Конструкционные легированные стали для производства литых заготовок обеспечивают высокую конструкционную прочность деталей, что достигается оптимальным соотношением основных и легирующих элементов, формирующими сплав и термической обработкой отливок.
Марки
Производство конструкционных легированных сталей для изготовления отливок регламентируется ГОСТ 977-88, который предусматривает следующие марки конструкционных легированных конструкционных сталей: 20ГЛ, 35ГЛ, 20ГСЛ, 30ГСЛ,20Г1ФЛ, 20ФЛ, 30ХГСФЛ, 45ФЛ, 32Х06Л, 40ХЛ, 20ХМЛ, 20ХМФЛ, 20ГНМФЛ, 35ХМЛ, 30ХНМЛ, 35ХГСЛ, 35НГМЛ, 20ДХЛ, 08ГДНФЛ, 13ХНДФТЛ, 12ДН2ФЛ, 12ДХН1МФЛ,23ХГС2МФЛ, 12Х7Г3СЛ, 25Х2ГНМФЛ, 27Х5ГСМЛ, 30Х3С3ГМЛ, 03Н12Х5М3ТЛ, 03Н12Х5М3ТЮЛ;
а также ниже перечисленные марки сталей, применяемых в договорно-правовых отношениях между странами — членами СЭВ: 15ГЛ, 30ГЛ, 45ГЛ, 70ГЛ, 55СЛ,40Г1, 5ФЛ, 15ФЛ, 30ХЛ, 25ХГЛ, 35ХГЛ, 50ХГЛ, 60ХГЛ, 70Х2ГЛ, 35ХГФЛ, 40ХФЛ,30ХМЛ, 40ХМЛ, 40ХНЛ, 40ХН2Л, 30ХГ1, 5МФРЛ, 75ХНМФЛ, 40ГТЛ, 20ГНМЮЛ
Условные обозначения сталей
Примеры условного обозначения сталей: 23ХГС2МФЛ ГОСТ 977-88; 23ХГС2МФЛ КТ 110 ГОСТ 977-88 (для отливок, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика).
В обозначении марок стали первые цифры указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в сотых долях процента; буквы за цифрами означают: А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, М — молибден, Н -никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, Х — хром, Ю — алюминий, Л- литейная. Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в процентах.
Индексы «К» и «КТ» являются условными обозначениями категории прочности, следующее за ними число означает значение требуемого предела текучести. Индекс «К» присваивается материалу в отожженном, нормализованном или отпущенном состоянии; индекс «КТ» — после закалки и отпуска.
Область применения
Таблица 1: Рекомендуемые области применения конструкционной легированной стали
| Марка | Область применения |
| 20ГЛ | Диски, звездочки, зубчатые венцы, барабаны и др. детали, к которым предъявляются требования по прочности и вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок |
| 35ГЛ | Диски, звездочки, зубчатые венцы, барабаны, шкивы и др. тяжелонагруженные детали экскаваторов, крышки подшипников, цапфы |
| 20ГСЛ | Корпусные детали гидротурбин, работающие при температуре до 450°С |
| 30ГСЛ | Зубчатые колеса, ролики, обоймы, зубчатые венцы, рычаги, фланцы, шкивы, сектора, колонны, ходовые колеса и другие детали |
| 20Г1ФЛ | Рамы, балки, корпуса и др. детали вагонов |
| 20ФЛ | Литые детали вагонов, металлургического и горнодобывающего оборудования |
| 30ХГСФЛ | Литые детали экскаваторов |
| 45ФЛ | Износостойкие литые детали для тракторов и металлургического оборудования |
| 32Х06Л | Кронштейны, балансиры, катки, другие ответственные детали со стенкой толщиной до 50 мм и общей массой детали до 80 кг |
| 40ХЛ | Детали повышенной прочности, а также работающие на износ |
| 20ХМЛ | Шестерни, крестовины, втулки, зубчатые колеса, цилиндры, обоймы и другие корпусные детали, работающие при температуре до 500°С |
| 20ХМФЛ | Детали арматуры, корпусные детали, цилиндры, работающие при температуре до 540°С |
| 20ГНМФЛ | Сварные конструкции больших сечений, бандажи цементных печей |
| 35ХМЛ | Шестерни, крестовины, втулки, зубчатые колеса, печные детали и другие ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок |
| 30ХНМЛ | Ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок при температуре до 400°С |
| 35ХГСЛ | Зубчатые колеса, звездочки, оси, валы, муфты и др. ответственные детали, от которых требуется повышенная износостойкость |
| 35ХГМЛ | Ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок |
| 20ДХЛ | Ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок |
| 08ГДНФЛ | Сварные конструкции, ответственные детали со стенкой толщиной до 700 мм, к которым предъявляются требования высокой вязкости и достаточной прочности, работающие при температурах не более 350°С |
| 13ХНДФТЛ | Сварные конструкции, ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования достаточной прочности и вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок при температуре до 500°С |
