Химический состав конструкционной стали 35л
Потребительские свойства стали 35л обусловлены процентным содержанием углерода и других химических элементов, которые распределены в процентном соотношении следующим образом:
- железо (Fe) – приблизительно 97%;
- углерод (С) – 0,32–0,4%;
- марганец (Mn)- 0,45–0,9%;
- кремний (Si) – 0,2–0,52%;
- сера (S) – 0,06%;
- фосфор (Р) – 0,06%.
Марганец и кремний добавляют для хорошей обрабатываемости механическим способом. Доля примесей Р и S зависит от группы назначения отливок.
Сталь 35 конструкционная углеродистая качественная
Для создания различных деталей и механизмов могут применяться самые различные материалы. Среди металлов следует отметить сталь 35. Она относится к классу углеродистых конструкционных сталей высокого качества, считается самым доступным предложением. Сталь 35 (ГОСТ 1050-88 ранее определял основные качества и химический состав, сейчас ему на смену пришел ГОСТ 1050-2013) применяют для получения промышленного крепежа различного типа.
Характеристики стали 35л
Отливки из 35л производят по самой востребованной и современной технологии получения литых изделий – методом литья по газифицируемым моделям. Такой способ позволяет изготовить из стали 35л отливки с высокой размерной точностью, полной идентичностью деталей в серии, различной сложности и низкой стоимостью.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
- предел текучести 343 МПа;
- предел прочности 540 МПа;
- относительное удлинение 16%;
- относительное сужение 20%.
Твёрдость для металлопродукции 35Л (HB 10 -1) составляет 137–229 МПа.
ЛИТЕЙНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПЛОТНОСТЬ
Линейная усадка | 2,2-2,3% |
Склонность к образованию усадочных раковин | 1,2 Ку.р. |
Склонность к образованию усадочной пористости | 1,0 Ку.п. |
Жидкотекучесть | 1,0 Кж.т. |
Показатель трещиноустойчивости | 0,8 Кт.у. |
Сталь 35л является ограниченно свариваемой. Во избежание образования дефектов во время сварки требуется подогрев до 100–120°С с последующей термообработкой. Плотность стали 7830 кг/м3.
Физические свойства
От химического состава зависят основные характеристики и применение стали 35.
Плотность металла с повышением температуры уменьшается. В диапазоне от 20 до 800 градусов она изменяется с 7826 до 7600 кг/м3. Одновременно увеличивается пластичность стали. Показатель плотности необходим при расчете величины нагрузки на несущие элементы конструкции.
С увеличением температуры изменяются и другие физические свойства материала:
- удельное электросопротивление – от 251 до 1156*109 Ом*м при 900 градусах;
- удельная теплоемкость – 469-699 Дж/кг*град;
- коэффициент линейного расширения – с 12 до 13,9 1/град;
- коэффициент теплопроводности уменьшается с 49 до 28 Вт/м*град;
- уменьшается и модуль упругости в интервале 20-400 градусов с 2,06*10-5 до 1,68*10-5 МПа.
Механические параметры
Твердость сплава равна 163 МПа. Показатель можно увеличить с помощью термической обработки. Чаще всего для этой цели используется режим нормализации, который упорядочивает структуру металла и увеличивает поверхностную твердость.
Применение отливок из стали 35л
Произведенная по ГОСТ 977 88 сталь 35л актуальна в станко- и машиностроении, строительной сфере, при изготовлении инструментов. Среднеуглеродистая сталь применяют для изготовления изделий и деталей, которые оптимально функционируют в условиях средних рабочих (статических и динамических) нагрузок в диапазоне температур от -40°С до +450 °С. ООО «АЗТЛ» обеспечивает единичное, серийное и массовое производство из стали 35л следующих деталей: станины станков, колёса зубчатые, кронштейны, тяги, детали для трубопроводной арматуры, гидравлические турбины и др.
