nach der Probenahme und Mikroprobenahme müssen die Ausschnitte mechanisch gereinigt (mit einer Schleifmaschine oder auf andere Weise zur Beseitigung von Spannungskonzentratoren) und gegebenenfalls verstärkt werden. 1

1 Der Verstärkungsbedarf wird von der Organisation festgestellt, die den technischen Zustand des Bauwerks diagnostiziert.

4. BESTIMMUNG DER CHEMISCHEN ZUSAMMENSETZUNG

4.1. Die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Stahl erfolgt gemäß den Anforderungen von GOST 22536 durch titrimetrische, spektrale oder andere Methoden, die die erforderliche Genauigkeit der Analyse gewährleisten.

4.2. Chemische Analyse Stähle werden nach Reinigung der Metalloberfläche (Mikroproben) auf metallischen Glanz hergestellt, was eine Verfälschung der Ergebnisse der Analyse der Metallzusammensetzung ausschließt.

4.3. Bei der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung mit spektralen Methoden sollte die zur Analyse vorbereitete Oberfläche nicht um mehr als 30° von der Normalen zur Walzoberfläche abweichen.

4.4. Bei der Interpretation der Ergebnisse der chemischen Analyse werden die zulässigen Abweichungen im Gehalt an Legierungselementen in den fertigen Walzprodukten gemäß den technischen Anforderungen für kohlenstoffarme und niedriglegierte Stähle (GOST 27772, GOST 380, GOST 19281) berücksichtigt , usw.).

5. DURCHFÜHRUNG DER METALLOGRAPHISCHEN ANALYSE

5.1. Zur Bestimmung der Streckgrenze (gemäß Abschnitt 6.6.2) und der Schlagzähigkeit müssen metallografische Schliffe angefertigt und untersucht werden.

5.2. Gemäß Absatz 3 dieser Anleitung geschnittene Mikroproben zur Herstellung dünner Schnitte müssen in Woods Legierung, Epoxidharz oder ähnliche Substanzen gegossen werden.

5.3. Die Schnitte werden in einer Ebene senkrecht zur Oberfläche des Walzprodukts erstellt. Es dürfen Schnitte in Ebenen mit einer Abweichung von der Flächennormalen um einen Winkel von nicht mehr als 30° hergestellt werden. Die quantitative metallographische Analyse wird in Abschnitten dünner Abschnitte durchgeführt, die in einem Abstand von mindestens 0,25 mm von der Oberfläche des Walzprodukts entfernt sind.

5.4. Die Zusammensetzung der Ätzmittel und die Technologie zur Vorbereitung dünner Schnitte für die Untersuchung werden gemäß GOST 5639, GOST 5640 festgelegt.

5.5. Bei der Durchführung einer metallografischen Analyse ist Folgendes zu beurteilen:

Der Wert des tatsächlichen Korns d ist der durchschnittliche Nenndurchmesser (durchschnittliche Sehne) und die Anzahl (Punkt) des Ferritkorns für ferritisch-perlitische Stähle gemäß GOST 5639;

Für thermisch gehärtete Stähle und Stähle, in deren Gefüge Scherumwandlungsprodukte vorhanden sind, ist es zulässig, den Wert des durchschnittlichen bedingten Ferritkorns d y nach der Formelfraktogramme mit den in Abschnitt beschriebenen Methoden zu bestimmen. 3 GOST 5639;

Die Größe (Durchmesser) D der dispergierten Härtungspartikel während des Legierens wurden zu stark karbonitridbildenden Elementen (z. B. Vanadium, Niob, Titan) – unter Verwendung von Extraktionsnachbildungen, und der Abstand zwischen den Partikeln? - auf dünnen Folien mittels Transmissionselektronenmikroskopie;

Versetzungsdichte? (falls erforderlich) auf dünnen Folien mittels Transmissionselektronenmikroskopie.

5.6. Unter der effektiven Korngröße d eff (in Millimetern) wird im Folgenden die Korngröße des Ferrits für ferritisch-perlitische Stähle bzw. die mittlere Größe eines bedingten Ferritkorns für warmgehärtete Stähle gemäß Abschnitt 5.5 verstanden.

5.7. Die Korngröße wird in mindestens drei Abschnitten des Abschnitts (Negative) bestimmt, auf denen die Anzahl der Schnittpunkte von Sekanten mit den Grenzen von Bauteilen jeweils mindestens 100 betragen muss.

Im Falle der durch Lichtmikroskopie aufgedeckten strukturellen Inhomogenität des Metalls über die Dicke des gewalzten Metalls werden Anzahl und Lage der analysierten Sichtfelder bei der metallographischen Analyse so gewählt, dass eine angemessene Durchschnittsbeurteilung möglich ist Werte der Merkmale werden über den Querschnitt ermittelt.

6. BESTIMMUNG DES ZEITWIDERSTANDS ? in UND ERTRAGSFESTIGKEIT? T

6.1. Vorübergehender Widerstand? in den untersuchten Stählen sollte durch die Berechnungsmethode bestimmt werden, die auf den Ergebnissen der Messung der Stahlhärte mit den Methoden Vickers (HV) oder Brinell (HB) auf stationären Härteprüfgeräten gemäß GOST 2999 und GOST 9012 basiert.

6.2. Wenn bei der Entnahme von Mikroproben gemäß Abschnitt 3.3.2 eine Verhärtung von Metall unvermeidbar ist, sollten Härtemessungen direkt am Objekt mit tragbaren statischen Härteprüfgeräten gemäß GOST 22761 oder dynamischen Schlagprüfgeräten gemäß GOST 18661 durchgeführt werden. Dies ist zulässig Verwenden Sie Härteprüfer eines anderen Typs, sofern die erforderliche Messgenauigkeit gewährleistet ist.

Die Anforderungen an die Größe, Krümmung der vorbereiteten Stelle und die Qualität der Oberflächenreinigung müssen mit den Angaben im technischen Pass des eingesetzten Härteprüfers übereinstimmen. Die vorzubereitende Stelle sollte mindestens 100 mm von der Schweißnaht und nicht weiter als 300 mm von der Mikroprobenahmestelle entfernt liegen.

6.3. Im Bereich von 90 bis 270 HV (90 bis 270 HV), der Gegenstand dieser Anleitung ist, sind die nach der Brinell- und der Vickers-Methode ermittelten Härtewerte gleich. Weiter unten im Text können in allen Berechnungsformeln die Werte von HB durch die Werte von HV ersetzt werden.

6.4. Die Anzahl der Härtemessungen muss mindestens betragen:

9 Messungen mit stationären Härteprüfgeräten für alle Stähle (außer Siedestähle);

18 Messungen beim Einsatz von tragbaren Härteprüfgeräten und bei der Beurteilung der Härte kochender Stähle mit Härteprüfgeräten jeglicher Art.

Anhand der erhaltenen Messungen werden die Durchschnittswerte von HB ermittelt. Bei der Ermittlung des Durchschnittswertes der Härte werden die minimalen und maximalen Messergebnisse verworfen.

6.5. Der temporäre Widerstand sollte durch die Formel bestimmt werden:

B = 112 + 2,4HB, MPa

6.6. Die Bestimmung der Streckgrenze muss nach einer der folgenden Methoden erfolgen:

Die Methode zur Messung der Härte an der Streckgrenze;

Basierend auf chemischen, durometrischen und metallografischen Analysen.