| 12ДН2ФЛ | Сварные конструкции, ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования достаточной прочности и вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок при температуре до 400°С |
| 12ДХН1МФЛ | Сварные конструкции, ответственные нагруженные детали, к которым предъявляется требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок |
| 23ХГС2МФЛ | Детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 30 мм, работающие в условиях циклических и ударных нагрузок и в условиях ударно-абразивного износа |
| 12Х7Г3СЛ | Ответственные высоконагруженные детали со стенкой толщиной до 100 мм, работающие в условиях статических и динамических нагрузок |
| 25Х2ГНМФЛ | Детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 50 мм, работающие в условиях статических и динамических нагрузок |
| 27Х5ГСМЛ | Высоконагруженные детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 50 мм, работающие в условиях ударных нагрузок и ударно-абразивного износа |
| 30Х3С3ГМЛ | Высоконагруженные детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 30 мм, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости |
| 03Н12Х5М3ТЛ | Высоконагруженные детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 200 мм |
| 03Н12Х5М3ТЮЛ | Высоконагруженные детали ответственного назначения со стенкой толщиной до 200 мм |
Группы
ГОСТ 977-88 разделяет отливки из конструкционных нелегированных литейных сталей на три группы (см. табл. 2), в зависимости от назначения и требований предъявляемых к деталям.
Таблица 2: Группы отливок из конструкционных нелегированных литейных сталей по ГОСТ 977-88
| Группа отливок |
Назначение | Характеристика отливок |
Перечень контролируемых показателей качества |
| I | Отливки общего назначения | Отливки для деталей, конфигурация и размеры которых определяются только конструктивными и технологическими соображениями | Внешний вид, размеры, химический состав |
| II | Отливки ответственного назначения | Отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статических нагрузках | Внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства: предел текучести или временное сопротивление и относительное удлинение |
| III | Отливки особо ответственного назначения | Отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках | Внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства: предел текучести или временное сопротивление, относительное удлинение и ударная вязкость |
Примечания:
- При необходимости введения дополнительных показателей, не предусмотренных табл. 1 для данной группы отливок, их наличие и соответствующие нормы должны быть указаны в КД и (или) НТД. По требованию потребителя в число дополнительных контролируемых показателей могут быть включены: твердость, излом металла, механические свойства для отливок со стенкой толщиной свыше 100 мм, механические свойства при пониженных и повышенных температурах, герметичность, микроструктура, плотность, коррозионная стойкость, жаростойкость, стойкость против межкристаллитной коррозии и другие.
Для отливок 3-й группы, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика, работающих при пониженных температурах и подвергающихся динамическим нагрузкам, при наличии указания в КД и (или) НТД ударная вязкость стали определяется при температуре минус 50 °С. Нормы ударной вязкости при этом указывают в КД и (или) НТД на конкретную продукцию. - Возможность установления в качестве нормируемого показателя относительного сужения вместо относительного удлинения указывается в КД и (или) НТД.
- Возможность увеличения норм прочности при соответствующем снижении норм пластичности и вязкости указывают в КД и (или) НТД.
- Нормы, возможность снижения уровня механических свойств на образцах, вырезанных из отливок, указывают в КД.
- Для отливок 2-й и 3-й группы, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика, заменять контролируемый показатель «Предел текучести» показателем «Временное сопротивление» допускается только по требованию представителя заказчика.
