>1 Машиностроительные стали: Справочник. — 4-е изд., перераб. и доп. —М.: Машиностроение, 1992. —480 с.: ил. ISBN 5-217-01306-0
Содержит основные оредения о машиностроительных сталях, их назначении, химическом составе, физических, механических и технологических свойствах, режимах термообработки, видах поставляемых полуфабрикатов. Приведены рекомендации по выбору сталей и их экономичности. .
Четвертое издание (3-е изд.' 1981 г.) переработано в соответствии с новыми ГОСТами и дополнено сведениями о сталях: широко применяемых в автопромышленности, двухслойных, регламентированной прокаливаемое™, с карбонитридным упрочнением и др.
Для инженерно-технических работников автотракторной, машиностроительной и приборостроительной промышленности, может быть полезен студентам втузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ
Справочник «Машиностроительные стали» был впервые написан и издан 28 лет назад — в 1962 г. — и предназначался для конструкторов. Однако он использовался также металловедами-технологами, преподавателями и студентами вузов. Менялись ГОСТь^, разрабатывались новые стали, потребность в справочнике возрастала, поэтому в 1968 г. вышло второе издание, а в 1981 г. — третье издание справочника, значительно дополненное и переработанное. .
Справочник стал необходимой книгой не только для широкого круга конструкторе», но и для инженеров, выбирающих экономичные стали разного назначения.
В данном справочнике машиностроительные стали систематизированы не-по химическому составу, а по назначению и по тем качественным характеристикам, которые находятся в наибольшей связи с эксплуатационными свойствами изделий. Это оценено положительно, так как позволяет легко выбрать нужную сталь.
В справочнике сгруппированы сведеция о назначении, физических и механических свойствах сталей при разных температурах, их сопротивлении усталости, износо- и коррозийной стойкости, жаростойкости и жаропрочности. Для группы конструкционных и жаропрочных сталей приведены сведения о длительной прочности и ползучести. Таблицы заканчиваются данными о технологических свойствах. '
Требование экономической эффективности материала также нашло отражение в справочнике. Конструктор имеет возможность выбрать наиболее целесообразный вид, форму и размеры поставляемого полуфабриката и таким образом уменьшить металлоемкость конструкции.
Для многих сталей в конце главы даны прейскурантные цены*. В некоторых главах приведены марки сталей-заменителей.
При отборе численных ' данных использованы официально утвержденные нормативные документы (ГОСТ 27702—88 н др.), а также справочные данные из журналов «Металловедение и термическая обработка металлов», сСталь».
В настоящем издании представляют интерес вошедшие в справочник сведения о новых сталях, указанных во введении, и до-
* Прейскурантные цены следует считать ориентировочными. На моммт подписания глпавомипи в печать стали гт**тчц> в *•"•*""""»' у»......[!••••iiftfar
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к четвертому изданию................. 3
Введение.............................. 5
Условные обозначения....................... 7
Принятые сокращения........................ 8
Общие сведения о свариваемости стали, обрабатываемости резанием, флокеночувствительности, литейных свойствах поставляемой продукции
и ценообразовании на стали .................... 9
Основные единицы Международной системы СИ и перевод единиц других систем в единицы системы СИ ................. 15
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ
Глава I. Сталь углеродистая обыкновенного качества для металлоконструкций и деталей машин............. !8
1. Классификация и назначение................... 18
2. Химический состав и свойства.................. 20
3. Виды продукции и цены на сталь обыкновенного качества..... 23
Глава II. Стали для деталей с повышенной твердостью поверхности и вязкой сердцевиной (цементуемые, нитроцементуемые, азотируемые и упрочняемые ТВЧ)........... 26
1. Основы рационального выбора сталей............... 26
1.1. Выбор цементуемых и нитроцементуемых сталей и основы расчета зубчатых передач в зависимости от последующей термообработки 26
1.2. Выбор предела выносливости и других параметров при расчете зубчатых колес в зависимости от стали и ее термообработки ... 30
1.3. Выбор сталей для зубчатых колес с учетом прокаливаемое™ упрочненного слоя ........................ 31
2. Технические требования на углеродистую и легированную конструкционную сталь ......................... 43
3. Стали высокой пластичности и свариваемости 08кп, 08пс, 08, Юкп, Юпс, 10, Пкп, 15кп, 15пс, 15, Шкп, 20пс, 20кп, 20, 25, 15Г, 20Г, 25Г,
10Г2 .............................. 45
4. Стали, применяющиеся в условиях износа при трении (поршневые пальцы, шлицевые валы, зубчатые колеса)............... 55
- 4.1. Стали 15Х, 15ХА, 20Х, 18ХГ, 15ХФ ............ 55
4.2. Стали 20ХН, 12ХН2, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНЗА, 20Х2Н4А,
14Х2НЗМА, 18ХГН2МФБ, 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА, 20ХН2М, 15Х2М, 20Н2М, 15ХМ, 20ХМ повышенной прочности, вязкости и прокаливаемости ..................... 59
4.3. Совершенствование способов химико-термической обработки.