6.6.1. Die Bestimmung der Streckgrenze durch Messung der Härte an der Streckgrenze erfolgt gemäß GOST 22762.

6.6.2. Die Streckgrenze gemäß den Ergebnissen der chemischen, durometrischen und metallographischen Analyse wird durch die Formel bestimmt:

T = 1,5 + 0,6?? t* + 0,74? HB, MPa,

Wo ist HB der Wert der Härte und der Wert? t * wird gemäß dem Ausdruck bestimmt:

T * = (? 0 2 + ? p 2) 1/2 + (?? 2 tr. + ?? 2 d.s. + ?? 2 e) 1/2 + K y d eff -1/2,

Wo: ? 0 – Gitterreibungsspannung von α-Eisen, für diese Berechnung wird ein Wert von 30 MPa angenommen;

P – Spannung aufgrund der Härtung von Stahl mit Perlit, ? n = 2,4P, MPa,

wobei: P – Prozentsatz der Perlitkomponente;

T.r. - Spannung aufgrund der Aushärtung der Legierungselemente in fester Lösung; wird durch die Konzentration von C i ermittelt (in Gewichtsprozent der Legierungselemente in ?-Eisen (Ferrit));

T.r. = 4670C C+N + 33C Mn + 86C Si + 31C Cr + 30C Ni + 11C Mo + 60C Al + 39C Cu + 690C P + 3C V + 82C Ti, MPa;

D.u. - Spannung aufgrund der Härtung von Stahl durch dispergierte Partikel, ermittelt unter Berücksichtigung der Daten von Abschnitt 5.5:

wobei: G = 8,4 × 10 4 MPa – Schermodul, b = 2,5 × 10 –7 mm – Burgers-Vektor;

D = Spannung aufgrund der Verfestigung durch Versetzungen, geschätzt aus der Versetzungsdichte?,

D = 5G?b?? 1/2 (für warmgewalzte Stähle darf ?? d \u003d 30 MPa angenommen werden), K y \u003d 20 MPa? mm 1/2.

6.7. Wenn es nicht möglich ist, die Härte zu messen, können die Zugfestigkeit und die Streckgrenze von nicht genietetem Stahl anhand der Formeln berechnet werden:

B = 251 + 1,44?? t** , MPa,

Wo? t ** = (? 0 2 + ? p 2) 1/2 + (?? 2 tr. + ?? 2 d.c. + ?? 2 e) 1/2;

6.8. Genauigkeit bei der Bestimmung der Werte der Zugfestigkeit und Streckgrenze.

6.8.1. Die Genauigkeit der Bestimmung der Streckgrenze nach Abschnitt 6.6.1 beträgt ±7 %.

6.8.2. Die gemäß Abschnitt 6.5, Abschnitt 6.6.2 und 6.7 berechneten Werte der Zugfestigkeit und Streckgrenze sind die mathematische Erwartung der angegebenen Werte.

6.8.3. Endeffekt Konfidenzintervall für Festigkeitseigenschaften (? in (min) ,? t (min)) wird auf der Grundlage der tatsächlichen Werte von Härte, Streckgrenze und dem erforderlichen Vertrauensgrad berechnet? gemäß den Ausdrücken:

V(min) = ? c - K 1 (?)? K 2 (HB), MPa (bei Berechnung nach Abschnitt 6.5);

T(min) = ? t - K 3 (?)? K 4 (HB, ? t *), MPa (bei Berechnung nach Abschnitt 6.6.2);

V(min) = ? c - K 5 (?)? K 6 (? t **), MPa (bei Berechnung nach Abschnitt 6.7);

T(min) = ? t - K 7 (?)? K 8 (? t *), MPa (bei Berechnung nach Abschnitt 6.7),

wobei die Werte K 1 (?), K 2 (HB), K 3 (?), K 4 (HB, ? t *), K 5 (?), K 6 (? t **), K sind 7 (?) und K 8 (? t *) wird gemäß der Tabelle bestimmt. 1 - 5 des obligatorischen Anhangs A.

7. BEWERTUNG DER KÄLTEBESTÄNDIGKEIT DES METALLS

7.1. Die Beurteilung der Kältebeständigkeit des untersuchten Metalls erfolgt anhand des Wertes der kritischen Sprödigkeitstemperatur

7.2. Der Wert von acr wird entsprechend den Anforderungen von Normen oder Spezifikationen für die Schlagzähigkeit des untersuchten Stahls (Schlagzähigkeitswert, Prüftemperatur) ausgewählt.

7.3. Die kritische Sprödigkeitstemperatur (°C) wird aus Mikroproben bestimmt, die gemäß Abschnitt 3 dieser RD geschnitten wurden, und wird nach der folgenden Formel berechnet:

wobei die Koeffizienten a 0 , a 1 und a 2 für Proben mit einer U-förmigen Kerbe (Menage) in Abhängigkeit vom Wert a kr ausgewählt werden, der durch Regulierungsdokumente festgelegt wird (Tabelle 1).

Mit der Anhäufung experimenteller Daten werden auch für Proben mit V-förmiger Kerbe (Charpy) die Koeffizienten a 0 , a 1 und a 2 ermittelt, die eine zuverlässigere Beurteilung der Zerstörungsbeständigkeit von Stahl ermöglichen.

Tabelle 1.

Formelkoeffizienten zur Bestimmung

Bei Walzprodukten mit einer Dicke von 7,5 mm bis 9 mm (Bestimmung der Schlagzähigkeit an Proben des Typs 2 nach GOST 9454-78) wird der Wert um 10 °C niedriger angesetzt, bei Walzprodukten mit einer Dicke von 4 mm bis 7,4 mm (Bestimmung der Schlagzähigkeit an Proben vom Typ 3 nach GOST 9454-78) – 20 °C niedriger als die nach der Formel berechneten Werte.

Bei Bedarf kann der Wert für die Werte a cr = 39 J/cm 2 und a cr = 44 J/cm 2 durch lineare Interpolation unter Verwendung der entsprechenden Werte von T 34 und T 49 ermittelt werden.

7.4. Bei kaltverfestigtem Stahl erhöht sich der nach Abschnitt 7.3 ermittelte Wert um 0,6?? HB, wobei? HB die Härtezunahme aufgrund der Härtung des Metalls ist.

7.5. Die gemäß Abschnitt 7.3 und 7.4 berechneten Werte der kritischen Sprödigkeitstemperatur sind der mathematische Erwartungswert des angegebenen Wertes.

7.6. Die obere Grenze des Vertrauensbereichs für die kritische Sprödigkeitstemperatur wird aus den tatsächlichen Werten von Härte, Streckgrenze und dem erforderlichen Vertrauensgrad berechnet? nach dem Ausdruck:

wobei die Werte von K 9 (?) und K 10 (d eff, HB) gemäß der Tabelle ermittelt werden. 1 und 6 des obligatorischen Anhangs A.

Wenn gemäß der aktuellen Regulierungsdokumentation (GOST, TU) für die untersuchte Stahlsorte bei der Prüfung auf Schlagbiegung an einer der drei Proben eine Verringerung der Schlagfestigkeit im Vergleich zum normalisierten Wert zulässig ist, wird der Wert um reduziert 5 °C.

7.7. Gemäß den Anforderungen von GOST (TU) weist Stahl bei Erfüllung der Bedingung die entsprechende Qualitätskategorie auf

wobei a nf Ti der tatsächliche Wert der Schlagzähigkeit bei der Testtemperatur T und ist, und nn Ti der Wert der nach GOST normalisierten Schlagzähigkeit (TU) bei derselben Temperatur ist.

7.8. Die Ungleichung nach Abschnitt 7.5 ist äquivalent zur Bedingung

7.9. Es wird davon ausgegangen, dass der untersuchte Stahl die Anforderungen des entsprechenden GOST (TU) für Stähle einer bestimmten Qualitätskategorie erfüllt, wenn die Ungleichung gemäß Abschnitt 7.6 erfüllt ist. Gemäß Abschnitt 7.5 wird der spezifische Wert von T durch die festgelegte Stahlqualitätskategorie bestimmt.

7.10. Die Wahl der Prüftemperatur für eine aus einer Probe hergestellte Schlagprobe wird durch die Aufgabenstellung der Studie bestimmt: Bestimmung einer bestimmten Qualitätskategorie oder Festlegung einer kritischen Sprödigkeitstemperatur.

7.10.1. Bei der Bestimmung einer bestimmten Qualitätskategorie wird die Prüftemperatur der Probe unter der Bedingung zugewiesen, dass die Schlagzähigkeit dem von GOST (TU) gemäß Abschnitt 7.5 geregelten Wert entspricht. Beispielsweise wird bei der Prüfung der Konformität von Stahl St3ps der 5. Qualitätskategorie die Prüftemperatur der Probe auf -20 °C eingestellt.

7.10.2. Bei der Ermittlung der kritischen Sprödigkeitstemperatur wird die Prüftemperatur der Probe gemäß Abschnitt 7.3 aus der Bedingung der Wahl des Standardwertes der Schlagzähigkeit nach GOST (TU) und der Bestimmung des Härtegrades und der Größe bestimmt das eigentliche Ferritkorn.

7.10.3. Die Bestimmung der Härte und die Messung des Durchmessers des Ferritkorns erfolgt am Rand der Probe, senkrecht zur Oberfläche des Walzprodukts und parallel zur Walzrichtung.