Детали | Изделия |
Теплообменники | Корпуса |
Турбомашины | Станины |
Прокатные станы | Тяги, бегунки |
Гидротурбины | Стяжные кольца |
Паровые котлы | Плавающие головки |
Зубчатые колеса | Фланцы, задвижки, валки |
Рамы гироскопов, стабилизаторов | Кронштейны |
Кронштейн корпуса АТ 063.00.00.526 | Угледробитель 01.612.115.007.2 | Крышка НКР100М-1-1071 для бурового станка НКР100М | Колодка нижняя 7.07.011 для бурового станка СКБ-5115 |
Подкова №2 | Якорь Адмиралтейский инвалид | Крышка НКР100М-1-1071 для бурового станка НКР100М | Скат двухребордный ПТМ 316.1-161 |
Применение стали 35
Как ранее было отмечено, рассматриваемый металл получил широкое применение. Это связано с низкой стоимостью производства и довольно высокими эксплуатационными характеристиками. Сплав часто применяется при получении следующих деталей:
- Характеризующиеся низкой прочностью и испытывающие небольшие напряжения. В эту группу относят коленчатые валы, оси, цилиндры, обод, траверсы и другие.
- Различных крепежных элементов: болты, гайки и шпильки. Они обходятся дешево, но при этом не могут эксплуатироваться при изготовлении износостойких деталей.
При выборе этого сплава следует учитывать, что из-за достаточно высокой концентрации углерода существенно снижается степень свариваемости. Поэтому заготовки в большинстве случаев поставляются для механической обработки. Устойчивость к коррозии средняя, получаемые детали могут применяться в умеренно агрессивной среде. Часто получаемые болты применяются при возведении фундамента или создании других несущих конструкций.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Аналоги сталь 35 обладают схожим химическим составом и свойствами, маркируются при применении стандартов ГОСТ. В других странах применяются свои стандарты. К примеру, в США аналоги получили название 1034, 1035, из Китая поставляют сплавы ML35 и ZG270-500. Более доступным предложением можно назвать металлы, которые производятся отечественными компаниями.
Заказать стальное литьё марки 35л
Вся продукция из стали, изготовленная на АЗТЛ, соответствует жестким требованиям ГОСТ и обеспечивает повышенную чистоту структуры отливок. Заказать и купить отливки из стали 35л можно на сайте компании или по телефону. Возможно оперативное производство серийных отливок по техническим требованиям, чертежам или образцам изделия (детали) заказчика. Звоните прямо сейчас – квалифицированные менеджеры ответят на все вопросы, касающиеся оформления заказа, сортимента, технических характеристик металлопродукции, стоимости, способов оплаты и доставки.
Сварка стали
Содержание:
Сталь считается прочным материалом, который используется в разных сферах. Из него изготавливают важные конструкции — ограждения, элементы для обшивки зданий, различное оборудование, трубы и другие изделия. Прочность основы обеспечивает содержание в ее составе различных добавок.
Составляющие компоненты оказывают влияние не только на прочность металла, но и на способность к свариванию. Сварка стали может зависеть от разных показателей — от свойств, прочности, дополнительных компонентов. Именно поэтому некоторые виды металла свариваются быстро и легко, а другие наоборот требуют особого подхода.
Сварка жаропрочных сталей
Сварка жаропрочных сталей обычно выполняется при помощи дугового сваривания с использованием вольфрамового электрода. Весь процесс обычно проходит в среде защитных газов — аргона или гелия.
Сварка стали 15х5м и больших размеров может протекать при помощи аргонодугового сваривания с применением неплавящихся или плавящихся электродов или при помощи автоматической сварки под флюсом.
Аргоновая сварка стали 20х, 30х, 40х по сравнению со свариванием в гелиевой защитной среде сопровождается меньшим расходом газа, небольшим напряжением дуги и высоким сварочным током. По этой причине она является наиболее востребованной.
Сварка жаропрочной стали 40х, 20х, 30х, технология которой требует соединение металла в состоянии после закаливания, имеет несколько особенностей. Во время процесса сваривания металл прогревается до 1050-1100 градусов и после этого резко охлаждается.
Сварка стальных трубопроводов из любого вида металла (низкоуглеродистого, среднеуглеродистого, нержавеющего, жаропрочного) может выполняться разными способами. Самыми популярными являются ручное дуговое, автоматическое, газовое сваривание. Но в любом случае, прежде чем будет проведена сварка стали 30хгса и других марок, технология должна быть полностью изучена.
Классификация сталей по свариваемости
Сварка стали 45, 40, 20 и других марок в зависимости от важных качеств металлической основы может иметь различные характеристики.
