Углеродистая сталь марки 08ПС: характеристики, применение, аналоги


Сплав стали 08ПС

Данная марка классифицируется как углеродистая сталь высокого качества для конструкционных целей. Материал содержит химические элементы – марганец, медь, мышьяк, никель, сера, углерод, фосфор, хром, кремний.
Технологические и физико-химические характеристики сталей и сплавов могут отличаться из-за различий в их составе. Эта особенность важна и в том случае, когда производят сплавы для различных нужд, ее используют в полной мере. Например, чтобы значительно расширить области стандартного применения, существует технология, позволяющая модифицировать стандартные свойства черных металлов, в первую очередь, железа. Как правило, есть возможность добавить пластичности или, наоборот, прочности к сплаву, также — стойкости к коррозии. Определенные технические требования предъявляют к сплавам, которые применяют в качестве основы, поскольку, чтобы производить агрегаты и детали, необходимы определенные типы нагрузок, а также — определенные условия эксплуатации.

Сталь марки 08пс может послужить убедительным примером. Изделия, которые изготовляют на основе этого сплава, вместе с определенным сочетанием других элементов, можно применять в условиях химического воздействия или обработки, возможно также их использование в условиях высоких показателей температур.

Характеристика стали марки 08пc


08пс — Сталь конструкционная углеродистая качественная, сваривается без ограничений, сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.
Для сварки толщиной более 30 миллиметров рекомендуется подогрев и последующая термообработка, не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии при НВ 131 и σв=315-410 МПа, Kυ тв.спл. = 2,1 и Kυ б.ст. = 1,65, нашла свое применение в несущих элементах сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, активно используется в общестроительных решениях. Из данной марки стали выпускают запчасти и детали, подвергающиеся химико-термической обработке и постоянным механическим нагрузкам. Также из нее изготавливают шайбы, вилки, втулки, проушины, тяги, различные прокладки, электросварные трубы и элементы для них, холоднокатаную ленту, проволоку стальную низкоуглеродистую, а так же средне- и высокоуглеродистую.Кроме того, сплав используется в качестве плакирующего слоя.

Примечание. Металл можно упрочнить, подвергнув упрочняющей обработке с помощью регламентируемой или контролируемой прокатки, ускоренному охлаждению. Никаких негативных последствий упрочнение для сплава не несет.

Ковку производят при температурном режиме от 1250 до 800 0С, охлаждение производят на воздухе.

Расшифровка стали марки 08пc

Расшифровка стали: Получают конструкционные углеродистые качественные стали в конвертерах или в мартеновских печах. Обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 08 обозначают содержание его около 0,08 процента. Буквы после содержания углерода обозначают степень раскиcления: пс — полуспокойная. Полуспокойная сталь — является промежуточным звеном по качественным показателям между кипящей и спокойной, кристализуется без кипения с показателями полураскисления.

Поставка 08пс

Сортовой и фасонный прокатГОСТ 1133-71; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 2590-2006;
Листы и полосыГОСТ 82-70; ГОСТ 19904-90; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 103-2006;
ЛентыГОСТ 3560-73;
Сортовой и фасонный прокатГОСТ 8560-78; ГОСТ 10702-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 1051-73;
Листы и полосыГОСТ 4405-75; ГОСТ 1577-93; ГОСТ 13345-85; ГОСТ 4041-71; ГОСТ 9045-93;
ЛентыГОСТ 503-81; ГОСТ 10234-77; ГОСТ 19851-74;
Трубы стальные и соединительные части к нимГОСТ 20295-85; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10704-91; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 24950-81;
Проволока стальная низкоуглеродистаяГОСТ 5663-79; ГОСТ 1526-81; ГОСТ 792-67;
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистаяГОСТ 3920-70; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 9389-75; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 9850-72;

Химический состав стали 08пc

CSiMnNiSPCrCuAs
0.05 — 0.110.05 — 0.170.35 — 0.65до 0.3до 0.04до 0.035до 0.1до 0.3до 0.08

Температура критических точек 08пc

Критическая точкаТемпература
Ac1732
Ac3(Acm)874
Ar3(Arcm)854
Ar1680

Механические свойства стали 08пc

Механические свойства стали 08пс по регламенту ГОСТ 535-2005 отпускается в виде мягкой ленты и листового проката сечением до 4мм, от 0,05 до 1,5мм, от 1,5 до 2,0мм, свыше 2мм до 2,9мм, а также от 3,0 до 4,0 мм. Толщина проката: 0,05-1,5 мм, временное сопротивление разрыву: 310-440 МПа, относительное удлинение: >17%. Толщина проката: 1,5-2,0 мм, временное сопротивление разрыву: 310-440 МПа, относительное удлинение: >18%. Толщина проката: 2,0-2,9 мм, временное сопротивление разрыву: 310-440 МПа, относительное удлинение: >20%. Толщина проката: от 3,0 до 4,0 мм, временное сопротивление разрыву: 310-440 МПа, относительное удлинение: >24%. Ниже приведены данные в табличном варианте по ГОСТ 16523:

