Конструкционные стали

Конструкционные стали — это стали, предназначенные для изготовления строительных конструкций, деталей машин, механизмов, труб, валов, осей, крепёжных элементов, корпусов и других изделий, которые воспринимают механические нагрузки.

Главные требования к ним — сочетание прочности, пластичности, ударной вязкости, свариваемости, износостойкости и технологичности.

Артикул: IS-KONSTR

Виды и исполнения

Конструкционные стали можно разделить на несколько основных групп:

Углеродистые обыкновенного качества.
Углеродистые качественные.
Низколегированные.
Легированные.
Высокопрочные.
Рессорно-пружинные.
Подшипниковые.
Цементуемые.
Улучшаемые.
Автоматные.
Стали для строительных конструкций.

Формы выпуска

Конструкционные стали поставляются в виде:

Листов.
Рулонов.
Полосы.
Круга.
Квадрата.
Шестигранника.
Уголка.
Швеллера.
Двутавра.
Труб.
Поковок.
Кованых заготовок.

Термообработка

В зависимости от марки применяются:

Отжиг

Снижает твёрдость и улучшает обрабатываемость.
Нормализация

Формирует более равномерную структуру и улучшает сочетание прочности и пластичности.
Закалка

Повышает твёрдость и прочность.
Отпуск

После закалки снижает хрупкость и внутренние напряжения.
Цементация

Обогащение поверхностного слоя углеродом с последующей термообработкой.

Как выбрать конструкционную сталь

Для строительных конструкций
- Ст3.
- 09Г2С.
- С235.
- С355.
Для валов и осей
- 45.
- 40Х.
- 30ХГСА.
Для шестерён
- 20Х.
- 18ХГТ.
- 20ХН3А.
- 40Х — в зависимости от конструкции и термообработки.
Для пружин
- 60С2А.
- 50ХФА.
Для подшипников

ШХ15.

Марки и материалы

Одна из наиболее распространённых групп.

Основные марки:

Ст0
Ст1
Ст2
Ст3
Ст4
Ст5
Ст6

Наиболее известная

Ст3.

ГОСТ 380-2005.
Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.

Применяется для:

Металлоконструкций
Балок
Уголков
Швеллеров
Листового проката
Сварных конструкций
Различных деталей
Ст3

Хорошее сочетание

Прочности
Пластичности
Свариваемости
Стоимости

Используется в строительстве и машиностроении.

Углеродистые качественные конструкционные стали

Основные марки:

08
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Сталь 20 ≈ 0,20% C
Сталь 45 ≈ 0,45% C

Регламентируются ГОСТ 1050-2013.

Цифра приблизительно указывает содержание углерода в сотых долях процента.

Сталь 20

Хорошая пластичность и свариваемость.
Применение
- Втулки
- Оси
- Валы
- Зубчатые детали после соответствующей обработки
- Трубные и машиностроительные детали
Сталь 45

Более высокая прочность и твёрдость после термообработки.
Применение
- Валы
- Оси
- Шестерни
- Шпиндели
- Болты
- Детали машин

Низколегированные конструкционные стали

В сталь вводят небольшое количество легирующих элементов:

V и др.

Это повышает

Прочность
Прокаливаемость
Морозостойкость

Устойчивость к нагрузкам.

Иногда коррозионную стойкость.

09Г2С

Одна из самых популярных низколегированных конструкционных сталей.
09Г2С
- Около 0,09% углерода
- Марганец
- Кремний
Характеристики
- Хорошая свариваемость
- Высокая прочность
- Хорошая ударная вязкость
- Работоспособность при низких температурах
- Хорошая технологичность
Применение
- Строительные металлоконструкции
- Резервуары
- Рамы
- Трубопроводы
- Вагоностроение
- Северное строительство
- Машиностроение
10ХСНД

Низколегированная конструкционная сталь с повышенной атмосферостойкостью.
Используется для
- Мостов
- Строительных конструкций
- Крупных металлоконструкций
- Открытых сооружений
Содержит легирующие элементы, повышающие прочность и сопротивление атмосферной коррозии.
15ХСНД

Применяется в ответственных конструкциях.
Характеризуется
- Высокой прочностью
- Хорошей свариваемостью при соблюдении технологии
- Повышенной атмосферостойкостью

Легированные конструкционные стали

Содержат повышенное количество легирующих элементов.

Распространённые марки

20Х
40Х
30ХГСА
38ХС
20ХН3А
40ХН
40ХН2МА
40Х

Хромистая конструкционная сталь.

Характеристики

Высокая прочность после закалки и отпуска.
Хорошая прокаливаемость.
Износостойкость.
Хорошая усталостная прочность.

Применяется для:

Валов
Осей
Шестерён
Шпинделей

Ответственных деталей машин.

30ХГСА

Высокопрочная легированная конструкционная сталь.
Содержит
- Cr
- Mn
- Si
Обладает
- Высокой прочностью
- Хорошей прокаливаемостью
- Хорошей усталостной прочностью
Используется для
- Ответственных деталей
- Валов
- Осей
- Крепёжных элементов
- Авиационных и машиностроительных деталей

Предназначены для деталей, которым необходимы

Твёрдая износостойкая поверхность + вязкая сердцевина.

Распространённые марки

10
15
20
20Х
18ХГТ
20ХН3А

После цементации и закалки поверхность получает высокую твёрдость.

Применение

Шестерни
Втулки
Кулачки
Пальцы
Оси
Детали редукторов

Получают высокую прочность после

Закалки + высокого отпуска.

