- Классификация сталей для закалки и отпуска по стандартам EN ISO 683 и ДСТУ EN 10083 и их применение
- Углеродистые стали
- Легированные стали
- Особенности изготовления изделий из закаливаемых сталей
- Сортамент проката для закалки и отпуска по евростандартам на украинских активах Метинвеста
- Купить сталь для закалки и отпуска
Мы продолжаем рассказывать нашим читателям о малоизвестных в Украине, но широко применяемых в зарубежной промышленности марках стали, которые выпускаются на металлургических предприятиях Метинвеста. Сегодня речь пойдет о нелегированных и легированных сталях для закалки и отпуска. Все они доступны для заказа в Украине через официальные представительства ООО «Метинвест-СМЦ». Вы также можете задать все интересующие вас вопросы, позвонив по телефону нашего контакт-центра 0800-30-30-70.
Такие стали поставляются в пластичном состоянии после горячей прокатки или смягчающего отжига, а окончательный комплекс свойств приобретают после изготовления готового изделия и его упрочнения путем закалки и отпуска. Такая схема производства позволяет машиностроительным предприятиям создавать детали и рабочие элементы техники практически любой формы, а на финишном этапе придавать им максимальную прочность и твердость, которые обеспечат длительный срок безаварийной эксплуатации.
Процесс закалки стали
Классификация сталей для закалки и отпуска по стандартам EN ISO 683 и ДСТУ EN 10083 и применение
До 2018 года основным европейским нормативным документом, регламентирующим технические условия поставки закаливаемых углеродистых и легированных сталей, был стандарт EN 10083 «Стали для закалки и отпуска» (в трех частях), введенный в 2006 году. На основании данной НТД в 2008 году был также внедрен гармонизированный украинский аналог ДСТУ EN 10083 (в трех частях). Первая часть этих стандартов описывает общие технические требования к прокату для закалки и отпуска, вторая – детализирует условия поставки углеродистых сталей, третья – содержит технические требования к легированным сталям.
В июне 2018 года в Евросоюзе была введена новая группа международных стандартов ISO 683 «Термообрабатываемые стали, легированные стали и автоматные стали» (в 5 частях), которая заменила ряд других европейских нормативных документов, в том числе EN 10083. Целью такого внедрения было приведение ряда международных стандартов-аналогов к единому уровню требований, улучшение качества редакционных работ и контроля за правками нормативно-технической документации. В новой группе стандартов первая часть (ISO 683-1:2018) описывает требования на поставку углеродистых сталей для закалки и отпуска, а вторая (ISO 683-2:2018) - регламентирует параметры легированных сталей для данного применения.
При этом на территории Украины продолжает действовать ДСТУ EN 10083:2008, который гармонизирован с предыдущей версией нормативной документации. Кроме того, европейская система стандартов допускает производство продукции по уже отмененным либо устаревшим версиям стандартов. Таким образом, украинские клиенты ООО «Метинвест-СМЦ» стали для закалки с отпуском могут заказывать по одному из трех документов: новому ISO 683, все еще действующему ДСТУ EN 10083 или отмененному EN 10083.
Углеродистые стали
Нелегированные марки для закалки и отпуска поставляются по стандартам ISO 683-1, EN 10083-2 и ДСТУ EN 10083-2. Указанные евронормы распространяются на горячекатаные полуфабрикаты (слябы, блюмы, заготовку и пр.), листовой прокат, катанку, прутки, поковки и штамповки.
Стальная продукция может поставляться в следующих состояниях:
- без обработки (без символа в маркировке или с символами «+U»);
- с обработкой для улучшения резания (в маркировку добавляются символы «+S»);
- после смягчающего отжига (маркируется символами «+А»);
- после нормализации или нормализующей прокатки («+N»);
- после закалки и отпуска («+QT»).
Другие состояния поставки и технические требования к прокату из стали для закалки и отпуска могут быть согласованы при размещении заказа.
Стандарт EN ISO 683-1 оговаривает условия поставки двух разновидностей стали:
- нелегированные качественные стали С25, С35, С40, С45, С50, С55 и С60;
- специальные нелегированные стали (C25E, C25R, C30E, C30R, 28Mn6 и другие марки).