ГОСТСостояние поставкиСечение, ммσ0,2 (МПа)σв(МПа)δ5 (δ4)(%)ψ %
не менее
1577-93Полосы нормализованные6-251752953560
16523-70 (Образцы поперечные)Листы горячекатаныеДо 2275-390-24
2-3,9-26
Листы холоднокатаныеДо 2275-390-25
2-3,9-28

Механический свойства стали 08пс при температуре 200С

ГОСТСостояние поставкиσв(МПа)δ5 (δ4)(%)ψ %НВ
не менее
4041-71 (Образцы поперечные) 9045-80 (Образцы поперечные) 10234-77 503-81
10702-78
Листы термообработанные: 3-й категории холоднокатаные Лента отоженная плющенная Лента холоднокатаная: особомягкая мягкая полунагартованая нагартованая Сталь калиброваная и калиброванная со специальной отделкой: после отжига или отпуска после сферодизирующего отжига нагартованнаяНе более 365 255-365 Не более 450 245-390 315-440 370-510 440-590 310-410 290-390 37036 (28) 20 (23) (17) (7) (4) — — 8— — — —
60 60 60
98 — — —
131 131 17

Физические свойства стали 08пc

TемператураE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
МПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202,03
1002,0612.5607846482178
2001.8313.4567814498252
30014517781514341
40014.5477745533448
50014.9417708555575
60015.1377668584725
70015.3347628626898
8003075986951073
9002776027031124
1000695

Технологические свойства стали 08пс

Свариваемость:без ограничений.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Группа прочности марки 08пc

К270В08пс

Свойства

Сталь 08пс прочная, не склонна к отпускной хрупкости, сваривается без ограничений и термообработки.

  • Твердость по Роквеллу – 10-1=131 МПа. Измеряется глубиной проникновения в металл алмазного конуса.
  • Твердость по Бринеллю – 196 МПа. Измеряется с посощью вдавливания в металл стального шарика.
  • Плотность материала – в диапазоне от 7846 до 7602 кг/м3, что является типичным показателем для углеродистой стали вообще.
  • Предел прочности – в диапазоне 270-412 МПа.
  • Предел текучести – 196 МПа при температуре 20С.

Технологические свойства стали 08пс

Марка металлопрокатаЗаменитель
08ПС
Флокеночувствительность Свариваемость Способы варки Склонность к отпускной хрупкости
не чувствительна без ограничений КТС, РДС, АДС (флюс + защитный газ) не склонна

Механические свойства стали 08пс

Сортамент ГОСТ Размеры

толщина,

диаметр

Термообработка у d5
мм % % МПа МПа
Прокат 1050- 88 до 80 нормализация 196 320
калиброван.

нагартован.

10702-

78

370
Пруток

калибров.

10702-

78

отжиг 310-

410

Полоса 4041-71 от 6 до 60 196 320
Лист 4041- 71 от 4 до 8 есть 270- 410

Механические свойства стали 08пс в зависимости от сечения

ГОСТ Состояние поставки σв(МПа) δ5 (δ4)(%) ψ % НВ
не менее
4041-71 (Образцы поперечные) 9045-80 (Образцы поперечные) 10234-77 503-81 10702-78 Листы термообработанные: 3-й категории холоднокатаные Лента отоженнаяплющенная Лента холоднокатаная: особомягкая мягкая полунагартованая нагартованая Сталь калиброваная и калиброванная со специальной отделкой: после отжига или отпуска после сферодизирующего отжига нагартованная Не более 365 255-365 Не более 450 245-390 315-440 370-510 440-590 310-410 290-390 370 36 (28) 20 (23) (17) (7) (4) — — 8 — — — — 60 60 60 98 — — — 131 131 179

Свойства по стандарту ГОСТ 1050-2013

Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительное сужение,ψ, %
> 175 > 290 > 35 > 60