Основные марки:

35
40
45
40Х
30ХГСА
40ХН
40ХН2МА

Особенно распространена сталь 45.

Применение

Валы
Оси
Шестерни
Шпиндели
Штоки
Болты

Высокопрочные стали

Предназначены для конструкций, где требуется уменьшить массу при сохранении высокой несущей способности.

Применяются:

В мостах.
Кранах.
Тяжёлых машинах.
Строительных конструкциях.
Транспортном машиностроении.

Примеры

10Г2С1
14Г2
09Г2С
16Г2АФ

Различные современные HSLA-стали.

Рессорно-пружинные стали

Предназначены для работы при многократных циклических нагрузках.

Основные марки:

65
70
60С2А
50ХФА
60С2ХА

Характеристики

Высокая упругость.
Высокая усталостная прочность.
Хорошая сопротивляемость деформации.

Применение

Пружины
Рессоры
Торсионы
Упругие элементы

Подшипниковые стали

Предназначены для деталей подшипников качения.

Характеристики

Высокая твёрдость.
Высокая контактная выносливость.
Износостойкость.
Стабильность размеров после термообработки.

Автоматные стали

Предназначены для высокопроизводительной обработки на автоматических станках.

Распространённые марки

А12
А20
А30
А40Г

Повышенное содержание серы и/или других элементов улучшает обрабатываемость резанием.

Применяются для массового производства:

Болтов
Гаек
Втулок
Винтов
Небольших деталей

При этом автоматные стали обычно имеют ограничения по свариваемости и пластичности по сравнению с обычными конструкционными сталями.

Характеристики

Предел текучести	Нагрузка, при которой начинается пластическая деформация.
Временное сопротивление	Максимальная прочность при растяжении.
Относительное удлинение	Пластичность.
Ударная вязкость	Способность сопротивляться хрупкому разрушению.
Твёрдость	Сопротивление вдавливанию/износу.
Прокаливаемость	Способность получать закалённый слой.
Свариваемость	Возможность получения качественного сварного соединения.
Износостойкость	Сопротивление разрушению поверхности.
Коррозионная стойкость	Сопротивление воздействию среды.
Усталостная прочность	Работа при циклических нагрузках.

Самые распространённых марок

Ст3

Простая углеродистая сталь для обычных металлоконструкций. Её главное свойство — отличная свариваемость (легко варится обычным сварочным аппаратом).
09Г2С

Низколегированная сталь для прочных строительных каркасов. Главный плюс — прочность и холодостойкость, поэтому она идеальна для работы в суровых зимних условиях.
10ХСНД

Низколегированная сталь для мостов и сложных уличных конструкций. Обладает высокой атмосферостойкостью, то есть успешно сопротивляется коррозии и ржавчине на открытом воздухе.
Сталь 20

Качественный металл для базовых деталей машин. Ценится за высокую пластичность, так как деталь легко поддается штамповке и гибке без трещин.
Сталь 45

Качественная сталь для производства нагруженных валов и осей. Приобретает очень высокую прочность после термической обработки (закалки).
40Х

Легированная сталь для прочных валов и шестерен. Хром в составе дает детали повышенную прочность и износостойкость.
30ХГСА

Легированная сталь для особо ответственных и критически важных деталей. Обладает экстремально высокой прочностью при относительно небольшом весе (используется даже в авиации).
20Х

Легированная сталь для сильно истирающихся шестерен. Её фишка — твердая поверхность после специальной обработки (цементации) при сохранении вязкой, нехрупкой сердцевины.
60С2А

Рессорно-пружинная сталь. Обладает идеальной упругостью, то есть мгновенно возвращает прежнюю форму после сильного сжатия или сгибания.
ШХ15

Подшипниковая сталь для изготовления шариков, роликов и колец. Обладает высочайшей контактной выносливостью, благодаря чему металл не крошится и не сминается под постоянным точечным давлением.

Стандарты

Основной норматив

ГОСТ 801-78 Сталь подшипниковая. Технические условия.
ГОСТ 380-2005 Углеродистая сталь обыкновенного качества.
ГОСТ 1050-2013 Углеродистые качественные и легированные конструкционные стали.
ГОСТ 4543-2016 Легированные конструкционные стали.
ГОСТ 19281-2014 Прокат из конструкционной стали повышенной прочности.
ГОСТ 801-78 Подшипниковая сталь.
ГОСТ 14959-2016 Рессорно-пружинная углеродистая и легированная сталь.
ГОСТ 1414-75 Автоматная конструкционная сталь.
ГОСТ 4543-2016 Охватывает большое количество марок, в том числе стали типа. ГОСТы: один из ключевых стандартов для легированных конструкционных сталей, регламентирует требования к химическому составу и качеству металлопродукции.
ГОСТ 19281-2014 Применяется для проката из конструкционной стали повышенной прочности. Включает различные низколегированные стали, в том числе распространённые марки типа. Европейские стандарты: В европейской практике применяются стандарты серии EN 10025 для конструкционных сталей, распространённые марки — S235JR, S275JR, S355JR, S355J2, S420, S460, S355J2 — Конструкционная сталь с номинальным пределом текучести порядка 355 МПа для соответствующей толщины и повышенными требованиями к ударной вязкости при отрицательной температуре, для машиностроительных конструкционных сталей также применяются EN 10083, EN 10084 и другие специализированные стандарты.

Промышленность

Шарики.
Машиностроение

Ролики, кольца подшипников.

Позвоните нам по номеру 8 (912) 328-97-93.
Менеджер уточнит объём, марку и логистику, согласуем цену и срок.

Конструкционные стали