Технический прогресс идет рука об руку с прогрессом в металлургической сфере. Новые технологии и новые материалы – это две взаимодополняющие стороны общего прогресса промышленности, и здесь нельзя не сказать об огромной роли современных нержавеющих сталей. Сплав марки 12х18н10т можно считать наиболее ярким примером материала, который нашел применение практически во всех отраслях современной промышленности.

Обладающая пластичностью и высокой ударной вязкостью, сталь 12х18н10т принадлежит к нержавеющим титаносодержащим материалам аустенитного класса и выпускается по Государственному Стандарту 5632-72. В соответствии с ним, процентный состав химических элементов данного сплава должен быть следующим:

• Fe – около 67,0%
• Cr – 17,0-19,0%
• Ni – 9,0-11,0%
• Mn – не более 2%
• Si – не более 0,8%
• C – не более 0,12%
• P – не более 0,035%
• Cu – не более 0,3%
• S – не более 0,02%

Сталь 12х18н10т: характеристики и применение

Хромоникелетитановую аустенитную сталь 12х18н10т называют лучшим материалом для использования в самых разных эксплуатационных условиях. Во-первых, в большинстве жидких сред этот сплав демонстрирует высокую коррозионную стойкость. Во-вторых, данный материал отлично противостоит межкристаллитной коррозии, обычно возникающей в результате нагрева при проведении сварочных работ. В-третьих, сталь марки 12х18н10т не становится более хрупкой под длительным воздействием высоких температур, а значит, её можно отнести к классу жаропрочных материалов, успешно противостоящих нагреву до 600°С. Наконец, в-четвертых, находясь под воздействием сильных отрицательных температур, этот сплав остается высокопластичным.

Основные механические и физические характеристики стали 12х18н10т представлены в таблицах:

Таким образом, сталь 12х18н10т широко применяется при производстве изделий, работающих в условиях агрессивных сред или критических температур: сосуды для кислот, щелочей и солей, элементы сварных аппаратов и т.п. Наиболее распространенным прокатом стали 12х18н10т можно считать круги, проволоку, листы и квадраты.

Предел прочности стали 12х18н10т

Предел прочности 12х18н10т для изделий различного сортамента указан в следующей таблице:

В целом, эти цифры можно охарактеризовать, как уникальные прочностные характеристики, в особенности, на фоне остальных свойств. Как результат, любая продукция, выпущенная из стали 12Х18Н10Т, отличается крайне длительным сроком службы, на протяжении которого она сохраняет свои высокие эксплуатационные свойства.

Вагоностроительными заводами называют предприятия, выпускающие грузовые и пассажирские вагоны, передвигающиеся по железным дорогам. Впервые подобная техника в России была произведена и опробована в деле еще в середине 19 века, причем, то были разработки одновременно нескольких заводов, в то время функционировавших в Мытищах, Брянске и Петербурге. Сегодня крупнейшие вагоностроительные заводы России представлены одиннадцатью предприятиями, расположенными в следующих городах:

• Нижний Тагил («Уралвагонзавод» им. Ф. Э. Дзержинского)
• Санкт-Петербург («Вагонмаш»)
• Новоалтайск («Алтайвагон»)
• Усть-Катав (завод им. С. М. Кирова)
• Тихвин
• Тверь
• Торжок
• Калининград
• Новокузнецк
• Абакан
• Балаково

О вагоностроительной отрасли

Сегодня российскому железнодорожному машиностроению приписывают огромные перспективы развития, которые основаны на необходимости покрывать всё более растущий внутренний спрос. Считается, что отрасль не использовала весь свой потенциал, и эти предположения подтверждаются стремительным ростом количества объектов железнодорожного строительства.

Заметное оживление, отмечаемое на российском рынке сбыта, подстегивает крупнейшие вагоностроительные заводы России к увеличению сбыта, введению в строй новых производственных мощностей. Более того, в настоящее время российское железнодорожное машиностроение имеет отличный шанс вернуться на внешние рынки, где прежде наша отечественная продукция ценилась, прежде всего, за ее небольшую стоимость. Конечно, успешные продажи вагонов за рубеж потребуют от вагоностроительных предприятий принятия срочных мер по модернизации мощностей. Это, в свою очередь, требует инвестиций, которых руководители заводов ждут от государства.