- Группа отливок, марка стали, дополнительные контролируемые показатели и требования указывают в КД и (или) НТД. При поточно-массовом производстве разделение отливок по группам не производят, перечень контролируемых показателей указывают на чертеже отливки.
Химический состав
Химический состав конструкционных легированных литейных сталей является важнейшим показателем качества, определяющим марку стали, должен соответствовать требованиям ГОСТ 977-88, приведенным в табл. 3 и табл. 4.
Таблица 3: Химический состав литейных конструкционных легированных сталей по ГОСТ 977-88
| Марка | Массовая доля элемента, % | |||||||
| С | Mn | Si | P | S | Сr | |||
| не более | ||||||||
| 20ГЛ | 0,15-0,25 | 1,2-1,6 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | — | ||
| 35ГЛ | 0,30-0,40 | 1,2-1,6 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | — | ||
| 20ГСЛ | 0,16-0,22 | 1,0-1,3 | 0,60-0,80 | 0,03 | 0,03 | — | ||
| 30ГСЛ | 0,25-0,35 | 1,1-1,4 | 0,60-0,80 | 0,04 | 0,04 | — | ||
| 20Г1ФЛ | 0,16-0,25 | 0,9-1,4 | 0,20-0,50 | 0,05 | 0,05 | — | ||
| 20ФЛ | 0,14-0,25 | 0,7-1,2 | 0,20-0,52 | 0,05 | 0,05 | — | ||
| 30ХГСФЛ | 0,25-0,35 | 1,0-1,5 | 0,40-0,60 | 0,05 | 0,05 | 0,3-0,5 | ||
| 45ФЛ | 0,42-0,50 | 0,4-0,9 | 0,30-0,52 | По табл 4 | По табл 4 | — | ||
| 32Х06Л | 0,25-0,35 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,05 | 0,05 | 0,5-0,8 | ||
| 40ХЛ | 0,35-0,45 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | 0,8-1,1 | ||
| 20ХМЛ | 0,15-0,25 | 0,4-0,9 | 0,20-0,42 | 0,04 | 0,04 | 0,4-0,7 | ||
| 20ХМФЛ | 0,18-0,25 | 0,6-0,9 | 0,20-0,40 | 0,025 | 0,025 | 0,9-1,2 | ||
| 20ГНМФЛ | 0,14-0,22 | 0,7-1,2 | 0,20-0,40 | 0,03 | 0,03 | <0,30 | ||
| 35ХМЛ | 0,30-0,40 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | 0,8-1,1 | ||
| 30ХНМЛ | 0,25-0,35 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | 1,3-1,6 | ||
| 35ХГСЛ | 0,30-0,40 | 1,0-1,3 | 0,60-0,80 | 0,04 | 0,04 | 0,6-0,9 | ||
| 35НГМЛ | 0,32-0,42 | 0,8-1,2 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | — | ||
| 20ДХЛ | 0,15-0,25 | 0,5-0,8 | 0,20-0,40 | 0,04 | 0,04 | 0,8-1,1 | ||
| 08ГДНФЛ | <0,1 | 0,6-1,0 | 0,15-0,40 | 0,035 | 0,035 | — | ||
| 13ХНДФТЛ | <0,16 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,03 | 0,03 | 0,15-0,4 | ||
| 12ДН2ФЛЛ | 0,08-0,16 | 0,4-0,9 | 0,20-0,40 | 0,035 | 0,035 | — | ||
| 12ДХН1МФЛ | 0,10-0,18 | 0,3-0,55 | 0,20-0,40 | 0,03 | 0,03 | 1,2-1,7 | ||
| 23ХГС2МФЛ | 0,18-0,24 | 0,5-0,8 | 1,80-2,00 | 0,025 | 0,025 | 0,6-0,9 | ||
| 12Х7Г3СЛ | 0,10-0,15 | 3,0-3,5 | 0,80-1,20 | 0,02 | 0,02 | 7,0-7,5 | ||
| 25Х2ГНМФЛ | 0,22-0,30 | 0,7-1,1 | 0,30-0,70 | 0,025 | 0,025 | 1,4-2,0 | ||