Вновь разработанная сталь 18ХГН2МБФ........... 68
5. Стали с добавками титана для тяжелонагруженных зубчатых колес
с высокой прочностью сердцевины зуба.............. 74
5.1. Стали 18ХГТ. 25ХГТ, 25ХГМ, ЗОХГТ............ 74
5.2. Стали 15ХГН2ТА, 20ХГНТР, 15Х2ГН2ТА, 15Х2ГН2ТРА,
25Х2ГНТА......................... 81
6. Стали с микродобавками бора для деталей, работающих на трение и при ударных нагрузках (червяки, кулаки шарнира, зубчатые колеса автомобилей), 20ХГР, 27ХГР, 20ХНР, 20ХГНР.......... 87
7. Азотируемые стали для деталей с большой твердостью и износостойкостью поверхности 38Х2Ю, 38Х2МЮА, 38ХМФЮА....... 93
8. Стали, термически обрабатываемые токами высокой частоты ... 95
8.1. Выбор сталей для индукционной закалки.......... 95
8.2. Стали регламентируемой прокаливаемости — 58 (55ПП), 60ПП, 47ГТ, ШХ4 для деталей, подвергаемых высоким изгибающим, крутящим и контактным нагрузкам (зубчатые колеса, крестовины, детали подшипников качения) ................ 102
Глава III. Улучшаемые стали для деталей типа валов, шатунов,
осей и зубчатых колес ................ ПО
1. Выбор конструкционной стали.................. ПО
2. Выбор стали для крупных поковок............... 124
3. Стали углеродистые и легированные для деталей с высокими прочностью и вязкостью сердцевины ................. 127 '
3.1. Стали 30, 35, ЗОГ, 35Г ................... 127 1
3.2. Стали 40, 45, 50, 55, 60, 40Г, 45Г, 50Г, 40ГР ........ 131
3.3. Стали ЗОГ2, 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2............. 138 (
3.4. Стали ЗОХ, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х, ЗОХРА....... 142'!
3.5. Стали ЗЗХС, 38ХС, 40ХС.................. 146
3.6. Стали 20ХГСА, 25ХГСА. ЗОХГС, ЗОХГСА, 35ХГСА...... 149*
3.7. Стали ЗОХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 38ХМ, 35ХГФ, 40ХФА, 40ХГТР
4. Стали с никелем и безникелевые для тяжелонагруженных деталей ма- f шиностроения (группа валов, шатунов, зубчатых колес)..... 160
4.1. Стали 40ХН, 45ХН, 50ХН, ЗОХНЗА, 38ХГН, ЗОХГСН2А . . . 160
4.2. Стали ЗОХН2МА, 38Х2Н2МА, 40ХН2МА, 40Х2Н2МА, 25Х2Н4МА, 20ХН4ФА ......................... 166'
4.3. Стали 45ХН2МФА, 40ХМФА, ЗОХЗМФ ........... 171 j
5. Высокопрочные стали для ответственных деталей турбин и компрессорных машин.......................... 174
5.1. Стали 38ХНЗМФА, ЗОХН2МФА, 36Х2Н2МФА, 38ХНЗМА, ЗОХН2ВФА......................... 174
5.2. Стали 34ХН1М, 34ХН1МА, 34ХНЗМ, 34ХНЗМА....... 176
6. Виды продукции и цены на конструкционную углеродистую и легированную сталь ......................... 180
Главе IV. Двухфазные низколегированные стали......... 185
1. Особенности свойств двухфазных ферритно-мяртенситных сталей (ДФМС)........ ... . ... ......... 185
2. Двухфазные стали для холодной листовой и объемной штамповки . . . 188
2.1. Листовые ДФМС для холодной штамповки 06ХГСЮ, ОЗХГЮ, СтЗГпс........................... 188
2.2. Стали для холодной объемной штамповки 06ХГР и 20Г2Р . . 194
3. Дальнейшие исследования двухфазных сталей .......... 198'
Глава V. Стали для холодной объемной штамповки....... 200
1. Сталь качественная конструкционная углеродистая и легированная (^ для холодного выдавливания и высадки ............. 200
2. Экономичные стали для автомобильной промышленности 12ХН, 14ХГН, 19ХГН, 20ХГНМ, 40ХГНМ, АЦ40Х, 38ХГНМ...... 204