Вагоностроительные заводы России: ведущие игроки ж/д машиностроительного рынка

Эксперты в области отечественного железнодорожного машиностроения делят рынок на четыре больших сегмента:

• производство локомотивов
• производство пассажирских вагонов
• производство грузовых вагонов
• путевая техника

Нижнетагильский гигант – «Уралвагонзавод» им. Ф. Э. Дзержинского, являющийся полностью государственным предприятием, обеспечивает выпуск грузовых вагонов и платформ. За локомотивостроение отвечает частная организация, владеющая долями в нескольких вагоностроительных заводах – «Группа Синара». Крупнейшей же структурой российского ж/д рынка считается ЗАО «Трансмашхолдинг», который присутствует одновременно во всех сегментах отрасли.

Это также «частник», который принимает заказы от главного «потребителя» – государственного ОАО «Российские железные дороги». Сегодня «Трансмашхолдинг» имеет деловые и производственные связи с предприятиями, функционирующими в ближайшем зарубежье (СНГ), а также проводит серьезную работу по части налаживания плодотворного сотрудничества с иностранными партнерами. Сегодня эта работа несколько затруднена из-за санкций, однако в перспективе вагоностроительные заводы России получат серьезный толчок к развитию, равно как и вся отечественная машиностроительная железнодорожная отрасль.

Широко применяемые в наши дни алюминиевые сплавы специалисты классифицируют по используемым в их составе легирующим компонентам. Цифра, указанная в маркировке алюминиевого сплава, говорит о порядковом номере рецепта в соответствии с перечнем сплавов по ГОСТам:

• АЛ8, 13, 22, 23, 27 – алюминий легируется магнием
• АЛ2, 4, 9 – легируется кремнием
• АЛ7, 7В, 19 – легируется медью
• АЛ3, 5, 6, 10В, 14В, 32  - легируется кремнием и медью
• АЛ1, 20, 30 – сплав имеет добавки из цинка, никеля, железа и пр. элементов

Сплав ал-5: химический состав

Алюминиевый сплав ал5 имеет следующее соотношение входящих в него элементов:

• Al – 90,7-94,15%
• Si – 4,5-5,5%
• Cu – 1,0-1,5%
• Fe – не больше 1,5%
• Mg – 0,35-0,6%
• Mn – не больше 0,5%
• Zn – не больше 0,3%
• Be – не больше 0,1%
• Sn – не больше 0,01%

Кремний в данном случае обеспечивает материалу небольшую плотность, высокую жесткость, а также прекрасные литьевые качества. Медь здесь использована для еще большего улучшения качества литья и повышения эксплуатационных характеристик готовых отливок из алюминиевого сплава марки ал-5.

Механические и физические характеристики ал-5

Марка ал5 является алюминиевым, литейным, жаропрочным и высокопрочным сплавом, их которого изготавливают фасонные отливки любой сложной формы. Сочетание алюминия, кремния и меди позволяет осуществлять литьё под давлением, получая в результате сильно нагруженные детали. Одной из особенностей данного сплава можно считать наличие относительно высоких литьевых свойств на фоне небольшой термической усадки. Технология литья в данном случае подразумевает выдерживание детали в течение 4-5 часов при t=525^оС, что заметно повышает жесткость и твердость будущего изделия (HB 10^-1=75 МПа).

С основными механическими и физическими свойствами алюминиевого сплава ал5 можно ознакомиться из следующих таблиц:

Алюминиевый литейный сплав ал-5: применение

Любому алюминиевому сплаву, независимо от его марки, присуща крайне широкая область применения. Это обусловлено потрясающими характеристиками готовых изделий из данного материала, основными из которых являются прочность, легкость и коррозийная стойкость. Литейный сплав алюминий-кремний-медь ал-5 применяется в:

• космической отрасли
• самолетостроении
• вертолетостроении
• станкостроении
• машиностроении
• строительстве
• производстве бронированной техники и бронежилетов
• мебельной промышленности
• изготовлении бытовой техники и мн.др.

Буквы «пс» в обозначении данного сплава говорят о полуспокойной стали по степени её раскисления. В целом, сплав Ст08пс является достаточно прочным и твердым материалом, рассчитанным на сопротивление высоким нагрузкам при сохранении своей целостности и формы. Сталь 08пс вполне комфортно чувствует себя «в зоне» упругих деформаций, то есть спокойно воспринимает нагрузку, после чего либо не изменяется в своей форме, либо изменяется, но возвращается в прежнее состояние сразу после снятия нагрузки. Другими словами, при сохранении формы или её незначительной деформации деталь из сплава 08пс может длительное время испытывать на себе «напряженное» состояние.