Свойства по стандарту ГОСТ 10702-78

Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Твердость, НВ Относительное сужение,ψ, % Группы осадки Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Твердость, НВ Относительное сужение,ψ, % Группы осадки
Размер: < 30 мм Размер: > 30 мм
310-410 115 60 50,66,66И 310-410 115 60
После сфероидизируещего отжига
Размер: < 30 мм Размер: > 30 мм
290-390 115 60 50,66,66И 290-390 115 60
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Твердость, НВ Относительное сужение,ψ, % Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Группы осадки Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Твердость, НВ Относительное сужение,ψ, % Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Группы осадки
Размер: < 30 мм Размер: > 30 мм
370 131 60 8 50,66,66И 370 131 60 8
Нагартованный и калиброванный со специальной отделкой поверхности
Размер: < 28 мм Размер: > 28 мм
370 179 8 60 50,66,66И 370 179 8 60

Свойства по стандарту ТУ 14-152-42-98

Сортамент Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, %
После термообработки
Трубы 260 30

Материал 08пс – твердость, Мпа

Сортамент ГОСТ НВ 10-1
Прокат 10702-78
Горячекатанный 115
Калиброван 143
Лист
После термообработки 4041-71 109
Толстый 1577-93 131

Температура критических точек, (0С)

Критические точки Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
Температура 732 874 680 854

Физические свойства стали 08пс

Т R 109 E 10-5 l a106 r C
Град Ом·м МПа Вт/(м·град) 1/Град кг/м3 Дж/ (кг·град)
МПа
100 178 2.03 12.5 7846 482
200 252 2.06 13.4 7814 498
300 341 1.83 7781 514
400 448 14.5 7745 533
500 575 14.9 7708 555
600 725 15.1 7668 584
700 898 15.3 7628 626
800 1073 7598 695
900 1124 7602 703
1000 695

Технологические свойства

Сталь обладает высокой надежностью, это обуславливает отсутствие дефектов при отливе, имеет отличную свариваемость, не склонна к хрупкости.

Эти свойства позволяют применять способы гибки материала как ручным методом, так и на специализированных станках.

Отпускная хрупкость

Сталь 08 ПС не склонна к отпускной хрупкости, поскольку ее твердость HB 10-1 = 131 МПа. Кроме того, материал не реагирует на флокены.

Свариваемость

Сталь характеризуется отличными свойствами свариваемости при отсутствии предварительного подогрева, при этом микротрещины на плоскости не возникают.
В сварочных работах возможно использование любых методик. Если же толщина листов большая – будет использована многослойная сварка.

Коррозийная устойчивость: ржавеет или нет?

В целом сталь 08 ПС обладает коррозийной устойчивостью и долгое время не ржавеет. Но если технология изготовления нарушена, коррозия появится уже в ближайшее время.

Механическая обработка и подготовка стали 08ПС

Очистка. Производится с использованием станков, а также металлических ручных щеток. Использование станков значительно повышает КПД.

Резка. Рекомендуется применять станки, способные одновременно разрезать несколько листов или стержней арматуры. Также резку металла можно произвести с помощью ручных пресс-ножниц.

Гибка. Используется для получения некоторых изделий (спирали, хомутики, арматурные стержни). Гибка проводится с помощью приводных и ручных станков, самодельных приспособлений.

Технические свойства

Поскольку материал сам по себе очень прочный и твердый, то и ведет он себя достаточно адекватно на фоне различных нагрузок.

Но если нагрузка слишком высока, сталь может быть деформирована, что в последствии нивелируется. Это следует иметь в виду.

Твердость по Роквеллу

Измерение происходит с помощью специально промаркированной шкалы: 60, 100, 150 кгс.

По сути метод основан на измерении глубины проникновения алмазного конуса в испытуемый материал. Чем меньше глубина, тем тверже материал.

Единица измерения HRCЭ, HRB. Таким образом, твердость стали по Роквеллу равна 10 – 1 = 131 МПа.

Твердость по Бринеллю

В испытуемый материал вдавливается уже стальной шарик d = 2,5; 5 и 10 мм. Единица измерения HB. В состоянии плавки твердость металла меняется и становится равной при 20 градусах 196 МПа (до 175 МПа пропорционально увеличению температуры).

Какая плотность материала?

Плотность сплава колеблется в диапазоне от 7846 до 7602 кг/м3. Эти значения типичны для низкоуглеродистой стали.

Но величина ориентировочна, ее не рекомендуется использовать с целью проектирования.

Расшифровка названия

Марка стали – 08ПС, где 08 (0,8 %) – это обозначение содержания углерода. СП – это степень раскисления. Выделяют три степени: кипящий материал, спокойный и полуспокойный. 08Пс – это полуспокойный сплав, сочетающий в себе положительные качества кипящих и спокойных сплавов.