7.11. Bei der Ermittlung von Werten a cr, die nicht mit den normativen Werten gemäß GOST (TU)-Werten übereinstimmen, ist es zulässig, den Wert gemäß Abschnitt 7.3 durch die Methode der linearen Interpolation unter Verwendung der entsprechenden Norm zu bestimmen Werte eines Cr.

8. BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN SIEDENDER STÄHLE

8.1. Ein Merkmal der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Walzprodukten aus Siedestählen ist die Notwendigkeit, deren Heterogenität entlang der Länge und des Querschnitts zu berücksichtigen.

8.2. Die Heterogenität von Walzprodukten kann durch ein Koeffizientensystem (Abschnitt 8.3) oder durch Erhöhung der Anzahl der entnommenen Mikroproben (Abschnitt 8.4) berücksichtigt werden.

8.3. Die gemäß Abschnitt 7 dieser Anleitung berechnete kritische Temperatur für siedende Stähle verschiebt sich um 10 °C in den Bereich positiver Temperaturen.

8.4. Bei der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Walzstahl aus Siedestählen werden mindestens zwei Mikroproben entnommen. Es wird empfohlen, Mikroproben von Strukturelementen des gleichen Typs zu entnehmen. Es ist erlaubt, Mikroproben aus demselben Strukturelement zu entnehmen; In diesem Fall sollten die Mikroprobenentnahmestellen mindestens 2 m voneinander entfernt sein.

Für jede Mikroprobe werden die mechanischen Eigenschaften gemäß den Abschnitten 6 und 7 dieser Anleitung ermittelt und die schlechtesten Werte für die untersuchte Mikroprobe als tatsächliche Eigenschaften von Walzstahl aus Siedestahl übernommen .

9. PRÄSENTATION DER ERGEBNISSE

9.1. Basierend auf den gemäß Abschnitt 4 ... 8 gewonnenen Daten wird eine Schlussfolgerung zur Stahlqualität erstellt, die die Ergebnisse per Definition enthält:

chemische Zusammensetzung;

temporärer Widerstand und Streckgrenze;

9.2. Der Abschluss wird vom Laborleiter unterzeichnet und vom Leiter der Organisation, zu der auch das Labor gehört, genehmigt.

10. LISTE DER VERWENDETEN REGULATORISCHEN DOKUMENTATION

GOST 380-94 „Kohlenstoffstahl gewöhnliche Qualität».

GOST 2999-75* „Metalle und Legierungen. Methode zur Messung der Vickers-Härte.

GOST 5639-82* „Stähle und Legierungen. Methoden zur Identifizierung und Bestimmung der Korngröße.

GOST 5640-68 „Stahl. Metallographische Methode zur Beurteilung der Mikrostruktur von Blechen und Bändern.

GOST 9012-59* „Metalle und Legierungen. Methode zur Messung der Brinell-Härte.

GOST 9454-78* „Metalle. Prüfverfahren für Schlagbiegen bei niedrigen, Raumtemperaturen und erhöhten Temperaturen.

GOST 18661-73 „Stahl. Messung der Härte mit der Schlagprägemethode.

GOST 19281-89* „Hochfester Walzstahl. Allgemeine technische Bedingungen“.

GOST 22536.0-87* „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Allgemeine Anforderungen an Analysemethoden“.

GOST 22536.1-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Gesamtkohlenstoff und Graphit“.

GOST 22536.2-87* „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Schwefel.

GOST 22536.3-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Phosphorbestimmungsmethoden“.

GOST 22536.4-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Silizium.

GOST 22536.5-87* „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Mangan.

GOST 22536.6-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Arsen.

GOST 22536.7-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Chrom.

GOST 22536.8-87* „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Kupfer.

GOST 22536.9-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Nickelbestimmungsmethoden“.

GOST 22536.10-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Aluminium.

GOST 22536.11-87* „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Titan.

GOST 22536.12-88 „Kohlenstoffstahl und unlegiertes Gusseisen. Methoden zur Bestimmung von Vanadium.

GOST 22761-77 „Metalle und Legierungen. Verfahren zur Messung der Brinell-Härte mit tragbaren Härteprüfgeräten mit statischer Wirkung.

GOST 22762-77 „Metalle und Legierungen. Methode zur Messung der Härte an der Streckgrenze durch Eindrücken der Kugel.

GOST 27772-88* „Walzprodukte für den Bau von Stahlkonstruktionen. Allgemeine technische Bedingungen“.

ANHANG A)

(obligatorisch)

Tabelle 1

Die Werte der Koeffizienten K 1 (?), K 3 (?), K 5 (?), K 7 (?) und K 9 (?)

Grad der Zuverlässigkeit?, %

K 1(?), MPa

K 3(?), MPa

K 5 (?), MPa

K 7(?), MPa

K 9(?), MPa

Tabelle 2

Werte des Koeffizienten K 2 (HB)

Härte HB

Härte HB

Tisch 3

Die Werte des Koeffizienten K 4 (HB, ? t *)

Härte HB

Ertragsgrenze? t*, MPa

2. Kennzeichnung, Auslegung, Eigenschaften, Wärmebehandlung und Geltungsbereich

2.1 Kohlenstoffbaustähle

2.2 Automatenstähle

2.3 Niedriglegierte Baustähle

2.4 Struktureinsatzgehärtete Stähle

2.5 Vergütbare Baustähle

2.6 Federstähle

2.7 Kugellagerstähle

2.8 Verschleißfeste Stähle

2.9 Korrosionsbeständige Stähle

2.10 Hitzebeständige Stähle und Legierungen

1. allgemeine Charakteristiken Stähle

Als Stähle werden flüssige Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von bis zu 2,14 % bezeichnet. Stähle enthalten neben Eisen und Kohlenstoff nützliche und schädliche Verunreinigungen.

Stahl ist das wichtigste Metallmaterial, das häufig für die Herstellung von Maschinenteilen verwendet wird. Flugzeug, Geräte, verschiedene Werkzeuge und Gebäudestrukturen. Die weit verbreitete Verwendung von Stählen ist auf einen Komplex mechanischer, physikalisch-chemischer und technologischer Eigenschaften zurückzuführen. Mitte des 19. Jahrhunderts wurden Methoden zur großflächigen Stahlproduktion entdeckt.
Gleichzeitig wurden bereits erste metallographische Untersuchungen von Eisen und seinen Legierungen durchgeführt.

Stähle vereinen eine hohe Steifigkeit mit ausreichender statischer und zyklischer Festigkeit. Diese Parameter können durch Änderung der Kohlenstoffkonzentration, der Legierungselemente und der Technologien der thermischen und chemisch-thermischen Behandlung in einem weiten Bereich verändert werden. Durch Veränderung der chemischen Zusammensetzung ist es möglich, Stahl mit unterschiedlichen Eigenschaften zu gewinnen und ihn in vielen Bereichen der Technik und Volkswirtschaft einzusetzen.

Kohlenstoffstähle werden nach Kohlenstoffgehalt, Verwendungszweck, Qualität, Desoxidationsgrad und Struktur im Gleichgewichtszustand klassifiziert.

Je nach Verwendungszweck werden Stähle in Bau- und Werkzeugstähle eingeteilt. Baustähle stellen die umfangreichste Gruppe dar, die für die Herstellung von Gebäudestrukturen, Maschinenteilen und Geräten bestimmt ist. Zu diesen Stählen gehören zementierte, verbesserte, hochfeste und federbelastete Stähle. Werkzeugstähle werden in Stähle für Schneid- und Messwerkzeuge sowie Kalt- und Warmumformungsstähle (bis 200 °C) unterteilt.

Je nach Stahlqualität werden sie in gewöhnliche, hochwertige und hochwertige Stahlsorten eingeteilt. Unter der Qualität von Stahl versteht man eine Reihe von Eigenschaften, die durch den metallurgischen Prozess seiner Herstellung bestimmt werden. Stähle normaler Qualität bestehen nur aus Kohlenstoff (bis zu
0,5 % C), hochwertig und hochwertig – Kohlenstoff und legiert.

Je nach Desoxidationsgrad und Art der Erstarrung werden Stähle in ruhige, halbruhige und siedende Stähle eingeteilt. Bei der Desoxidation wird Sauerstoff aus einem flüssigen Metall entfernt, um einen Sprödbruch von Stahl während der Warmverformung zu verhindern.