Конечно, любой сплав имеет предел или «порог», после которого прикладываемая нагрузка становится причиной разрушения структуры сплава – причиной пластических деформаций. Это так называемый технологический предел текучести, после которого сплав начинает «выходить из зоны» упругих деформаций.

Сталь 08пс: характеристики

Этот металл не склонен к образованию флокенов и отпускной хрупкости, при этом сваривается без ограничений с использованием КТС, АДС и РДС. Его твердость составляет HB 10^-1=131 МПа, а ковка осуществляется при 1250-800°С. В следующих таблицах представлены все физические и механические свойства сплава марки 08пс:

Сталь 08пс: химический состав

Эта углеродистая сталь на 98% состоит из железа:

• Fe – около 98,0%
• Mn – 0,35-0,65%
• Cr – не более 0,1%
• Cu – не более 0,25%
• Ni – не более 0,25%
• Si – 0,05-0,17%
• C – 0,05-0,11%
• As – не более 0,08%
• S – не более 0,04%
• P – не более 0,035%

Такой состав характеризуется следующими свойствами сплава: предел текучести стали 08пс – 175-196 МПа, плотность сплава 08пс – 7598-7846 кг/м³, удельная теплоемкость – 482-703 Дж/(кг*град).

Сталь 08 пс: применение

В основном, из конструкционной углеродистой качественной стали производят 4-14-миллиметровый листовой прокат 1,2 и 3 категорий, который впоследствии повергается обработкой методом холодной штамповки. В цехах промышленных предприятий активно используется и холоднокатаная лента, из которой получают гибкие металлорукава, трубы, прокладки и шайбы. После химико-термической обработки сплава 08пс металл идёт на изготовление таких изделий, как тяги, втулки и проушины.

Хорошая свариваемость стали 08пс делает её годной для производства электросварных труб, впоследствии используемых в электронагревателях (ТЭНах), а также прочих деталях, востребованных в машиностроении. Наконец, сталь 08пс – это отличный материал, из которого получают детали малонагруженных подшипников, высококачественную порошковую проволоку и многие другие стальные изделия и комплектующие.

Импортными аналогами стали 08 пс считаются следующие марки:

• Япония – JIS, SPHE
• США – 1008, A 622, A620
• Германия – St 12, St 13, DD 13, StW 24, DIN, WNr

Из качественной углеродистой конструкционной стали марки 10кп делают детали, к которым предъявляются следующие требования: хорошая свариваемость, высокая пластичность, условия эксплуатации – от -20^оС до + 450^оС. Это предопределяет широкую номенклатуру изделий, среди которых превалируют шайбы, втулки, патрубки, прокладки, всевозможные ёмкости и пр. В качестве замены сплава марки 10кп могут выступать стали марок 08кп, 10 и 15кп. При этом стоит отметить, что сталь 10кп является кипящей, т.е. выделяющей газы при кристаллизации.

Сталь 10кп: ГОСТы и применение

Качественный конструкционный углеродистый сплав марки 10кп широко применяется в современной промышленности. Получаемые из данного материала детали могут работать при t<=450°С, оставаясь при этом высоко пластичными. Наряду с износостойкостью и высокой поверхностной твердостью, а также невысокой прочностью сердцевины материала, эта особенность крайне важна для создания высококачественных шайб, втулок, винтов и других соединительных деталей.

В целом, для стали марки 10кп, находящейся в холодном состоянии, характерна высокая пластичность и малая прочность. Это обстоятельство делает широко востребованными тонкие листы стали 15кп, которые отжигаются или нормализуются, после чего идеально подходят для обработки холодной штамповкой с глубокой вытяжкой. Простота применения технологии штамповки объясняется малым содержанием углерода, а также относительно небольшим количеством кремния, в таком сочетании дающим мягкую сталь.

Сплав марки 10кп нередко дополнительно подвергается цементации, которая позволяет получать изделия с высокой твёрдостью поверхности при невысокой прочности сердцевины. Именно так сегодня производят большинство тяг, проушин, втулок и других схожих деталей.