В зависимости от степени свариваемости сталь разделяют на несколько групп:
- хорошая свариваемость, при этом показатель углеродного эквивалента Сэкв. должен быть не меньше 0,25 %, допускается больше. Она не зависит от погодных условий, от размера толщины изделий, наличия подготовительных работ;
- удовлетворительный показатель свариваемости — показатель Сэкв должен быть больше 0,25 %, но не выше 0,35 %. При этом имеются ограничительные нормы к условиям окружающей среды и к размерам диаметра свариваемого изделия. Сварка стали 20 должна проводиться при температуре воздуха до -5 в безветренную погоду, а размер диаметра не должен превышать 20 мм;
- ограниченная. Показатель Сэкв. должен составлять от 0,35 % до ,45 %, но главное не больше. Чтобы получить шов высокого качество требуется проводить предварительный нагрев. За счет этого получается добиться плавные аустенитные преобразования, а также формирование устойчивых структур;
- плохая свариваемость, при которой показатель Сэкв. составляет больше 0,45 %. Для того чтобы получить качественное и механические устойчивое сварное соединение требуется предварительная температурная подготовка кромок металлической основы. Также после сваривания конструкцию следует термически обрабатывать. Для получения требуемой микроструктуры во время сварки стали 40 должны выполняться дополнительные подогревы и охлаждения.
Разновидности нержавеющей стали
Сварка разнородных сталей нержавеющей и обычной зависит не только от свойств материала, но и от его вида. По этой причине чтобы выбрать подходящий способ сваривания стоит сначала определить видовую принадлежность стали.
По главным свойствам нержавеющая сталь классифицируется на следующие виды:
В составе аустенитных имеется высокое содержание никеля и хрома. Применяются нержавеющие стали для изготовления сварных конструкций, для производства посуды, архитектурных компонентов, дымоходов, столовых принадлежностей. Сталь этого вида обладает высокой пластичностью, химической стойкостью и устойчивостью к механическим повреждениям.
В мартенситные стали входит низкий уровень углерода и хрома до 12 %. Металлы данной разновидности обладают высокой хрупкостью, но очень твердые. Из них производят режущие приспособления, бытовые изделия, турбины, крепежные элементы, которые используются в среде со слабым уровнем агрессивности.
В состав ферритных сталей входит средний уровень хрома. Они не закаляются и имеют повышенную устойчивость к агрессивным средам. Их в основном используют в машиностроительной сфере для производства втулок, валов, штуцеров.
Виды сварки нержавеющей стали
Сварка мартенситно, ферритных и аустенитных сталей выполняется практически всеми известными и распространенными способами сваривания. К наиболее популярным методам относят:
- ручная дуговая MMA;
- вольфрамовым электродом в атмосфере аргона TIG;
- при помощи полуавтоматических технологий сваривания в инертной атмосфере — MIG/MAG, лазером.
Сварка аустенитных сталей и других разновидностей нержавеющего металла обычно выполняется осторожно, во время нее следует учитывать сложный химический состав и физические свойства металла. К главным качествам, которые затрудняют процесс сварки, относятся:
- при сваривании нержавеющих сталей температура должна быть ниже, в отличие от сварки углеродистых металлов;
- сварка разнородных сталей сопровождается высоким тепловым расширением;
- низкий уровень теплопроводности.
Особенности сварки низкоуглеродистых сталей
Металлы низкоуглеродистого типа имеют в своем составе 0,25 % углерода. Этот показатель обеспечивает положительные особенности основы:
- хорошая упругость;
- высокие свойства пластичности;
- значительная ударная вязкость;
- основа идеально подходит для сваривания.
Применяют низкоуглеродистую сталь для сварных конструкций. Также используют при изготовлении изделий методом холодного штампования.
Как сваривается низкоуглеродистая сталь
Технология сварки низкоуглеродистых сталей проводится с помощью ручного дугового сваривания с использованием электродов с обмазыванием. Обязательно запомните несколько нюансов:
- в первую очередь требуется выбрать марку электродов. За счет этого обеспечивается равномерная структура наплавленного металла;
- сваривание должно выполняться в быстром и точном режиме;
- перед тем как начинать рабочий процесс требуется заранее подготовить детали, которые нужно будет соединять.
Технология сварки углеродистых сталей может производиться газовым свариванием. К важным особенностям относят:
- при этом процесс проводится без использования дополнительных флюсов;
- для присадочной основы стоит использовать металлическую проволоку с низким уровнем углерода;
- при правильном выполнении сваривании предотвращается образование пор;
- изделия важного значения нужно сваривать аргоном.