Химический состав некоторых марок нелегированной стали для закалки и отпуска в соответствии с ISO 683-1 (плавочный анализ)
|
Марка стали |
Массовая доля, % |
|||||||||
|
С |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Ni |
Cu |
Cr+Mo+Ni |
|
|
Качественные стали |
||||||||||
|
C30 |
0.27-0.34 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C35 |
0.32-0.39 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C40 |
0.37-0.44 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C45 |
0.42-0.50 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C60 |
0.57-0.65 |
0.10-0.40 |
0.60-0.90 |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
Специальные стали |
||||||||||
|
C25E |
0.22-0.29 |
0.10-0.40 |
0.40-0.70 |
≤ 0.025 |
≤0.035 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C25R |
0.020-0.040 |
|||||||||
|
C45E |
0.42-0.50 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤ 0.025 |
≤0.035 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
C45R |
0.020-0.040 |
|||||||||
|
23Mn6 |
0.19-0.26 |
0.10-0.40 |
1.30-1.65 |
≤ 0.025 |
≤0.035 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
36Mn6 |
0.33-0.40 |
0.10-0.40 |
1.30-1.65 |
≤ 0.025 |
≤0.035 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
|
42Mn6 |
0.39-0.46 |
0.10-0.40 |
1.30-1.65 |
≤ 0.025 |
≤0.035 |
≤ 0.40 |
≤ 0.10 |
≤ 0.40 |
≤ 0.30 |
≤ 0.63 |
Из таких углеродистых сталей производятся различные детали машин (шестерни, цилиндры, шпиндели, вал-шестерни, распределительные валы и пр.), которые подвергаются упрочняющей термической обработке и приобретают повышенную прочность. Марки стали с содержанием углерода до 0,30% подвергаются закалке в воде, качественные и специальные стали с углеродом в диапазоне от 0,35 до 0,60% закаливаются в воде или масле, на усмотрение производителя. Сталь 42Mn6 рекомендуется закаливать в масле.
Детали машин из углеродистых сталей
Легированные стал
ISO 683-2, ДСТУ EN 10083-3 и EN 10083-3 оговаривают требования к специальной стали с легированием, предназначенной для пламенной, индукционной и других видов закалки и отпуска, а также аустемперинга (изотермической закалки с выдержкой в бейнитной области). Стандарты распространяются на различные виды горячекатаного проката, полуфабрикаты и поковки из сталей:
- без легирования бором – 34Cr4, 34CrS4, 37Cr4, 37CrS4, 41Cr4, 41CrS4, 25CrMo4, 25CrMoS4, 34CrMo4, 34CrMoS4, 42CrMo4, 42CrMoS4, 50CrMo4, 41CrNiMo2, 41CrNiMoS2, 51CrV1, 36CrNiMo4, 34CrNiMo6, 30CrNiMo8;
- с легированием бором – 20MnB5, 30MnB5, 39MnB5 (в EN 10083-2 и ДСТУ EN 10083-2 аналогом этой марки является 38MnB5), 27MnCrB5-2, 33MnCrB5-2, 39MnCrB6-2.
Прокат из легированных сталей для закалки с отпуском поставляется как без обработки, так и после различных видов термообработки. Все марки, представленные в данных стандартах, пригодны к механической обработке после смягчающего отжига. В случае, когда требуется повышение обрабатываемости, при размещении заказа следует оговаривать диапазон содержания серы или специфические виды обработки стальной продукции.
Химический состав некоторых марок легированной стали для закалки и отпуска в соответствии с ISO 683-2 (плавочный анализ)
|
Марка стали |
Массовая доля, % |
|||||||||
|
С |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Ni |
Cu |
Прочие |
|
|
Стали без бора |
||||||||||
|
42CrMo4 |
0.38-0.45 |
0.10-0.40 |
0.60-0.90 |
≤0.025 |
≤0.035 |
0.90-1.20 |
0.15-0.30 |
- |
≤ 0.40 |
- |
|
42CrMoS4 |
0.38-0.45 |
0.10-0.40 |
0.60-0.90 |
≤0.025 |
0.020-0.040 |
0.90-1.20 |
0.15-0.30 |
- |
≤ 0.40 |
- |
|
36CrNiMo4 |
0.32-0.40 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤0.025 |
≤0.035 |
0.90-1.20 |
0.15-0.30 |
0.90-1.20 |
≤ 0.40 |
- |
|
30CrNiMo8 |
0.26-0.34 |
0.10-0.40 |
0.50-0.80 |
≤0.025 |
≤0.035 |
1.80-2.20 |
0.30-0.50 |
1.80-2.20 |
≤ 0.40 |
- |
|
Стали с бором |
||||||||||
|
30MnB5 |
0.27-0.33 |
≤ 0.40 |
1.15-1.45 |
≤0.025 |
≤0.035 |
- |
- |
- |
≤ 0.40 |
B: 0.0008-0.0050 |
|
39MnB5 |
0.36-0.42 |
≤ 0.40 |
1.15-1.45 |
≤0.025 |
≤0.035 |
- |
- |
- |
≤ 0.40 |
B: 0.0008-0.0050 |
|
27MnCrB5-2 |
0.24-0.30 |
≤ 0.40 |
1.10-1.40 |
≤0.025 |
≤0.035 |
0.30-0.60 |
- |
- |
≤ 0.40 |
B: 0.0008-0.0050 |
Металлопрокат из специальных легированных сталей по ISO 683-2/ EN 10083-3 имеет более высокую прокаливаемость, а в результате упрочняющей термической обработки приобретает более высокую твердость в сравнении с близкими по содержанию углерода нелегированными марками. Это обусловливает их применение в более агрессивных условиях эксплуатации, среди которых:
- рабочие элементы почвообрабатывающей техники (диски борон, лапы культиваторов, запчасти к плугам, сеялкам, глубокорыхлителям и др.);
- износостойкие части тяжелой наземной и подземной техники, подвергающиеся сильному абразивному и ударному воздействию;
- изнашиваемые элементы дробильных установок, футеровочные плиты;
- ручной инструмент, лезвия пил, ножи и накладки.