Halbruhige Stähle nehmen hinsichtlich des Desoxidationsgrades eine Zwischenstellung zwischen Ruhe und Sieden ein.

Entsprechend der Struktur im Gleichgewichtszustand werden Stähle unterteilt in: 1) untereutektoide Stähle mit Ferrit und Perlit in der Struktur; 2) Eutektoid, dessen Struktur aus Perlit besteht; 3) übereutektoid, mit Perlit und sekundärem Zementit in der Struktur.

2. Kennzeichnung, Auslegung, Eigenschaften, Wärmebehandlung und Geltungsbereich.

2.1 Kohlenstoffbaustähle

Stähle gewöhnlicher Qualität werden in Form von Walzprodukten (Stäbe, Träger, Bleche, Winkel, Rohre, Kanäle usw.) in normalisiertem Zustand hergestellt und je nach Verwendungszweck und Eigenschaftssatz in Gruppen eingeteilt: A, B,
IN.

Stähle sind mit einer Kombination aus den Buchstaben St und einer Zahl (von 0 bis 6) gekennzeichnet, die die Sortennummer angibt und nicht den durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt darin, obwohl mit zunehmender Zahl auch der Kohlenstoffgehalt im Stahl zunimmt. Stähle der Gruppen B und C tragen die Buchstaben B und C vor der Marke, was auf ihre Zugehörigkeit zu diesen Gruppen hinweist. Gruppe A ist in der Bezeichnung der Stahlsorte nicht angegeben. Der Desoxidationsgrad wird durch die Hinzufügung von Indizes angegeben: bei ruhigen Stählen – „cn“, halbruhigen – „ps“, Siedestählen – „kp“ und der Kategorie der normalisierten Eigenschaften
(außer Kategorie 1) wird durch die folgende Abbildung angezeigt. Es werden leise und halbruhige Stähle St1 - St6, Siedestähle - St1 - St4 aller drei Gruppen hergestellt. Stahl St0 wird nicht nach dem Desoxidationsgrad eingeteilt.

Stähle der Gruppe A werden im Lieferzustand für Produkte verwendet, deren Herstellung nicht mit einer Warmumformung einhergeht. In diesem Fall behalten sie die durch die Norm garantierte Normalisierungsstruktur und die mechanischen Eigenschaften bei.

Im Lieferzustand wird St3-Stahl ohne Druckbehandlung und Schweißen verwendet. Es wird häufig im Bauwesen zur Herstellung von Metallkonstruktionen verwendet.

Stähle der Gruppe B werden für Produkte verwendet, die durch Warmumformung (Schmieden, Schweißen und in einigen Fällen Wärmebehandlung) hergestellt werden und bei denen die ursprüngliche Struktur und die mechanischen Eigenschaften nicht erhalten bleiben. Für solche Teile sind Informationen über die chemische Zusammensetzung wichtig, um den Warmbearbeitungsmodus zu bestimmen.

Stähle der Gruppe C sind teurer als Stähle der Gruppen A und B; sie werden für kritische Teile (zur Herstellung von Schweißkonstruktionen) verwendet.

Kohlenstoffstähle normaler Qualität (aller drei Gruppen) sind für die Herstellung verschiedener Metallkonstruktionen sowie leicht belasteter Teile von Maschinen und Geräten bestimmt. Diese Stähle werden verwendet, wenn die Leistung von Teilen und Strukturen durch Steifigkeit gewährleistet ist.
Kohlenstoffstähle normaler Qualität werden im Bauwesen häufig bei der Herstellung von Stahlbetonkonstruktionen verwendet. Stähle der Gruppen B und C der Nummern 1–4 verfügen über die Fähigkeit zum Schweißen und zur Kaltumformung durch Druck; daher werden aus ihnen geschweißte Fachwerke, verschiedene Rahmen und Baumetallkonstruktionen sowie Verbindungselemente hergestellt, von denen einige beansprucht werden zum Aufkohlen.

Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt der Nummern 5 und 6, die eine hohe Festigkeit aufweisen, sind für Schienen, Eisenbahnräder sowie Wellen, Riemenscheiben, Zahnräder und andere Teile von Hebe- und Landmaschinen bestimmt.
Einige Teile aus diesen Stählen der Gruppen B und C werden einer Wärmebehandlung unterzogen – Härten, gefolgt von Hochanlassen.

Im Maschinenbau werden hochwertige Kohlenstoffstähle zur Herstellung von Teilen für verschiedene, meist unkritische Zwecke verwendet und sind ein relativ preiswerter Werkstoff. Diese Stähle werden der Industrie in Form von Walzprodukten, Schmiedeteilen und Profilen für verschiedene Zwecke mit garantierter Qualität geliefert chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften.

Im Maschinenbau werden hochwertige Kohlenstoffstähle verwendet, die gemäß GOST 1050-74 geliefert werden. Diese Stähle sind mit der Doppelziffer 05 gekennzeichnet,
08, 10, 15, 20, ..., 75, 80, 85, Angabe des durchschnittlichen Kohlenstoffgehalts in Hundertstel Prozent.

Zu den Kohlenstoffstählen zählen auch Stähle mit hohem Mangangehalt (0,7–1,0 %) der Sorten 15G, 20G, 25G, ..., 70G, die eine erhöhte Härtbarkeit aufweisen.

Ruhige Stähle werden ohne Index gekennzeichnet, halbruhige und siedende Stähle werden mit dem Index „ps“ bzw. „kp“ gekennzeichnet. Siedende Stähle produzieren Sorten 05kp,
08 kp, 10 kp, 15 kp, 20 kp, halbruhig – 08 ps, 10 ps, ​​15 ps, 20 ps.

Hochwertige Stähle werden häufig im Maschinen- und Instrumentenbau eingesetzt, da aufgrund des unterschiedlichen Kohlenstoffgehalts in ihnen und der damit verbundenen Wärmebehandlung ein breites Spektrum an mechanischen und technologischen Eigenschaften erzielt werden kann.

Kohlenstoffarme Stähle 05kp, 08kp, 10kp, 15kp, 20kp zeichnen sich durch geringe Festigkeit und hohe Kaltduktilität aus. Diese Stähle werden hauptsächlich in Form von Feinblechen hergestellt und nach dem Glühen oder Normalisieren zum Tiefziehen und Kaltumformen verwendet. Aufgrund ihres geringen Kohlenstoffgehalts und des geringen Siliziumanteils lassen sie sich leicht prägen, was sie sehr weich macht. Sie können in der Automobilindustrie zur Herstellung komplex geformter Teile eingesetzt werden. Das Tiefziehen aus einem Blech dieser Stähle wird bei der Herstellung von Dosen, Emailwaren und anderen Industrieprodukten verwendet.

Ruhestähle 08, 10 werden im geglühten Zustand für Konstruktionen geringer Festigkeit – Behälter, Rohre usw. – verwendet.

Die Stähle 10, 15, 20 und 25 sind ebenfalls kohlenstoffarme Stähle, sie sind duktil, gut geschweißt und gestanzt. Im normalisierten Zustand werden sie hauptsächlich für Verbindungselemente – Rollen, Achsen usw. – verwendet.

Um die Oberflächenfestigkeit dieser Stähle zu erhöhen, werden sie zementiert
(sättigen die Oberfläche mit Kohlenstoff) und werden für Kleinteile wie leicht belastete Zahnräder, Nocken usw. verwendet.

Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt 30, 35, 40, 45, 50 und ähnliche Stähle mit einem hohen Mangangehalt 30G, 40G und 50G im normalisierten Zustand zeichnen sich durch eine erhöhte Festigkeit, aber entsprechend geringere Zähigkeit und Duktilität aus. Abhängig von den Betriebsbedingungen der aus diesen Stählen hergestellten Teile werden sie eingesetzt Verschiedene Arten Wärmebehandlung: Normalisierung, Verbesserung, Abschrecken mit niedrigem Anlassen, Härten mit Hochfrequenzstrom usw.

Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt werden für die Herstellung von kleinen Wellen, Pleueln, Zahnrädern und Teilen verwendet, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind. In weiten Teilen mit großen Querschnitten werden aufgrund der schlechten Härtbarkeit die mechanischen Eigenschaften deutlich reduziert.