ГОСТы, по которым выпускается сортовой прокат стали 10кп:

• ГОСТы 4041-71, 19903-74 и 1577-93 – лист толстый
• ГОСТы 19903-74, 19904-90 и 16523-97 – лист тонкий
• ГОСТы 7417-75, 10702-78 и 8560-78 – калиброванный пруток
• ГОСТы 14955-77 и 10702-78 – шлифованный пруток
• ГОСТы 17305-71, 5663-79 и 2771-81 – проволока
• ГОСТы 10705-80 и ГОСТ 10704-91 – труба
• ГОСТы 82-70 и 1577-93 – полоса
• ГОСТы 10234-77 и 503-81 – лента

Сталь 10кп: состав и основные характеристики

По своему химическому составу сплав 10кп полностью соответствует углеродистому качественному конструкционному материалу (соотношение в процентах):

• Fe – около 98,0%
• Mn – 0,25-0,5%
• Ni – не больше 0,25%
• Cu – не больше 0,25%
• C – 0,07-0,14%
• Cr – не больше 0,15%
• As – не больше 0,08%
• Si – не больше 0,07%
• S – не больше 0,04%
• P – не больше 0,035%

Механические характеристики сплава марки 15кп представлены ниже:

Данный материал наделен относительно высокой твердостью – HB 10^-1=179 МПа, не чувствителен к образованию флокенов, подвергается сварке без ограничений (исключение – ХТО детали). Основными способами сварки стали 15 кп являются КТС, РДС и АДС. Ковка сплава осуществляется при t=1300-700°С, после чего готовое изделие охлаждается на воздухе.

Обозначение 15хснд говорит нам о том, что мы имеем дело с хромистым сплавом, содержащим до 0,15% кремния, а также никель и медь в количестве менее 1,0%. Фасонный сортовой прокат конструкционной низколегированной стали, предназначенной, главным образом, для сварных конструкций, выпускается по следующим ГОСТам: 19281-89, 8239-89, 6713-91, 8240-97, 35-2005(Д), 2590-2006, 2591-2006. Аналогами (заменителями), которые по большей части соответствуют характеристикам стали 15хсдн, являются следующие сплавы:

• 6Г2АФ
• 14СНД
• 14ХГС
• 15ГФ
• 16ГС

Из низколегированной конструкционной стали этой марки чаще всего производят сварные металлоконструкции, работающие при t= -70 – +450°С.

Сталь 15хснд: характеристика и химический состав

Низколегированная конструкционная сталь марки 15хснд малосклонна к отпускной хрупкости и не чувствительна к образованию флокенов – дефектов в самой структуре материала, обычно возникающих при сварочных работах. При этом данный материал подвергается сварке без каких-либо ограничений: допускается применение ЭШС, РДС и АДС.

Химический состав данного хромистого сплава представлен следующими элементами (%):

• Fe – около 97,0%
• Cr – 0,6-0,9%
• Si – 0,4-0,7%
• Mn – 0,4-0,7%
• Ni – 0,3-0,6%
• Cu – 0,2-0,4%
• C – 0,12-0,18%
• As – не более 0,08%
• S – не более 0,04%
• P – не более 0,035%
• N – не более 0,008%

Механические свойства стали 15хснд

Удельный вес стали 15хснд равен 7,85*103 кг/м³. Сплав данной марки отвечает требованиям повышенной прочности и относительно высокой коррозионной стойкости. Его наиболее важные механические характеристики представлены в таблицах:

Сталь 15хснд: применение и ГОСТы на листы

Наиболее востребованным видом сортового проката стали 15хсдн являются листы (тонкие – ГОСТы 19903-74, 19904-90 и 17066-94; толстые – ГОСТы 19282-73, 19903-74, 14637-89 и 6713-91). Этот материал обладает хорошей репутацией, а его ценные характеристики широко применяются в вагоностроении, выбирающем сталь 15хснд за её сопротивляемость высоким ударным нагрузкам и устойчивость к возникновению трещин.

Сплав 15хснд пользуется спросом и у предприятий машиностроительной отрасли. В частности, из стали данной марки возводят прочные и устойчивые к образованию коррозии строительные опоры, железнодорожные эстакады, сваренные и свайные металлоконструкции, фермы. Подсчитано, что применение стали 15хснд приводит к экономии материала в среднем на 20% сравнительно с металлопрокатом любой другой марки.