Химический состав

Химический состав стали регламентирован ГОСТ 1050-88 (также ГОСТ 4041-71 и ГОСТ 9045-93). Состав включает следующие элементы:

  • Углерод (min 0,05 max 0,11 %). От содержания углерода зависит степень твердости металла, его прочность и свариваемость. Остальные составляющие влияют на характеристики стали в период эксплуатации.
  • Кремний (Si) (min 0,05 max 0, 17 %).
  • Марганец (Mn) (min 0,35 max 0, 65 %).
  • Хром (Cr) (max 0,10 %).
  • Мышьяк (As) (max 0,08 %).
  • Никель (Ni) (max 0,3 %).
  • Сера (S) (max 0,4 %).
  • Фосфор (P) (max 0,035 %).

Предел прочности

Предел прочности стали находится в промежутке 270–412 МПа.

Предел текучести

Под пределом текучести подразумевается та величина нагрузки, при воздействии которой форма образца изменяется на 0,2 %.

Предел текучести прописывается в случае сортового металлопроката.

У стали 08 ПС он равен 196 МПа при 20 градусах.

Температура эксплуатации

Начальная температура эксплуатации стали 1250 градусов. Конечная – 800 градусов. При высокотемпературной обработке улучшаются свойства материала.

В этом случае не нужно добавлять другие химические элементы. Такую обработку используют при производстве несущих конструкций либо для придания прочности сплаву.

Для понижения температуры стали используют воду либо масло. Иногда охлаждение происходит просто на воздухе. Такая закалка придает твердость. Во время отжига структура материала выравнивается и убирается повышенная пластичность. Отпуск нивелирует напряжение внутри сплава.

Сталь 08пс

На нашем сайте представлены разнообразные металлические изделия, которые можно приобрести на заказ в любом количестве. Также на портале «Атлант Металл» вы найдете массу полезной информации о различных товарах, составах и марках стали. Из этой статьи вы узнаете факты о стали марки 08пс, которая является конструкционной углеродистой качественной. На нашем сайте легко заказать изделия, созданные из этого материала, а также из сталей марок 08пс5 и 08пс6.

В наименовании Ст08пс «Ст» — это сталь. Цифры, которые идут следом, условно обозначают количество углерода в составе (в процентах, в десятых долях)

«ПС» в названии обозначает полуспокойную сталь, один из трех способов раскисления стали. Также существует кипящая и спокойная.

Обработка

Сталь марки 08ПС может подвергаться различным видам обработки. Речь идет и о термических, и о механических операциях. Рассмотрим подробно каждый из вариантов.

Термическая

Термообработка материала с маркировкой 08ПС способствует улучшению его характеристик. При этом не возникает необходимости во внесении в сплав других дополнительных составляющих. По завершении рассматриваемой процедуры заметно возрастает прочностный уровень металла. Нередко термообработку задействуют для тех заготовок, которые в дальнейшем запланировано эксплуатировать в несущих конструкциях. Для рассматриваемой обработки стали могут применяться такие этапы, как закаливание, отпуск и отжиг.

Операция по закаливанию способствует получению материалом требуемого уровня жесткости. Когда этап закаливания завершается, заготовки разрешается охлаждать в различных условиях. Подойдет как водяная, так и масляная среда.

Чтобы устранить лишнее напряжение, которое проявляется внутри металлической структуры, обращаются к такой операции, как отпуск. По завершении указанного этапа обработки изделия из сплава марки 08ПС становятся гораздо более твердыми, возрастает и уровень их прочности. Чтобы эффективно выровнять внутреннюю структуру, а также избавиться от излишнего уровня пластичности, сплав подвергается операции по отжигу.

Механическая

Чтобы получить стальные детали из проката, целесообразно провести тщательную чистку поверхностей от окалин, а также масляных следов и других подобных загрязнений. Для этой цели разрешено задействовать как щетки с щетиной из металла, так и компоненты малой механизации. К примеру, можно воспользоваться болгаркой.

На заготовительных участках производств, использующих металлический прокат из сплава 08ПС, применяют специальные ножницы гильотинного вида, а также особые пильные аппараты Геллера, прессовые ножницы и другое подобное техническое оборудование. С таким оснащением удается реализовывать раскрой металлопроката. Речь идет и о профильном, и о листовом продукте.

Технологические особенности 80ПС позволяют применять данное сырье для производства деталей, обращаясь к методам гибки. Эту операцию возможно производить, используя самые разные приспособления. Подойдут как простые ручные модели станков для гибочных работ, так и специализированные высокотехнологичные станки. Разумеется, работать с последними гораздо проще, да и времени на загиб стали затрачивается в разы меньше.

Для обработки механического типа запчастей и деталей, произведенных из сырья с маркировкой 08ПС, не требуется задействовать особых специализированных инструментов или приспособлений.

Проводить рассматриваемые операции разрешается с привлечением сплавов твердого типа, к примеру, Т15К6.