Die Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt 60, 65, 70, 75, 80 und 85 sowie mit einem hohen Mangangehalt 60G, 65G und 70G werden hauptsächlich zur Herstellung von Federn, Federn, hochfestem Draht und anderen Produkten verwendet hohe Elastizität und Verschleißfestigkeit. Sie werden durch Abschrecken und mittleres Anlassen in die Troostit-Struktur gebracht, verbunden mit zufriedenstellender Zähigkeit und einer guten Dauerfestigkeit.

2.2 Automatenstähle

Diese Stähle sind mit dem Buchstaben A (automatisch) und Zahlen gekennzeichnet, die den durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt in Hundertstel Prozent angeben. Ist Automatikstahl mit Blei legiert, beginnt die Markenbezeichnung mit einer Kombination der Buchstaben „AC“.
Um Rotsprödigkeit zu verhindern, wird der Mangananteil in den Stählen erhöht. Durch den Zusatz von Blei, Selen und Tellur zu Automatikstählen kann der Verbrauch an Schneidwerkzeugen um das 2- bis 3-fache reduziert werden.

Eine verbesserte Bearbeitbarkeit wird durch die Modifizierung mit Kalzium erreicht
(in Form von Siliciumkalzium in flüssigen Stahl eingebracht), das Sulfideinschlüsse klumpt, was sich positiv auf die Bearbeitbarkeit auswirkt, aber nicht so aktiv ist wie Schwefel und Phosphor.

Schwefel bildet sich große Menge Mangansulfide streckten sich in Walzrichtung. Sulfide haben eine schmierende Wirkung und unterbrechen gleichzeitig die Kontinuität des Metalls. Phosphor erhöht die Sprödigkeit von Ferrit und erleichtert so die Abscheidung von Metallspänen während des Schneidvorgangs. Beide Elemente tragen dazu bei, Ablagerungen am Schneidwerkzeug zu reduzieren und eine glatte, glänzende Arbeitsoberfläche zu erzeugen.

Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass eine Erhöhung des Schwefel- und Phosphorgehalts die Qualität des Stahls verringert. Schwefelhaltige Stähle weisen eine ausgeprägte Anisotropie der mechanischen Eigenschaften und eine verringerte Korrosionsbeständigkeit auf.

Die Stähle A11, A12, A20 werden für Verbindungselemente und komplex geformte Produkte verwendet, die keinen großen Belastungen ausgesetzt sind, an die jedoch hohe Anforderungen an Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit gestellt werden.

Die Stähle A30 und A40G sind für Teile mit höherer Beanspruchung konzipiert.

Bei automatischen selenhaltigen Stählen erhöht sich die Bearbeitbarkeit durch die Bildung von Seleniden, Sulfoseleniden, die feste Oxideinschlüsse umhüllen und dadurch deren abrasive Wirkung aufheben. Darüber hinaus behalten Selenide nach der Druckbehandlung ihre Kugelform bei, sodass sie praktisch keine Anisotropie der Eigenschaften verursachen und die Korrosionsbeständigkeit von Stahl nicht wie Schwefel verschlechtern. Durch den Einsatz dieser Stähle wird der Werkzeugverbrauch um die Hälfte reduziert und die Produktivität um bis zu 30 % gesteigert.

2.3 Niedriglegierte Baustähle

Niedriglegierte Stähle enthalten bis zu 2,5 % Legierungselemente.
Die Markenbezeichnung enthält Zahlen und Buchstaben, die die ungefähre Zusammensetzung des Stahls angeben. Am Anfang des Stempels sind zweistellige Zahlen angegeben, die den durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt in Hundertstel Prozent angeben. Die Buchstaben rechts neben der Zahl geben Legierungselemente an: A – Stickstoff, B – Niob, C – Wolfram, D – Mangan, D – Kupfer, E – Selen, K – Kobalt, N – Nickel, M – Molybdän, P – Phosphor, R – Bor, S – Silizium, T – Titan, F – Vanadium, X – Chrom, C – Zirkonium, R – Seltenerdelemente, Yu – Aluminium. Die Zahlen nach dem Buchstaben geben den ungefähren Gehalt (in ganzen Prozent) des entsprechenden Legierungselements an (bei einem Gehalt von 1-1,5 % oder weniger gibt es keine Angabe).

Zu dieser Gruppe gehören Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,1–0,3 %, die nach chemisch-thermischer Behandlung, Härten und geringem Anlassen eine hohe Oberflächenhärte mit einem zähflüssigen, aber ausreichend festen Kern ergeben. Diese Stähle werden zur Herstellung von Maschinen- und Instrumententeilen verwendet.
(Nocken, Zahnräder usw.), die wechselnden und stoßartigen Belastungen ausgesetzt sind und gleichzeitig einem Verschleiß unterliegen.

2.4 Struktureinsatzgehärtete Stähle

Karbid- und nitridbildende Elemente (wie Cr, Mn, Mo usw.) verbessern die Härtbarkeit, Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit und Kontaktbeständigkeit. Nickel erhöht die Viskosität des Kerns und der Diffusionsschicht und senkt die Kaltsprödigkeitsschwelle. zementiert
(nitrocarburierte) legierte Stähle werden nach ihren mechanischen Eigenschaften in zwei Gruppen eingeteilt: Stähle mittlerer Festigkeit mit einer Streckgrenze von weniger als 700 MPa (15X, 15HF) und Stähle erhöhter Festigkeit mit einer Streckgrenze von 700-
1100 MPa (12X2H4A, 18X2H4MA usw.).

Chrom- (15X, 20X) und Chrom-Vanadium-Stähle (15HF) werden bis zu einer Tiefe von 1,5 mm verkittet. Nach dem Abschrecken (880 °C, Wasser, Öl) und anschließendem Anlassen (180 °C, Luft, Öl) weisen die Stähle folgende Eigenschaften auf:
800 MPa, ? = 11-12 %, KCU = 0,62 MJ/m2.

Chrom-Mangan-Stähle (18KhGT, 25KhGT), die in der Automobilindustrie weit verbreitet sind, enthalten 1 % Chrom und Mangan (ein billiger Ersatz für Nickel in Stahl) sowie 0,06 % Titan. Ihr Nachteil ist die Neigung zur inneren Oxidation beim Gasaufkohlen, die zu einer Verringerung der Härte der Schicht und der Dauerfestigkeit führt. Dieser Nachteil wird durch die Legierung des Stahls mit Molybdän (25 HGM) beseitigt. Für Arbeiten unter Verschleißbedingungen wird mit Bor legierter Stahl 20KhGR verwendet. Bor erhöht die Härtbarkeit und Festigkeit von Stahl, verringert jedoch seine Zähigkeit und Duktilität.

Chrom-Nickel-Molybdän (Wolfram)-Stahl 18Kh2N4MA (18Kh2N4VA) gehört zur martensitischen Klasse und wird an der Luft gehärtet, was zur Reduzierung von Verformungen beiträgt. Legieren von Chrom-Nickel-Stählen W bzw
Mo erhöht zusätzlich ihre Härtbarkeit. Darüber hinaus erhöht Mo die Härtbarkeit der Kittschicht deutlich, während Chrom und Mangan vor allem die Härtbarkeit des Kerns erhöhen. Im aufgekohlten Zustand wird dieser Stahl zur Herstellung von Zahnrädern verwendet. Flugzeugmotoren, Schiffsgetriebe und andere große kritische Teile. Dieser Stahl wird auch als verbesserter Stahl bei der Herstellung von Teilen verwendet, die hohen statischen Belastungen und Stoßbelastungen ausgesetzt sind.

2.5 Vergütbare Baustähle

Verbesserte Stähle sind solche, die nach dem Abschrecken mit Hochvergütung (Verbesserung) verwendet werden. Diese Stähle (40Kh, 40KhFA, 30KhGSA, 38KhN3MFA usw.) enthalten 0,3–0,5 % Kohlenstoff und 1–6 % Legierungselemente. Stähle werden bei 820–880 °C in Öl (größte Teile – in Wasser) gehärtet; Das Hochanlassen erfolgt bei 500–650 °C, gefolgt von einer Abkühlung in Wasser, Öl oder Luft (abhängig von der Zusammensetzung des Stahls). Die Stahlstruktur nach der Verbesserung ist Sorbit. Diese Stähle werden zur Herstellung von Wellen, Pleuelstangen, Stangen und anderen Teilen verwendet. betroffen zyklische oder stoßartige Belastungen.
In diesem Zusammenhang müssen zu verbessernde Stähle eine hohe Streckgrenze, Duktilität, Zähigkeit und eine geringe Kerbempfindlichkeit aufweisen.