3. Полуфабрикат и виды поставляемой продукции......... • 209
Глава VI. Стали для листовой холодной штамповки ....... 210
1. Основные требования и выбор листовой стали........... 210
2. Режим термообработки тонколистовой стали............ 215
3. Стали 08ГСЮТ, 08ГООФ, 10ЮА, 18ЮТ повышенной прочности, широко внедряемые в автомобилестроении ............ 218
4. Сталь тонколистовая холоднокатаная низкоуглеродистая качественная 220
5. Сталь толстолистовая горячекатаная конструкционная качественная 222
6. Сталь листовая углеродистая качественная и обыкновенного качества 224
7. Сталь низкоуглеродистая холоднокатаная для тонкой ленты..... 225
8. Сталь тонколистовая конструкционная легированная высококачественная специального назначения ............... 227
9. Полуфабрикат и цены на стали для холодной штамповки..... 228
Глава VII. Низколегированные стали ............... 229
1. Особенности и выбор низколегированных сталей.......... 229
2. Высокопрочные стали с карбонитридным упрочнением для мостов, металлоконструкций цехов, кранов, доменных печей и резервуаров нефтехранилищ — 14Г2АФ (Д), 15Г2СФ (Д), 16Г2АФ (Д), 15Г2АФДпс, 12Г2СМФ............................ 231
3. Стали для аппаратов химической промышленности, вагоностроения, строительства мостов, сельхозмашиностроения и котлостроения — 09Г2С, 09Г2Д, 15ХСНД, 16ГС, 12ГС, 09Г2СД, 15Г2СФД, 10Г2БД, 10ХНДП и др........................... 238
4. Виды продукции и цены на стали................. 245
5. Стали для магистральных газопроводов— 17ГС, 17Г1С, 16Г2САФ, 17Г1С-У и др........................... 246
6. Углеродистые и низколегированные стали для судостроения А, В,
Д, Е, А32, Д32, Е32, А36, Д36, Е36, А40, Д40, Е40 и др...... 251
7. Стали для армирования железобетонных конструкций — 10ГТ, 18Г2С, 35ГС, 25Г2С, 80С, 20ХГ2Ц, 2ЭХ2Г2Т, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2АЮ, 32Г2Рпс, ЯОХГ2Т, 23Х2Г2Ц, 20ХГС2, 25С2Р, ЗОХС2, 08Г2С, 10ГС2 и др. 255
Глава VIII. Стали высокой обрабатываемости резанием...... 260
1. Классификация, эффективность и выбор сталей........... 260
2. Стали углеродистые сернистые АИ, А12, А20, 4АЗО, А35, А40Г . 261
3. Стали сернистомарганцовистые свинецсодержащио и углеродистые сви-нецсодержащие АС14, АС35Г2, АС45Г2, АС40........... 263
4. Сталь легированная свинецсодержащая АС12ХН, АС14ХГН, АС19ХГН, АС20ХГНМ, АСЗОХМ, АС38ХГМ, АС40ХГНМ .......... 264
5. Сталь кальцийсодержащая.................... 271
6. Виды продукции и цены на стали................. 277
Глава IX. Рессорно-пружинные стали .............. 279
1. Углеродистые и легированные стали для пружин и рессор, работающих в обычных условиях ................. 280
1.1. Стали 65, 70, 75, 80, 85, 50Г, 60Г, 60ГА, 65ГА, 70Г, 70ГА,
У7—У13, У7А—У13А........... 280
1.2. Стали 55С2, 55С2А, 60С2, 60С2А, 70СЗА, 60С2Г 287
1.3. Стали 50ХГ, 50ХГА, 55ХГР, 50ХФА, 50ХГФА, 55С2ГФ . . 290
1.4. Стали 60С2ХА, 70С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА, 60С2Н2А . ... 294
1.5. Стали 9ХФ, 13Х, Р9, Х6ВФ ................ 296
2. Стали и сплавы для пружин, работающих при повышенных температурах и в условиях коррозии .................. 296
3. Виды продукции и цены на стали ............... 300
Глава X. Стали для литых деталей котлотурбостроення, химической
и металлургической промышленности.......... 30
