Конструкционные легированные марки стали 09Г2С; 10ХСНД; 12ХН3А; 18ХГТ; 18Х2Н4МА

Конструкционные легированные стали представляют собой сплавы, в состав которых входят различные химические вещества: никель, титан, хром и многие другие. Они необходимы для влияния на структуру и получения конкретных химических и физических свойств. Легирующие элементы существенно повышают конструкционную прочность стали. Она может содержать, как один, так и несколько элементов. Такие стали активно используются во многих отраслях промышленности (например, машиностроении), предназначены для изготовления различных конструкций и деталей. Для изготовления стальных труб часто прибегают к использованию марок 09Г2С и 10ХСНД.

Сплавы классифицируют по виду и процентному содержанию химических элементов, качеству, структуре и назначению. В соответствии с количеством легирующих элементов в общей массе, различают следующие виды сталей: низколегированная (менее 3%, например, марка 18ХГТ), высоколегированная (более 10%), среднелегированная (3-10%, например, марка 18Х2Н4МА). По качеству легированные стали бывают качественными, высококачественными и особовысококачественными. Легированные типы сталей в обязательном порядке подвергаются термообработке, что положительно влияет на форму и структуру.

Маркировка изделий

В зависимости от назначения, все виды сталей маркируют с использованием букв и цифр. Обозначение начинается с цифры, которая указывает на содержание углерода в сотых долях. Буква указывает на химический элемент, входящий в ее состав:

• Х-хром;
• А-азот;
• Д-медь;
• Г-марганец;
• Н-никель;
• С-кремний;
• М-молибден.

После буквы в строке идет цифра, которая свидетельствует о процентном содержании этого химического элемента. Если она отсутствует, то данного элемента в составе менее 1,5%. Например, сталь марки 10ХСНД содержит 0,1% углерода, и менее 1,5% хрома, кремния, никеля, меди. При условии, что в конце марки стоит буква «А», сталь является высококачественной, а если буква «Ш» – особовысококачественной. Сталь марки 12ХН3А является высококачественной. Наиболее распространены такие марки стали, как: 09Г2С, 10ХСНД, 12ХН3А, 18ХГТ и18Х2Н4МА. Рассмотрим подробнее каждую в отдельности.

Сталь марки 09Г2С

В марке 09Г2С содержится 0,09% углерода, около 2% марганца и менее 1,5% кремния. В общей сложности численность хим. добавок приблизительно равна 3%, что говорит об отношении этой марки к категории низколегированных сталей. Сварные конструкции из этого вида разновидности стали особенно востребованы. Марку 09Г2С активно используют при производстве металлопроката (например, труб). Ее целесообразно применять в деталях, которые эксплуатируют под давлением при температурах от -60 до 430^оС. В качестве аналога иногда используют марку 18ХГТ.

Ограничений на свариваемость материала нет, при любой методике он не теряет свойств пластичности. Во время сварки деталей из марки стали 09Г2С чаще всего используют элемент, который рассчитан на низколегированное углеродистое сырье. При этом важно соблюдать все тонкости технологии, чтобы предотвратить перегрев шва и другие негативные последствия. После сварки изделие закаливают при высокой температуре (более 600^оС), а спустя некоторое время охлаждают на воздухе. Эти мероприятия позволяют значительно повысить сопротивление износу и прочность изделия.

Сталь марки 10ХСНД

Марка стали 10ХСНД характеризуется содержанием 0,1% углерода и менее 1,5% хрома, кремния, никеля, меди. В совокупности численность химических добавок приблизительно 6%, что указывает на отношение данной марки к категории среднелегированных сталей. Вид поставки данных изделий – сортовой прокат (в частности, фасованный). Чаще всего ее изготавливают в соответствии с ГОСТ 19282-73, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 2591-2006. Такую марку часто используют при изготовлении различных сооружений (например, мостовых конструкций), которые могут работать при температурном режиме от-65 до 450^оС.

Сталь марки 10ХСНД отличается повышенной прочностью и стойкостью к коррозии, что позволяет использовать ее в элементах различной технике и сварных конструкций. Предел прочности листового проката составляет от 490 до 670 МПа. Свариваемость марки 10ХСНД выполняют без ограничений, подогрев и термическая обработка не требуются. Наиболее распространенные способы: РДС (ручная дуговая сварка), АДС (аргонодуговая) под флюсом и газовой защитой, ЭШС (электрошлаковая сварка).

Сталь марки 12ХН3А

Хромоникелевая высококачественная сталь марки 12ХН3А содержит 1,2% углерода, хрома менее 1,5%, никеля около 3%. В общей сложности количество химических добавок около 6%, что указывает на отношение этой марки к категории среднелегированных сталей. Свариваемость марки 12ХН3А – ограниченная, подходящие методы сварки: ручная дуговая и аргонодуговая под флюсом. В качестве аналога часто используют марку 18Х2Н4МА.

Ее используют при изготовлении различных деталей, например, валов, поршневых червяков или шестерней, к которым предъявлены условия повышенной пластичности и прочности, поверхностной твердости. Зачастую сталь 12ХН3Аиспользуют в судостроении (например, при изготовлении биметаллических бесшовных труб). В соответствии с ГОСТ ее могут выпускать в виде калиброванных прутков, кругов, полос, кованых заготовок. Прокат из данной марки – основа для любых деталей, которые работают при отрицательных температурах (вплоть до -90^оС) или под действием ударных нагрузок.

Сталь марки 18ХГТ

Марка стали 18ХГТ характеризуется содержание 0,18% углерода и менее 1,5% хрома, марганца и титана. В совокупности количество химических добавок приблизительно 3%, что говорит об отношении данной марки к категории низколегированных сталей. В большинстве случаев прибегают к контактной точечной сварке (КТС). Вид поставки 18ХГТразличен в зависимости от ГОСТа: ее выпускают в шлифованных прутках (ГОСТ 14955-77), кованых заготовках (ГОСТ 1133-71), калиброванных прутках (ГОСТ 8560-78).

Сталь марки 18ХГТ используют в цементированном  состоянии для деталей, к которым предъявляют требования повышенной износостойкости и прочности, эксплуатируемые под действием ударных нагрузок. При термической обработке воздействует температурой выше 800^оС. Отпускная хрупкость (снижение ударной вязкости стали при отпуске ) практически не присуща для марки 18ХГТ (малосклонна).

Сталь марки 18Х2Н4МА

Хромоникельмолибденовая сталь марки 18Х2Н4МА относится к категории высококачественных сталей. Она содержит 0,18% углерода, около 2% хрома, около 4% никеля и менее 1,5% молибдена. В совокупности получается около 7% химических добавок, что свидетельствует об отношении данной марки к категории среднелегированных сталей. Сварка может осуществляться, как без подогрева, так и с подогревом.

Марку 18Х2Н4МА используют в деталях с повышенными требованиями к прочности и износостойкости, которые эксплуатируют под давлением при температурном режиме от -65 до 430^оС. Сталь марки 18Х2Н4МА часто применяют при изготовлении бесшовных труб в авиационной технике.