Как сваривание будет выполнено, готовое изделие обязательно подвергают термической обработке при помощи метода нормализации. Во время данного процесса изделие нагревается до 4000С, затем охлаждается и выдерживается на открытом воздухе. Данная процедура делает структуру изделия равномерной.
Главные особенности
Сварка стали 30 с низкоуглеродистой основой обладает несколькими важными особенностями, на которые стоит обратить внимание:
- качественное сваривание конструкций из данного материала обеспечивает равнопрочность сварного соединения с основным металлом. Также оно защищает от образования дефектов;
- металлическая основа соединения имеет в составе низкое содержание углерода, но при этом показатели таких компонентов, как кремний и марганец повышены;
- во время ручной дуговой сварке околошовная зона может подвергаться перегреванию. Это способствует небольшому упрочнению шва;
- шов, который выполняется при помощи многослойной сварки, имеет повышенную хрупкость;
- в связи с тем, что в швах имеется низкий уровень углерода, они обладают повышенной стойкостью к воздействию межкристаллическому коррозийному поражению.
Разновидности сварки для низкоуглеродистой стали
Сварка низкоуглеродистых сталей может производиться при помощи нескольких методов. При этом каждый из них имеет важные особенности, которые обязательно нужно учитывать во время сваривания.
Вид | Характеристика |
Ручное дуговое сваривание электродами с покрытием | Чтобы точно выбрать расходный материал для сваривания этим методом, требуется учитывать несколько важных условий — готовый сварной шов должен быть без повреждений, равномерная прочность соединения, оптимальный химический состав металлической основы шва, стойкость соединения при ударах. Сварка стали 45 и других марок выполняется электродом. При этом могут использоваться различные марки электродов. |
Газовая | Процесс производится в защитной аргоновой среде. Дополнительно в качестве присадочной основы используется проволока из металлической основы. |
Электрошлаковая | Во время нее применяются флюсы. Электроды из проволочной и пластинчатой основы выбираются в зависимости от главного сплава. |
Автоматическое и полуавтоматическое сваривание | Процесс сваривания производится в защитной среде. Во время него может применяться аргон или гелий в чистом виде, но в основном углекислый газ. |
Автоматическая под флюсом | Сваривание выполняется с использованием электродной проволоки в диаметре от 3 до 5 мм. Сварка 45 стали (20, 30, 40 и других марок) полуавтоматом — 1,2-2 мм. Сваривание происходит за счет электрического тока с обратной полярностью. |
Сваривание с применением порошковых проволок | Оно считается самым подходящим. Сила тока обычно находиться в пределах от 200 до 600 А. |
Сварка высокоуглеродистой стали
Из высокоуглеродистого металла не производятся сварные изделия. Дело в том, что данный материал обладает низким уровнем пластичности, именно это свойство ограничивает использование металла.
Высокоуглеродистую сталь применяют в следующих целях:
- во время проведения ремонтов и строительства;
- для изготовления пружин;
- для производства инструментов и изделий, которые используются для резки, бурения, деревообработки;
- из металла производится проволока с высокой прочностью;
- конструкции, которые имеют высокую износостойкость и прочность.
Как выполняется
Сварка высокоуглеродистых сталей выполняется обычно с использованием предварительного и сопутствующего прогрева наплавляемого металла до 150-4000С. Также после сваривания дополнительно для улучшения прочности проводится термообработка.
Это нужно потому, что сплавы из материала имеют высокую хрупкость, повышенную чувствительность к трещинам с горячей и холодной структурой, а также из-за химической неоднородности сварного соединения.
Технология сварки высокоуглеродистых сталей выполняется с учетом следующих рекомендаций:
- после прогрева выполняется отжиг. Он выполняется, пока конструкция не остынет до 2000С;
- сварка 40х, 20х, 30х не должна выполняться на сквозняках, а также при показателе температуры ниже -50С;
- чтобы повысить свойства прочности шва нужно производить плавный переход от одного к другому свариваемому металлу;
- чтобы получить качественное соединение стоит при сваривании использовать узкие валики. При этом должно выполняться охлаждение каждого наплавляемого слоя;
- обязательно должны выполняться правила, которые относятся к соединениям из среднеуглеродистой основы.