Stähle gehören zur martensitischen Klasse und erweichen beim Erhitzen auf 300–400 °C leicht. Aus ihnen werden Wellen und Rotoren von Turbinen, hochbelastete Teile von Getrieben und Kompressoren hergestellt.

2.6 Federstähle

Federn, Federn und andere elastische Elemente wirken im Bereich der elastischen Verformung des Materials. Gleichzeitig unterliegen viele von ihnen zyklischen Belastungen. Daher bestehen die Hauptanforderungen an Federstähle darin, hohe Werte der Elastizitätsgrenzen, der Streckgrenze, der Festigkeit sowie die erforderliche Duktilität und Sprödbruchbeständigkeit sicherzustellen.

Stähle für Federn und Federn enthalten 0,5–0,75 % C; Sie sind zusätzlich mit Silizium (bis zu 2,8 %), Mangan (bis zu 1,2 %) und Chrom legiert
(bis 1,2 %), Vanadium (bis 0,25 %), Wolfram (bis 1,2 %) und Nickel (bis 1,7 %).
%). In diesem Fall kommt es zu einer Kornverfeinerung, die zu einer Erhöhung der Beständigkeit des Stahls gegenüber kleinen plastischen Verformungen und damit seiner Relaxationsbeständigkeit beiträgt.

Siliziumstähle 55S2, 60S2A,
70C3A. Sie können jedoch einer Entkohlung und Graphitisierung unterzogen werden, was die Elastizität und Haltbarkeitseigenschaften des Materials stark verringert. Die Beseitigung dieser Mängel sowie eine Erhöhung der Härtbarkeit und Hemmung des Kornwachstums beim Erhitzen wird durch die zusätzliche Einführung von Chrom, Vanadium, Wolfram und Nickel in Siliziumstähle erreicht.

Bessere technologische Eigenschaften als Siliziumstähle hat 50HFA-Stahl, der häufig für die Herstellung von Automobilfedern verwendet wird.
Ventilfedern bestehen aus 50HFA-Stahl, der nicht anfällig für Entkohlung und Überhitzung ist, aber eine geringe Härtbarkeit aufweist.

Wärmebehandlung von legierten Federstählen (Härtung 850-880).
0 °C, Anlassen 380–550 °C) sorgen für eine hohe Zugfestigkeit und Streckgrenze. Auch isotherme Härtung kommt zum Einsatz.

Die maximale Ausdauergrenze wird bei erreicht Wärmebehandlung für Härte HRC 42-48.

Für die Herstellung von Federn wird auch kaltgezogener Draht (oder Band) aus kohlenstoffreichen Stählen 65, 65G, 70, U8, U10 usw. verwendet.

Federn und andere Spezialelemente werden aus martensitischen (30X13), martensitischen (03X12H10D2T), austenitischen (12X18H10T), austenitisch-martensitischen (09X15H8Yu) und anderen Stählen und Legierungen hergestellt.

2.7 Kugellagerstähle

Um die Leistung der Produkte sicherzustellen, muss Kugellagerstahl eine hohe Härte, Festigkeit und Kontaktbeständigkeit aufweisen.
Dies wird erreicht, indem die Qualität des Metalls verbessert wird: Es wird von nichtmetallischen Einschlüssen gereinigt und die Porosität durch den Einsatz von Elektroschlacke oder Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen verringert.

Bei der Herstellung von Lagerteilen werden häufig kugelgelagerte (Sh) Chrom(X)-Stähle ShKh15SG verwendet (die nächste Zahl 15 gibt den Chromgehalt in Zehntelprozent an – 1,5 %). ШХ15СГ wird zusätzlich mit Silizium und Mangan legiert, um die Härtbarkeit zu erhöhen. Das Glühen von Stahl auf eine Härte von etwa 190 HB gewährleistet die Bearbeitbarkeit von Halbzeugen durch Schneiden und Kaltumformen von Teilen. Das Härten der Lagerteile (Kugeln, Rollen und Ringe) erfolgt in Öl bei Temperaturen von 840-860 0C. Vor dem Anlassen werden die Teile auf 20–25 °C abgekühlt, um die Stabilität ihrer Arbeit zu gewährleisten (durch Reduzierung der Restaustenitmenge). Das Tempern des Stahls erfolgt bei 150-
170 0C für 1-2 Stunden.

Teile von Wälzlagern, die großen dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, werden aus den Stählen 20Kh2N4A und 18KhGT mit anschließender Aufkohlung und Wärmebehandlung hergestellt. Für Lagerteile, die in Salpetersäure und anderen aggressiven Medien betrieben werden, wird Stahl 95X18 verwendet, der 0,95 % C und 18 % Cr enthält.

2.8 Verschleißfeste Stähle

Die Verschleißfestigkeit von Teilen wird in der Regel hauptsächlich durch eine erhöhte Oberflächenhärte gewährleistet. Der austenitische Stahl 110G13L mit hohem Mangangehalt (1,25 % C, 13 % Mn, 1 % Cr, 1 % Ni) mit einer geringen Anfangshärte (180–220 HB) wirkt jedoch erfolgreich gegen Verschleiß unter Bedingungen abrasiver Reibung, begleitet von hohem Druck und große dynamische (Stoß-)Belastungen (solche Betriebsbedingungen sind typisch für Ketten von Kettenfahrzeugen, Backen von Brechern usw.). Dies ist auf die um 70 % erhöhte Aushärtungsfähigkeit des Stahls im Prozess der plastischen Kaltverformung zurückzuführen, die Härte des Stahls steigt von 210 HB auf 530 HB. Eine hohe Verschleißfestigkeit von Stahl wird nicht nur durch Kaltverfestigung des Austenits, sondern auch durch die Bildung von Martensit mit hexagonalem oder rhomboedrischem Gitter erreicht. Bei einem Phosphorgehalt von mehr als 0,025 % wird der Stahl kaltspröde. Das Gefüge von Gussstahl ist austenitisch, wobei entlang der Korngrenzen überschüssige Mangankarbide ausgeschieden werden, die die Festigkeit und Zähigkeit des Materials verringern. Um ein einphasiges austenitisches Gefüge zu erhalten, werden Gussteile in Wasser bei einer Temperatur von 1050–1100 °C abgeschreckt. In diesem Zustand weist der Stahl eine hohe Duktilität, geringe Härte und geringe Festigkeit auf.

Produkte, die unter Kavitationsverschleißbedingungen betrieben werden, bestehen aus den Stählen 30Kh10G10, 0Kh14G12M.

2.9 Korrosionsbeständige Stähle

Stähle, die gegen elektrochemische Korrosion beständig sind, werden als korrosionsbeständig (rostfrei) bezeichnet. Die Korrosionsbeständigkeit von Stahl wird durch das Einbringen von Elementen erreicht, die auf der Oberfläche eine dichte und feste Verbindung mit dem Untergrund bilden. Schutzfolien, verhindert den direkten Kontakt von Stahl mit einer aggressiven Umgebung und erhöht sein elektrochemisches Potenzial in dieser Umgebung.

Edelstähle werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: Chrom und Nickel-Chrom.

Chromkorrosionsbeständige Stähle werden in drei Typen verwendet: S 13, 17 und
27 % Cr, während bei Stählen mit 13 % Cr der Kohlenstoffgehalt je nach Anforderung im Bereich von 0,08 bis 0,40 % variieren kann. Struktur und Eigenschaften von Chromstählen hängen von der Menge an Chrom und Kohlenstoff ab. Entsprechend der beim Normalisieren erhaltenen Struktur werden Chromstähle in folgende Klassen eingeteilt: ferritisch (Stähle 08X13, 12X17, 15X25T,
15X28), martensitisch-ferritisch (12X13) und martensitisch (20X13, 30X13,
40X13).

Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (08X13, 12X13) sind duktil, gut geschweißt und gestanzt. Sie werden in Öl (1000–1050 °C) mit hohem Anlassen bei 600–800 °C abgeschreckt und zur Herstellung von Teilen verwendet, die Stoßbelastungen ausgesetzt sind (hydraulische Pressventile) oder in leicht aggressiven Umgebungen betrieben werden (Schaufeln von Hydraulik- und Dampfturbinen und Kompressoren). . Diese Stähle können bei Temperaturen bis 450 °C eingesetzt werden
0 °C (Langzeitbetrieb) und bis zu 550 °C (Kurzzeitbetrieb). Die Stähle 30X13 und 40X13 haben eine hohe Härte und erhöhte Festigkeit. Diese Stähle werden mit gehärtet
1000–1050 °C in Öl erhitzt und bei 200–300 °C freigesetzt. Diese Stähle werden zur Herstellung von Vergasernadeln, Federn, chirurgischen Instrumenten usw. verwendet.
Hochchromhaltige Stähle der ferritischen Klasse (12X17, 15X25T und 15X28) weisen im Vergleich zu chromhaltigen Stählen eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf
13 % Cr. Diese Stähle werden nicht durch Wärmebehandlung gehärtet. Sie neigen zu starkem Kornwachstum, wenn sie über 850 °C erhitzt werden. Als zunderbeständige Stähle werden häufig hochchromhaltige Stähle der ferritischen Klasse eingesetzt.

Chrom-Nickel-Edelstähle werden je nach Struktur in austenitische, austenitisch-martensitische und austenitisch-ferritische Stähle unterteilt. Die Struktur von Chrom-Nickel-Stählen hängt vom Gehalt an Kohlenstoff, Chrom, Nickel und anderen Elementen ab.

Austenitische Stähle mit 18 % Cr und 9–10 % Ni (12Kh18N9, 17Kh18N9 usw.) erhalten durch die Härtung ein austenitisches Gefüge und zeichnen sich durch hohe Duktilität, mäßige Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden Umgebungen aus. Diese Stähle sind technologisch
(gut geschweißt, gestanzt, kaltgewalzt usw.).

Die Stähle 12Kh18N9, 17Kh18N9 haben nach langsamer Abkühlung aus dem austenitischen Bereich ein Gefüge bestehend aus Austenit, Ferrit und Karbiden. Um Karbide aufzulösen und deren Freisetzung beim langsamen Abkühlen zu verhindern, werden austenitische Stähle auf 1050–1120 °C erhitzt und in Wasser, Öl oder Luft abgeschreckt. Austenitische Stähle neigen bei niedrigen Temperaturen nicht zum Sprödbruch; daher werden korrosionsbeständige Chrom-Nickel-Stähle häufig in der Tieftemperaturtechnik zur Lagerung von Flüssiggasen, zur Herstellung von Hüllen für Treibstofftanks und Raketen usw. verwendet.

Stähle der austenitisch-martensitischen Klasse (09Kh15N8Yu, 09Kh17N7Yu) werden häufig hauptsächlich als hochfeste Stähle verwendet. Sie sind gut verschweißt und beständig gegen atmosphärische Korrosion. Um eine ausreichende Festigkeit und gleichzeitig eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, wird der Stahl 09Kh15N8Yu der folgenden Wärmebehandlung unterzogen: Abschrecken auf Austenit (925-975).
0 °C), gefolgt von einer Kältebehandlung (-70 °C) und Alterung (350–3800 °C).

Diese Stähle werden zur Herstellung von Häuten, Düsenstrukturen und tragenden Elementen von Flugzeugbaugruppen verwendet.

Stähle der austenitisch-ferritischen Klasse (08X22H6T, 03X23H6, 08X21H6M2T,
10Kh25N5M2 usw.) enthalten 18–30 % Cr, 5–8 % Ni, bis zu 3 % Mo, 0,03–0,10 % C, sowie Zusätze Ti, Nb, Cu, Si und Ni. Diese Stähle wurden nach dem Abschrecken in Wasser von 1000-
1100 0С haben eine Struktur, die aus gleichmäßig verteilten Austenit- und Ferritkörnern mit einem Anteil der letzteren in der Größenordnung von 40-60 % besteht. Diese Stähle werden in der Chemie- und Lebensmitteltechnik, im Schiffbau, in der Luftfahrt und in der Medizin eingesetzt.

2.10 Hitzebeständige Stähle und Legierungen

Diese Stähle werden bei Arbeiten unter Last eingesetzt und weisen eine ausreichende Hitzebeständigkeit bei Temperaturen über 500 °C auf.

Hitzebeständige Stähle der perlitischen Klasse sind niedriglegierte Stähle
(12Kh1MF, 25Kh1M1F, 20Kh1M1F1Br usw.) mit 0,08–0,25 % C und Legierungselementen – Cr, V, Mo, Nb. Die besten mechanischen Eigenschaften werden durch Abschrecken in Öl (oder Normalisieren) bei 880–1080 °C und anschließendes Hochanlassen bei 640–750 °C erzielt. Perlitische Stähle werden zur Herstellung von Teilen verwendet, die über einen langen Zeitraum im Kriechmodus bei Temperaturen bis 500–580 °C und geringer Belastung betrieben werden: Dies sind Überhitzerrohre, Dampfkesselarmaturen, Befestigungselemente.

Stähle der martensitischen und martensitisch-ferritischen Klassen (15X11MF,
11Kh11N2V2MF, 15Kh12VNMF, 18Kh12VMBFR usw.) werden bei Temperaturen bis zu verwendet
580–600 °C. Stähle mit einem geringeren Chromgehalt (bis zu 11 %) gehören zur martensitischen Klasse, Stähle mit einem höheren Chromgehalt (11-13 %) gehören zur martensitisch-ferritischen Klasse.
Stähle werden bei Temperaturen von 1000–1100 °C in Öl oder an der Luft auf Martensit abgeschreckt. Nach dem Anlassen bei 600–750 °C erhält der Stahl die Struktur von Sorbit.
Stahl, der zur Herstellung von Teilen verwendet wird Gasturbinen und Dampfkraftwerke.

Austenitische Stähle haben eine höhere Hitzebeständigkeit als martensitische,
- ihre Arbeitstemperaturen erreichen 700–750 °C. Austenitische Stähle sind duktil und gut schweißbar. Austenitische Stähle werden je nach Härteverfahren in drei Gruppen eingeteilt:

1) feste Lösungen, die nicht durch Alterung aushärten;

2) feste Lösungen mit Karbidhärtung;

3) feste Lösungen mit intermetallischer Härtung.

Stähle der ersten Gruppe (08Kh15N24V4TR, 09Kh14N19V2BR) werden im gehärteten Zustand verwendet (Härtung 1100-1600 0C, Wasser oder Luft). Diese Stähle werden zur Herstellung von Rohrleitungen verwendet. Kraftwerke Hochdruckbetrieb bei 600–700 °C.

Austenitische hitzebeständige Stähle mit Karbid- und intermetallischer Härtung werden in der Regel einer Härtung bei 1050–1200 °C in Wasser, Öl oder Luft und anschließender Alterung bei 600–850 °C unterzogen.

Stähle mit intermetallischer Härtung werden zur Herstellung von Brennkammern, Turbinenscheiben und -schaufeln sowie Schweißkonstruktionen verwendet, die bei Temperaturen bis zu 700 °C betrieben werden.

Hitzebeständige Legierungen auf Eisen-Nickel-Basis (z. B. KhN35VT,
KhN35VTYu usw.) werden zusätzlich mit Chrom, Titan, Wolfram, Aluminium, Bor legiert. Sie härten wie austenitische Stähle durch Abschrecken und Altern aus. Die Legierung KhN35VTYu wird zur Herstellung von Turbinenschaufeln und -scheiben, Düsenringen und anderen Teilen verwendet, die bei Temperaturen bis zu 750 °C betrieben werden.

Zu den normativen Dokumenten zur Normung gehören neben den Normen auch die in rechtlich verankerten Dokumente zu gegebener Zeit internationale und zwischenstaatliche Standards, Regeln, Normen und Empfehlungen. Betrachten wir kurz die Merkmale von Standards und anderen Regulierungsdokumenten.

1. Standards im Anhang zu einem bestimmten Tätigkeitsbereich.

Landesstandard(GOST, GOST R). Gehen Sie zu Objekten staatliche Standards enthalten:

1) organisatorische, methodische und allgemeine technische Objekte mit branchenübergreifender Anwendung;

2) Produkte, Prozesse und Dienstleistungen von branchenübergreifender Bedeutung.