В зависимости от химического состава стали в качестве закалочной среды при упрочняющей обработке рекомендуется использовать масло или воду.
Особенности изготовления изделий из закаливаемых cталей
В горячекатаном состоянии сталь, изготовленная в соответствии с ISO 683/ ДСТУ EN 10083, хорошо поддается холодной и горячей формовке, гибке и резке. Благодаря этому машиностроительные и другие промышленные предприятия имеют возможность изготавливать детали, конструкции и компоненты сложной формы, сваривать отдельные элементы, осуществлять сверление и другие виды механической обработки.
Затем, для придания изделию окончательного комплекса физико-механических свойств и структуры, его подвергают высокотемпературной обработке – закалке с отпуском.
Рекомендуемый режим термической обработки* изделий из некоторых марок стали по ISO 683-2/ EN 10083-3
|
Марка стали |
Температура нагрева под закалку, °С |
Закалочная среда |
Отпуск, °С |
Температура нагрева для испытания торцевой закалкой, °С |
|
С25 |
860-900 |
Вода |
550-660 |
- |
|
С45 |
820-860 |
Вода или масло |
550-660 |
- |
|
С60Е, С60R |
800-840 |
Масло или вода |
550-660 |
830 ± 5 |
|
30MnB5 |
860-900 |
Вода |
400-600 |
880 ± 5 |
|
39MnB5/ 38MnB5 |
840-880 |
Вода или масло |
400-600 |
850 ± 5 |
* Условия, указанные в данной таблице, являются ориентировочными. Однако температуры для испытания торцевой закалкой являются обязательными.
Режимы термической обработки и закалочные среды выбираются потребителем в зависимости от технических требований к конечной продукции и существующего набора производственного оборудования. Период аустенитизации – минимум 30 минут; период отпуска – минимум 60 минут (ориентировочные значения).
Стали по EN ISO 683 и ДСТУ EN 10083 можно сваривать в горячекатаном или термообработанном состоянии (состояние необходимо учитывать при выборе материалов, используемых при сварке). Стандарты рекомендуют применять для этого сварочные материалы с низким содержанием водорода. Для сварки борсодержащей стали в горячекатаном состоянии могут применяться стандартные методики сварки высокопрочной стали.
Сортамент проката для закалки и отпуска по евростандартам на украинских активах Метинвеста
В продуктовой линейке, которую реализует ООО «Метинвест-СМЦ» на рынке Украины, представлены углеродистые и легированные стали для закалки и отпуска по EN ISO 683 и ДСТУ EN 10083 в виде горячекатаного толстолистового и рулонного проката, который производится на комбинатах Группы. Доступна порезка стальных рулонов на лист мерной длины.
Прокат по ISO 683/ EN 10083, выпускаемый на украинских активах Группы Метинвест
|
Продукт |
Стандарт |
Марка стали |
Толщина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
|
Толстолистовой прокат |
ISO 683-1/ ДСТУ EN 10083-2 |
C45 |
6-200 |
1500-3200 |
6000-12500 |
|
ISO 683-2/ ДСТУ EN 10083-3 |
20MnB5, 30MnB5, 38MnB5, 39MnB5, 27MnCrB5, 33MnCrB5, 39MnCrB6, 42CrMo4 |
6-100 |
1500-3200 |
6000-12500 |
|
|
Горячекатаные рулоны |
ISO 683-1/ ДСТУ EN 10083-2 |
C45 |
2.0-10.0 |
950-1550 |
Прокат поставляется: 1) в рулонах внутренним диаметром 750±50 мм; |
|
ISO 683-2/ ДСТУ EN 10083-3 |
30MnB5 |
2.0-10.0 |
950-1550 |
||
|
38MnB5/ 39MnB5 |
2.5-8.0 |
950-1550 |
Размеры и технические требования к горячекатаной продукции подлежат согласованию при размещении заказа.
Горячекатаный рулон
Купить сталь для закалки и отпуска
ООО «Метинвест-СМЦ» является эксклюзивным поставщиком на рынок Украины металлопродукции, которая выпускается на производственных площадках Группы Метинвест. Продуктовый портфель включает не только описанный в этой статье плоский прокат для закалки и отпуска, но и другие виды толстолистовой продукции, горячекатаных, холоднокатаных и оцинкованных рулонов, сортового и фасонного проката, электросварных труб и профилей обширного марочного и размерного сортамента. Заказать металлопрокат можно по многоканальному телефону 0800-30-30-70, путем оформления заявки через форму на сайте или с помощью наших менеджеров.