Обработка стали 08пс

Сталь 08пс является улучшаемым сплавом, т.е. подлежит термической и химико-термической обработке для повышения эксплуатационных характеристик.

Свариваемость и ковка стали 08ПС

Начальная температура ковки 1250С, конечная 800С. Охлаждение рекомендуется проводить на воздухе. Металл обладает отличной свариваемостью без ограничений, за исключением деталей, прошедших химико-термическую обработку. Способы сварки: РДС, АДС (флюс и газовая защита), КТС.

Термическая обработка стали 08ПС

Прокат стали 08пс подвергается трем видом термообработки – отжигу, закалке и отпуску. В зависимости от цели, обработка помогает:

  • нормализовать пластичность (отжиг);
  • повысить твердость (закалка);
  • устранить внутреннее напряжение (отпуск).

Механическая обработка и подготовка стали 08ПС

Сталь 08пс подвергается очистке, резке и гибке. Очистка осуществляется на станковом оборудовании, либо вручную – с помощью металлических щеток. Для резки используются ручные пресс-ножницы, а на предприятиях применяются станки, способные резать сразу несколько листов. Гибка необходима для изготовления некоторых деталей, ее можно производить на станочном, ручном или самодельном оборудовании.

Основные характеристики и свойства стали 08ПС

Отрицательный показатель в категории флокеночувствительности.

Обладает повышенной прочностью, отсутствует риск хрупкости при отпуске. Не имеет ограничений при проведении процесса сварки деталей, не требующего подогрева и дальнейшей температурной обработки.

Возможны следующие виды сварки:

КТС, РДС, АДС, обеспечиваемые применением газа. Поскольку сталь 08пс является трудносвариваемой, для того, чтобы достичь требуемого уровня соединений, которые создаются посредством сварки, приходится прибегнуть к проведению дополнительных мероприятий. Металл необходимо нагреть до определенных температурных показателей – от двухсот до трехсот градусов – важное условие технологического процесса, после предусмотрена операция отжига и дополнительной тепловой обработки.

Температура ковки стали 08пс: на старте — 1250, финише ковки — 800. Охлаждают на воздухе сечения до 300 мм.

Сталь 08 пс представляя собой достаточно прочный, надежный и твердый металл, способна выдерживать довольно большие нагрузки, при этом не теряя сохранности в форме и не деформируясь.. Благодаря именно этим особенностям стали 08 пс ее высоко ценят и используют в самых разных деталях, инструментах, конструкциях. При определенной нагрузке на сталь 08пс, металл может «отреагировать» по-разному: не изменившись по

Форме либо слегка деформиовавшись, принять нагрузку на себя и вернуться к исходному состоянию после того, как нагрузка будет снята, или же сохранить изменившуюся форму после снятия нагрузки. В таком случае форма изменившейся детали должна оставаться постоянной, причем, состояние самой же металлической детали станет «напряженным».

Классификация материала и применение марки 08пс

Марка: 08пс Классификация материала: Сталь конструкционная углеродистая качественная Применение: для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей, подвергаемых химико-термической обработке — втулок, проушин, тяг.

Химический состав материала 08пс в процентном соотношении

CSiMnNiSPCrCuAs
0.05 — 0.110.05 — 0.170.35 — 0.65до 0.3до 0.04до 0.035до 0.1до 0.3до 0.08

Механические свойства 08пс при температуре 20oС

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Лист термообработ., ГОСТ 4041-714 — 8270-41032
Трубы, ГОСТ 10705-8031419625
Прокат калиброван. нагартован., ГОСТ 10702-78370860
Сталь калиброван., ГОСТ 10702-78314-41260Отжиг
Полоса, ГОСТ 1577-936 — 602901753560Нормализация

Технологические свойства 08пс

Свариваемость:без ограничений.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y— Относительное сужение , [ % ]
KCU— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
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, [Ом·м]
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

Химический состав

Основой стали 08кп является железо, оно занимает 98% сплава. Все остальные элементы, включая углерод, помещаются в оставшиеся 2%.