1. Особенности свойств и классификация сталей для отливок..... 30
2. Конструкционные углеродистые и легированные литейные стали ... 30
2.1. Стали конструкционные углеродистые ............ 30
2.2. Стали конструкционные легированные ............ 30
3. Высоколегированные литейные стали со специальными свойствами . . 31
3.1. Стали коррозионно-стойкие ................. 31;
3.2. Стали коррозионно-стойкие и жаростойкие.......... 31
3.3. Стали коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные . . . 3231
3.4. Стали кавитационно-стойкие и износостойкие......... 328 |
Глава XI. Стали для районов с холодным климатом ....... 331
Глава XII. Стали для подшипников............... 3354
1. Стали ШХ10, ШХ15, ШХ15-Ш, ШХ15СГ, ШХ15СГ-Ш, ШХ20СГ, | ШХ20СГ-Ш, ШХ4, ШХ4-Ш. ШХ15-ШД.............. 335 |
2. Коррозионно-стойкая подшипниковая сталь 95X18......... 340 ij
3. Виды продукции ив подшипниковой стали ............ 341
••;!>
ЧАСТЬ ВТОРАМ |
СТАЛИ И СПЛАВЫ С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ
Глава I. Коррозионно-стойкие стали для общего и химического '.>
машиностроения.................... 344
1. Стали для применения в слабоагрессивных средах..... 344
1.1. Стали 08X13, 12X13, 20X13, 25X1ЗН2 (9И474) повышенной пластичности ........................ 344
1.2. Стали 30X13 и 40X13 повышенной твердости и стали 14Х17Н2 (ЭИ268) и 20Х17Н2 для тяжелонагруженных деталей..... 347
1.3. Стали 12X17, 10Х14АП5 (ДИ-13), 10Х14Г14Н4Т (ЭИ711), 12Х17Г9АН4 (ЭИ878), 20Х13Н4Г9 (ЭИ100), применяющиеся как заменители высоконикелевых сталей типа Х18Н9....... 351
2. Стали для применения в солевых средах 09X15Н8Ю (ЗИ904), 07Х16Н6 (ЭП288), 08Х17Н5МЗ (ЭИ925), 09Х16Н4Б (ЭП56) высокой прочности истали09Х17Н7Ю, 09X17Н7Ю 1,08X1 ОН20Т2 для морской воды. . . 354
3. Стали для применения в средах средней агрессивности ...... 357
3.1. Стали 08Х17Т(ЭИ645),08Х18Т1, 15Х25Т(ЭИ439), 15X28 (ЭИ349), 08Х22Н6Т (ЭП53), 12Х21Н5Т (ЭИ811), 08Х18Г8Н2Т (КО-3), рекомендуемые как заменители высоконикелевых сталей типа Х18Н10Т ....................... 357
3.2. Стали 07Х21Г7АН5 (ЭП222), 12Х18Н9, 08Х18Н10, 17Х18Н9, 12Х18Н10Е (ЭП47), 12Х18Н9Т, J2Xi§HJjQT,.,J2X18H12T, 08Х18Н12Б (ЭИ402), рекомендуемые для* сварной аппаратуры 360
4. Стали для применения в средах повышенной и высокой агрессивности 364
4.1. Стали 08Х18Н10Т(ЭИ914), 08Х18Н12Т, 04Х18Н Ю(ЭИ842, ЭП550), ОЗХ18Н11 повышенной сопротивляемости межкристаллитной коррозии......................... 364
4.2. Стали и сплавы 10Х17Н13М2Т (ЭИ448), 10XI7H13M3T (ЭИ432), 08Х17Н15МЗТ (ЭИ580), 03XI7H14M3, 08Х17Н13М2Т, ОЗХ21Н21М4ГБ (ЭИ35). 08Х21Н6М2Т (ЭП54), 15Х18Н12С4ТЮ (9И654), 06ХН28МДТ (ЭИ943), ОЗХН38МДТ (ЭП516), 06ХН28МТ (ЭИ628) для сварных конструкций, работающих в кислотах разной концентрации и температуры................. Зов
5. Сплавы на никелевой основе для весьма агрессивных сред ХН58В ^^ (ЭП795), Н70МФВ (ЭП814А), ХН65МВУ (ЭП760) ......... 372
Глава II. Жаропрочные стали и сплавы для деталей котлотурбино-
строения и газовых турбин .............. 374
1. Основные определения и выбор жаропрочных сталей и сплавов . . . 374
2. Стали для работы при температурах 350—580 °С ......... 378
3. Стали для работы при температурах до 600 °С........... 384
4. Стали для работы при температурах 650—850 °С.......... 391