Für Landesnormen wurde eine bestimmte Bezeichnungsstruktur etabliert. Bei Standards, die in einem System enthalten sind, beispielsweise einem System von Standards für Ergonomie und technische Ästhetik (SSETE), einem System von Standards für Zuverlässigkeit, besteht die Bezeichnung aus einem Index der Kategorie des Standards (GOST R oder GOST), einem Index des Normensystems (XX), ein Klassifizierungsgruppencode (X), Nummer der Norm in der Gruppe (XX) und die letzten beiden Ziffern – das Jahr der Registrierung der Norm. Beispiel: Für SSTE haben wir GOST 30.001-83. Grundbestimmungen. Hier ist 30 der Systemindex (XX), 0 der Klassifizierungsgruppencode. 01 ist die Nummer des Standards in der Gruppe, 83 ist das Jahr der Registrierung des Standards.

Merkmale der Entwicklung von OST, STO, STP sind in GOST R 1.4 - 93 festgelegt. Es ist zu beachten, dass die Verwendung von Unternehmensstandards (STP) und technischen Spezifikationen (TS) auf die Organisation (Unternehmen) beschränkt ist.

Industriestandard(OST ). Industriestandards sind ebenso wie staatliche Standards für dieselben Objekttypen konzipiert. Die branchenübliche Bezeichnung besteht aus einem Index (OST), Symbol Ministerium (Abteilung), Registrierungsnummer, Jahr der Genehmigung des Standards. Beispiel: OST56–98–93.

Gesellschaftsstandards(EINHUNDERT). SRT-Objekte sind: 1) grundlegend neue (bahnbrechende) Arten von Produkten und Dienstleistungen; 2) neue Prüfmethoden, Prüfungsmethodik; 3) nicht-traditionelle Technologien für die Entwicklung, Herstellung, Lagerung und neue Prinzipien der Organisation und Verwaltung der Produktion (Forschungsergebnisse); 4) andere Arten von Aktivitäten. Derartige Standards sind geistiges Eigentum und unterliegen dem Urheberrecht. Die STO-Bezeichnung besteht aus einem Index (STO), einer Abkürzung des Unternehmens, einer Registrierungsnummer und Zahlen, die das Jahr angeben, in dem der Standard genehmigt wurde. Beispiel: STO ROO 10.01–95, wobei ROO steht Russische Gesellschaft Gutachter.

Unternehmensstandards(STP ). Diese Art von Standards wird von den Subjekten entwickelt Wirtschaftstätigkeit in den folgenden Fällen: 1) um die Anwendung staatlicher Standards, Industriestandards und Standards anderer Kategorien im Unternehmen sicherzustellen; 2) für Produkte, Prozesse und Dienstleistungen, die in diesem Unternehmen erstellt und genutzt werden. STP wird vom Unternehmensleiter genehmigt und ist für Mitarbeiter obligatorisch dieses Unternehmen und ist eine örtliche Regelung.


Beispiel: Unternehmensstandard – STP-SK-02.05-99, wobei STP der Index des Standards und SK der Index des Standardisierungsobjekts ist, d. h. QC - Qualitätssystem, 02.05 - Registrierungs Nummer und 99 ist das Jahr, in dem der Standard genehmigt wurde.

2. Normen in der Anwendung auf Gegenstände.

Grundlegende Standards- ein normatives Dokument, das einen weiten Anwendungsbereich hat oder enthält allgemeine Bestimmungen für einen bestimmten Tätigkeitsbereich.

Standards für Produkte (Dienstleistungen) Anforderungen für Gruppen festlegen homogene Produkte(Dienstleistung) oder auf ein bestimmtes Produkt (Dienstleistung). Homogene Produkte- eine Reihe von Produkten, die sich durch einen gemeinsamen Zweck, Umfang, Design und technologische Lösungen sowie eine Nomenklatur von Qualitätsindikatoren auszeichnen.

Für Produkte werden folgende Arten von Standards entwickelt: der Standard der allgemeinen Spezifikationen und der Standard der Spezifikationen. Im ersten Fall enthält der Standard Allgemeine Anforderungen zu Gruppen homogener Produkte; im zweiten - zur Festlegung von Qualitätsmerkmalen auf der Grundlage von Kontrolle und Prüfung. Im Allgemeinen umfassen Produktnormen die folgenden Abschnitte: Begriffe und Definitionen, grundlegende Parameter oder Abmessungen, allgemein technische Anforderungen zu Produkten, Regeln für Annahme, Kennzeichnung, Verpackung, Transport und Lagerung. Um die Qualität jedes Produkts zu beurteilen, wird ein Paket von Standards zusammengestellt.

Standards für Prozesse (Werke) Festlegung von Anforderungen an die Ausführung verschiedener Arten von Arbeiten in bestimmten Phasen des Lebenszyklus von Produkten (Dienstleistungen) – Entwicklung, Herstellung, Lagerung, Transport, Betrieb, Entsorgung, um deren technische Einheit und Optimalität sicherzustellen. Ein typisches Objekt sind Industriestandards technologische Prozesse. Beispiel: OST 36–71–82 „Wärmeisolierende Mineralwollplatten. Typischer technologischer Prozess“.

An gegenwärtiges Stadium Von großer Bedeutung sind die Standards für Managementprozesse im Rahmen des Systems zur Sicherung der Qualität von Produkten (Dienstleistungen) – Dokumentationsmanagement, Produktbeschaffung und Schulung. Es gibt Standards für CAD-Systeme (Computer Aided Design).

Standards für Kontrollmethoden(Prüfung, Messung, Analyse) muss zunächst einen umfassenden Nachweis aller zwingenden Anforderungen an die Qualität von Produkten (Dienstleistungen) erbringen. Kontrollmethoden müssen objektiv und genau sein und reproduzierbare Ergebnisse liefern.

3. Weitere normative Dokumente zur Normung. Dazu gehören rechtlich: Regeln (PR), Empfehlungen (R), Normen (N) und Spezifikationen (TU).

Regeln(PR) – ein Dokument, das organisatorische und technische und (oder) allgemeine technische Bestimmungen, Verfahren und Methoden zur Durchführung von Arbeiten festlegt, die für die Verwendung verbindlich sind. Beispiel: Regeln für die Zertifizierung in der Russischen Föderation (genehmigt durch das Dekret des Staatsstandards Russlands vom 10. Mai 2000. Nr. 26); PR 50.2.002–94 Staatssystem Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen.

Empfehlungen(P) – ein Dokument, das freiwillige organisatorische und technische und (oder) allgemeine technische Bestimmungen, Verfahren und Methoden zur Durchführung von Arbeiten enthält. Beispiel: R 50.1.006–95. Staatliche Aufsicht über die Einhaltung der zwingenden Anforderungen staatlicher Normen und über zertifizierte Industrieprodukte. Gosstandart von Russland.

Norm (N) - eine Bestimmung, die zu erfüllende quantitative und qualitative Kriterien festlegt. Beispiel: „Norm Strahlenschutz". Staatliche sanitäre und epidemiologische Aufsicht der Russischen Föderation. M.: 1996.

Technische Bedingungen(TS) wurden in die ND aufgenommen, um legitime Möglichkeiten für deren Nutzung zu schaffen staatliche Regulierung Produktsicherheit und Qualität. Als ND gelten nur solche technischen Spezifikationen, für die erstens bereits Regelungen zu deren Registrierung oder Genehmigung auf Bundesebene per Gesetz erlassen wurden oder eingeführt werden; die zweite, auf die in den Verträgen über die gelieferten Produkte Bezug genommen wird. Gemäß GOST 2.114 werden Spezifikationen für ein Produkt oder für mehrere spezifische Produkte entwickelt. Der TU-Fonds umfasst rund 150.000 Einheiten. Die Bezeichnung TS wird aus dem Code „TU“, dem Code der Produktgruppe nach dem Produktklassifikator (OKP), der dreistelligen Registrierungsnummer des Unternehmenscodes nach dem Klassifikator von Unternehmen und Organisationen (OKPO) gebildet Die letzten beiden Ziffern geben das Jahr an, in dem das Dokument genehmigt wurde. Beispiel: TU 1115-017-38576343-93, wobei 1115 der OKP-Produktgruppencode ist; 017 – Registrierungsnummer; 38576343 - Unternehmenscode gemäß OKPO; 93 ist das Jahr der Registrierung.