  • кремний – легирующий элемент, добавляется для придания металлу устойчивости к коррозии, упругости, прочности, окалиностойкости;
  • марганец – один из основных раскислителей, выводит газы, препятствует образованию пузырьков и раковин при затвердевании стали на завершающих этапах производства, способствует повышению прочности и твердости металла, но негативно влияет на пластичность;
  • медь – добавка, особенно полезная в строительных сталях, повышает устойчивость к коррозии и прочность материала;
  • мышьяк – является случайной примесью, может незначительно улучшать антикоррозионные свойства, но приводит к хладноломкости, потому считается нежелательным элементом;
  • никель – легирующий элемент и раскислитель, способствует лучшей прокаливаемости, защищает от коррозии, придает прочность и твердость, не влияет на пластичность;
  • сера – негативно влияет на физико-химические и механические свойства стали, повышает красноломкость стали, образует нерастворимое соединение сульфид железа, нарушающее структуру стали, приводящее к трещинам и надрывам;
  • фосфор – ухудшает показатели пластичности и ударной вязкости, особенно его вредное воздействие заметно при критически высоких и низких температурах, сталь становится хладноломкой и красноломкой;
  • хром – легирующий элемент, защищает от коррозии, повышает жаропрочность и жаростойкость.
Кремний Марганец Медь Мышьяк Никель Сера Углерод Фосфор Хром
0,05-0, 0.35-0.65 0.3 0.08 0.3 0.4 0.05-

0.11

0.035 0.1

Условные обозначения

Механические свойства

HBKCUyd5sTsв

МПакДж / м2%%МПаМПа
Твердость по БринеллюУдарная вязкостьОтносительное сужениеОтносительное удлинение при разрывеПредел текучестиПредел кратковременной прочности

Свариваемость

ТрудносвариваемаяПодогревТермообработка
Без ограниченийнетдо 100–1200С200–3000С
Сварка с ограниченияминетестьотжиг

Физические свойства

RrClaET

Ом·мУдельное сопротивление
кг/м3Плотность
Дж/(кг·град)Удельная теплоемкость
Вт/(м·град)Коэффициент теплопроводности
1/ГрадКоэффициент линейного расширения
МПаМодуль упругости
Град.Температура

Химический состав

Расшифровка марки стали 08пс указывает на химический состав и структуру сплава:

  • первые две цифры обозначают примерную массовую долю углерода в сплаве;
  • знак «пс» – один из показателей степени раскисления стали, который в данном случае расшифровывается, как «полуспокойная».

Раскислением называют процесс удаления растворенного в жидком металле кислорода, в результате чего уменьшается его вредное влияние:

  • самую высокую степень раскисления имеют спокойные стали;
  • кипящие – характеризуются хрупкостью и низкими показателями свариваемости и коррозионной стойкости;
  • полуспокойные сплавы занимают промежуточное положение показателями качества.

Согласно ГОСТу 1050-88, содержание каждого элемента в сплаве в массовых долях выражается следующими цифрами:

  • углерода – от 0,05 до 0,11, от этого элемента зависит поверхностная твердость и структурная прочность металла;
  • кремния, повышающего упругость и устойчивость к окислению – 0,05-0,17;
  • марганца – 0,35-0,65, он улучшает качество стали, способствуя снижению концентрации кислорода и серы.

В качестве случайных примесей в сплаве присутствуют малые количества:

  • хрома – 0,1;
  • никеля – до 0,25;
  • меди – 0,25;
  • мышьяка – до 0,08.

Основным их источником является стальной лом. Случайные примеси могут оказать на свойства сплава значительное влияние, поэтому их содержание ограничивается в зависимости от заданных свойств.

Сера и фосфор относятся к постоянным примесям, присутствие которых неизбежно. Но их количества настолько малы, что не оказывают сколь-нибудь существенного влияния на свойства металла:

  • серы – 0,04;
  • фосфора – 0,035.

Расшифровка

Марка стали 08пс указывает на химический состав сплава, на качество сплава по концентрации вредных примесей и на степень раскисления.

  • Если в маркировке используется слово «сталь», значит, сплав является качественным. Качество углеродистой стали зависит от степени содержания серы и фосфора в составе. По этому показателю стали бывают обыкновенного качества (ст), качественные (сталь), высококачественные (А) и особо высококачественные (Ш).
  • Цифра 08 означает содержание углерода в сотых долях процента – 0.08%. Содержание углерода низкое, сталь 08пс относится к малоуглеродистым или мягким. Прочность и твердость такой стали невысоки, но ее достоинствами являются пластичность и ударная вязкость, делающие ее устойчивой к динамическим (ударным) нагрузкам.
  • Маркировка «пс» — полуспокойная — указывает на среднюю степень раскисления сплава. По степени раскисления стали бывают спокойными, полуспокойными и кипящими. Спокойная сталь отличается минимальным количеством примесей и однородной структурой без газовых пузырьков и пор. Кипящая сталь содержит наибольшее число примесей, ее структура неоднородна и пориста. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между ними – в ней есть примеси и пористость, но в меньшей степени, чем у кипящей стали.

В маркировке углеродистых сталей часто не указываются никакие химические элементы кроме углерода. Это не означает, что других элементов там нет, а лишь свидетельствует о их незначительном количестве, практически не влияющем на характеристики стали.