5. Сплавы на никелевой и железоникелевой основе для работы при температурах 650—850 °С...................... 398
6. Стали и сплавы для работы при температурах 900—1100°С. . . . 405
Глава III. Жаростойкие стали и сплавы для печного оборудования,
моторостроения и котлотурбиностроения....... 410
1. Основные определения и выбор жаростойких сталей и сплавов ... 410
2. Жаростойкие стали с температурой окалинообразования 700—850 °С: 12X13, 08Х18Н10, 12Х18Н9, "08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, I2X18H9T, 12Х18Н12Т, 40Х9С2, 40Х10С2М ................. 411
3. Жаростойкие стали с температурой окалинообразования 900—1000 °С: 12X17, 08Х17Т, 08Х18Т1, 55Х20Г9АН4, 45Х22Н4МЗ, 10Х13СЮ, 08Х20Н14С2, 20Х20Н14С2, ЗОХ13Н7С2.............. 412
4. Жаростойкие стали с температурой окалинообразования 1050— 1150°С: 15Х18СЮ. 15Х25Т, 15X28, 20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18, 10Х23Н18, 20Х25Н20С2, 36Х18Ш5С2......... 415
5. Сплавы на железоникелевой и никелевой основе с температурой окалинообразования 1050—1300 °С: ХН38ВТ, ХН78Т, ХН60ВТ, ХН70Ю, ХН75МБТЮ, ХН28ВМАБ, ХН45Ю ............... 418
6. Виды продукции и цены на коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие стали........................ 419
Глава IV. Теплоустойчивые стали для котлотурбиностроения и
нефтеперерабатывающих заводов............ 425
1. Теплоустойчивые стали перлитного класса, применяемые после закалки или нормализации с высоким отпуском или после отжига . . . 426
2. Теплоустойчивые стали мартенситного класса, применяемые после отжига или нормализации с высоким отпуском ......... 43!
3. Полуфабрикат и цены на стали ................ 434
Глава V. Двухслойные стали для деталей химической аппаратуры 435 Глава VI. Стали и сплавы специальных способов выплавки .... 441
1. Характеристика специальных способов выплавки и их применение 441
2. Стали подшипниковые ШХ15-Ш, ШХ15СГ-Ш, ШХ20СГ-Ш, ШХ15Ф-Ш, ШХ4-Ш............................. 445
3. Стали коррозионно-стойкие 12Х18Н9Т-ВД, 12Х18Н10Т-ВД, 08Х18Н10Т-ВД, 04Х14К13Н4МЗТВ-ВД (ЭП767-ВД), 05Х12Н5К14М5ТВ-ВД (ЭП695-ВД)......... 447
4. Сплавы жаропрочные ХН68ВМТЮК-ВД (ЭП693-ВД), ХН65ВМБЮ-ИД (ЭП914-ИД, ВЖ131-ИДП), ХН35ВБ-ВД (ЭП912-ВД), выплавляемые
в вакуумных печах....................... 450
5. Виды продукции из сталей и сплавов, получаемых специальными способами выплавки ........................ 452
Глава VII. Мартенситно-стареющие стали............. 453
1. Особенности свойств стали.................... 453
2. Стали мартенситно-стареющие: 04X11Н9М2Д2ТЮ (ЭП832), ОЗН19К6М5ТР-ВД (ЭП631-ВД), 02Н18К9М5Т-ЭЛ
(ЭП637А-ЭЛ), 05Х12Н5К14М5ТВ-ВД (ЭП695-ВД), ОЗН18К8МЗТЮ-ВД (ЗИ25-ВД), ОЗН18К1МЗТЮ-ВД (ЗИ80-ВД), ОЗН14Х5МЗТЮ-ВД (ОМС2-ВД), 01Н17К12М5Т-ИЛ (ЭП845-ИЛ), ОЗХ12Н8К5М2ТЮ-ВИ (ЗИ90-ВИ), ОЗН18К9М5Т-ВД (ЭП637-ВД), ОЗН17КЮВ10МТ-ПД (ЭП836-ПД) . . . ,-....................... 455
Глава VIII. Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения для приборов и радиоэлектронной аппаратуры.........,........... 459
Глава IX. Сплавы прецизионные с высоким электросопротивлением для нагревательных элементов печей, резисторов и точных приборов ..................... 462
Приложение 1 ........................... 467
Приложение 2 ... ...................... 468
Список литературы......................... 470
Цена: 150руб.