Применение

Стальной сплав удовлетворительно поддается станочной обработке. При обточке не дает чистой поверхности, а при нарезке резьбы не позволяет качественно выполнить мелкий шаг. Поэтому для улучшения обрабатываемости сталь 08пс часто подвергают нормализации и холодной обработке давлением.

Ее широко используется для изготовления изделий, не требующих термообработки, и для облицовки кузовов, машин и агрегатов. Также сталь 08пс применяется для производства цементируемых деталей, условия эксплуатации которых требуют высокой поверхностной твердости и износостойкости с сохранением вязкости сердцевины. В промышленных масштабах из нее производят шайбы и скобы, тяги и стаканы, проушины и упоры, валики и обечайки, диски и втулки, а также другие неответственные и ненагруженные детали.

Холоднокатаные листы – марки стали, классификация, применение, ГОСТ

Холоднокатаный лист – это разновидность металлопроката, производимая из горячекатаного листа путем холодной перекатки. Основными потребителями ХК листа являются строительная и машиностроительная отрасли. В машиностроении применяется огромный ассортимент деталей, изготовленных путем холодной штамповки из ХК листа, а также ответственные детали и конструкции, для которых важна чистота поверхности листа. В строительстве ХК лист популярен благодаря отличной свариваемости.

Холоднокатаный лист отличается от горячекатаного дополнительной обработкой давлением. Это достаточно сложный и энергоемкий технологический процесс, приводящий к повышению стоимости проката. Но благодаря более ровной и гладкой поверхности, ограниченной толщины листа и плотности у холодного проката всегда будут свои покупатели.

Марки стали холоднокатаного листа

Для изготовления ХК листа используется в основном пластичная сталь, т.к. именно такие сплавы легче всего обрабатывать давлением. Холодный прокат изготавливается из марок:

  • Ст20кп/пс;
  • Ст25;
  • Ст30;
  • Ст35;
  • Ст40;
  • Ст45;
  • Ст08пс/кп;
  • Ст10кп/пс;
  • Ст15кп/пс.

По типу исходного материала холоднокатаные листы делятся на две разновидности: из качественной стали с низким содержанием углерода; из стали обыкновенного качества и углеродистой качественной стали.

Из стали 08сп/пс/кп производят следующие виды холодного проката:

  • Лист ХК ГОСТ 19904
  • Лист ХК ГОСТ 16523
  • Лист ХК ГОСТ 9045

Классификация по способности к вытяжке

  1. Весьма глубокая (ВГ);
  2. Сложная (СВ);
  3. Особо сложная (ОСВ);
  4. Весьма особо сложная (ВОСВ).

Применение ХК листа

Холоднокатаный лист предпочитают горячему прокату везде, где требуется качество поверхности стали. Сфера применения холодного проката весьма широка, она включает в себя:

  • строительство;
  • машиностроение;
  • судостроение;
  • приборостроение;
  • авиастроение;
  • электроэнергетика;
  • перерабатывающая промышленность;
  • производство сельхозтехники.

Из ХК листа изготавливают металлочерепицу и другие профильные листы, перфорированный лист, оцинкованный и лист с полимерным покрытием.

Аналоги и сортамент

Ближайшим отечественным заменителем марки стали 08пс является сплав 08. Зарубежные аналоги должны поступать с сертификатами соответствия стандартам. Среди них самые популярные:

  • А620, 1008, А622 – Соединенные Штаты;
  • GC01, DC04GT, DD11, St12, StW24, UQSt36 – Германия;
  • SPHE – Япония;
  • DC01 – Евросоюз;
  • 3C – Франция;
  • 08F – Китай;
  • 11304 – Чехия;
  • O – Индия.

Сортамент стали, поступающей на рынок металлопроката, регламентируется различными ГОСТами. Он состоит:

  • из шлифованного и калиброванного прутка;
  • листов тонких и толстых;
  • лент и полос;
  • поковок;
  • серебрянки;
  • фасонного и сортового проката;
  • труб разного диаметра.

Свойства стали

С повышением температуры от 20 до 900 градусов физические параметры стали 08пс изменяются в ту или иную сторону:

  • плотность – от 7846 до 7602 кг/м3;
  • модуль упругости – от 2,03 до 1,83*10-5 МПа;
  • коэффициент линейного расширения – 12,5-15,3 1/град;
  • теплоемкость – 60-27 Вт/м*град;
  • уд. теплоемкость – 482-703 Дж/кг*град;
  • уд. электросопротивление – 178-1124*109 Ом*м.

Сплав характеризуется высокими механическими свойствами:

  • твердость НВ 10-1 – 131 МПа;
  • предел текучести стали 08пс для упругой деформации при 20 градусах – 196 МПа;
  • предел кратковременной прочности – 270-412 МПа;
  • временное сопротивление разрыву – 310-410 Мпа, в зависимости от толщины детали;
  • относительное удлинение на разрыв – 35%;
  • сужение – 60%;
  • температурный диапазон ковки – 1250-800 градусов.

За условный предел текучести берется величина нагрузки, под действием которой форма образца изменяется на 0,2%. Этот параметр зависит от разных факторов:

  • формы и толщины изделия;
  • режима термообработки;
  • количества примесей;
  • технологии производства;
  • температуры, при которой измеряется параметр;
  • вида или направления нагрузки.

Поэтому предел текучести указывается для сортового металлопроката, технология получения которого точно соответствует ГОСТу. Из технологических свойств можно отметить:

  • хорошую свариваемость без предварительного нагрева и образования трещин;
  • нечувствительность к флокенообразованию;
  • отсутствие склонности к отпускной хрупкости.

В сварочных работах возможно применение любых технологий. При большой толщине свариваемых листов применяют многослойную процедуру. Однако после термообработки поверхностный слой насыщается углеродом, из-за чего значительно снижается способность металла к свариванию.

Особенности термической обработки

Характеристики и применение стали 08пс зависят от вида изделий и способа термической обработки. Например, показатель твердости НВ составляет:

  • для калиброванного прутка – 143 МПа;
  • толстого листа – 131 МПа;
  • поперечных образцов – 98 МПа.

Для термической обработки используют стандартные процедуры:

  • закалка придает сплаву повышенную твердость;
  • отпуск помогает снять внутренние напряжения, тем самым увеличивая прочность металла;
  • после отжига выравнивается структура материала и устраняется излишняя пластичность;
  • для охлаждения подбирается оптимальная среда – вода, масло.

В качестве среды охлаждения чаще используется масло, так как оно способствует равномерному снижению температуры и препятствует возникновению дефектов. Режимы термообработки разрабатываются с учетом:

  • толщины или сечения детали;
  • ее назначения;
  • значений критических точек.

В процессе термической обработки происходит улучшение всех характеристик стали 08пс:

  • после отпуска при низкой температуре исчезают внутренние напряжения;
  • после отжига выравнивается внутренняя структура;
  • увеличивается механическая прочность.

В процессе механической обработки выполняют очистку поверхности изделий от окалины и различных загрязнений с помощью металлических щеток или болгарки. Для раскроя металлопроката используют механические устройства для резки. Многие детали получают, применяя метод гибки ручными или специальными станками. При механической обработке заготовок можно использовать твердые сплавы.

Преимущества и недостатки

Главным достоинством конструкционной стали 08пс является способность на протяжении длительного периода эксплуатации выдерживать высокие нагрузки без пластической деформации и изменения внутренней структуры. Ее широкое применение связано:

  • с высоким пределом текучести;
  • легкостью сваривания всеми способами до проведения термической обработки;
  • значительной поверхностной твердостью;
  • отсутствием флокеночувствительности и склонности к отпускной хрупкости;
  • доступной стоимостью.

Наряду с ощутимыми плюсами отмечаются и некоторые минусы, например:

  • трудная свариваемость после термической обработки;
  • необходимость защиты от коррозии при эксплуатации в условиях повышенной влажности.

Область применения

Отличные технические характеристики в сочетании с умеренной стоимостью определили широкое применение стали 08пс. Она востребована в производстве изделий, которые предназначены для эксплуатации в условиях высоких механических или термических нагрузок:

  • подвесок;
  • шайб;
  • соединительных вилок;
  • прокладок и втулок;
  • труб разного диаметра;
  • крепежных деталей;
  • монтажной ленты;
  • строительной арматуры;
  • стоечных профилей;
  • изделий, имеющих осевые отверстия;
  • прутьев, поверхность которых обработана разными способами.

Сталь марки 08пс представляет качественный и при этом недорогой сплав, отвечающий всем установленным стандартам.

Источники

  • https://resursmsk.ru/stal-08ps
  • https://resursmsk.ru/08ps
  • https://xlom.ru/spravochnik/stal-08ps
  • https://prompriem.ru/stati/stal-08ps.html
  • https://stroy-podskazka.ru/stal/marki/08ps/
  • https://c-met.ru/marki-metallov-i-splavov/stal-konstrukczionnaya/stal-konstrukczionnaya-uglerodistaya-kachestvennaya/08ps
  • https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/konstruktsionnaya-stal/stal-08ps/
  • https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-uglerodistoy-stali-08ps.html
  • https://metinvest-smc.com/ru/steel/stal-08ps/
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]