| 27Х5ГСМЛ | 0,24-0,28 | 0,9-1,2 | 0,90-1,20 | 0,02 | 0,02 | 5,0-5,5 | ||
| 30Х3С3ГМЛ | 0,29-0,33 | 0,7-1,2 | 2,80-3,20 | 0,02 | 0,02 | 2,8-3,2 | ||
| 03Н12Х5М3ТЛ | 0,01-0,04 | <0,2 | <0,2 | 0,015 | 0,015 | 4,5-5,0 | ||
| 03Н12Х5М3ТЮЛ | 0,01-0,04 | <0,2 | <0,2 | 0,015 | 0,015 | 4,5-5,0 | ||
Таблица 3: Продолжение
| Марка | Массовая доля элемента, % | |||||
| Ni | Mo | V | Cu | Ti | Al | |
| 20ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 35ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ГСЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30ГСЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20Г1ФЛ | — | — | 0,06-0,12 | — | <0,05 | — |
| 20ФЛ | — | — | 0,06-0,12 | — | — | — |
| 30ХГСФЛ | — | — | 0,06-0,12 | — | — | — |
| 45ФЛ | — | — | 0,05-0,10 | — | <0,03 | — |
| 32Х06Л | — | — | — | — | — | — |
| 40ХЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ХМЛ | — | 0,40-0,60 | — | — | — | — |
| 20ХМФЛ | — | 0,50-0,70 | 0,20-0,30 | — | — | — |
| 20ГНМФЛ | 0,70-1,00 | 0,15-0,25 | 0,06-0,12 | — | — | — |
| 35ХМЛ | — | 0,20-0,30 | — | — | — | — |
| 30ХНМЛ | 1,30-1,60 | 0,20-0,30 | — | — | — | — |
| 35ХГСЛ | — | — | — | — | — | — |
| 35НГМЛ | 0,80-1,20 | 0,15-0,25 | — | — | — | — |
| 20ДХЛ | — | — | — | 1,40-1,6 | — | — |
| 08ГДНФЛ | 1,15-1,55 | — | по расчету 0,1 | 0,80-1,2 | — | — |
| 13ХНДФТЛ | 1,20-1,60 | — | 0,06-0,12 | 0,65-0,9 | 0,04-0,1 | — |
| 12ДН2ФЛ | 1,80-2,20 | — | 0,08-0,15 | 1,20-1,5 | — | — |
| 12ДХН1MФЛ | 1,40-1,80 | 0,20-0,30 | 0,08-0,15 | 0,4-0,65 | — | — |
| 23ХГС2МФЛ | — | 0,25-0,30 | 0,10-0,15 | — | — | — |
| 12Х7Г3СЛ | — | — | — | — | — | — |
| 25Х2ГНМФЛ | 0,30-0,90 | 0,20-0,50 | 0,04-0,20 | — | — | — |
| 27Х5ГСМЛ | — | 0,55-0,60 | — | — | — | — |
| 30Х3С3ГМЛ | — | 0,50-0,60 | — | — | — | — |
| 03Н12Х5М3ТЛ | 12,0-12,5 | 2,50-3,00 | — | — | 0,7-0,9 | — |
| 03Н12Х5М3ТЮЛ | 12,0-12,5 | 2,50-3,00 | — | — | 0,7-0,9 | 0,25-0,45 |
Таблица 4: Химический состав конструкционных легированных сталей, применяемых в договорно-правовых отношениях между странами — членами СЭВ
| Марка | Массовая доля элемента, % | |||||||
| С | Mn | Si | P | S | Сr | |||
| не более | ||||||||
| 15ГЛ | 0,12-0,18 | 0,70-1,00 | 0,30-0,60 | 0,040 | 0,0040 | — | ||
| 30ГЛ | 0,25-0,32 | 1,40-1,70 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | — | ||
| 45ГЛ | 0,40-0,50 | 0,80-1,20 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | — | ||
| 701Л | 0,65-0,80 | 1,10-1,60 | 0,20-0,50 | 0,045 | 0,045 | — | ||
| 55СЛ | 0,52-0,60 | 0,50-0,80 | 0,50-0,70 | 0,045 | 0,045 | — | ||
| 40Г1, 5ФЛ | 0,35-0,45 | 1,60-1,90 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | — | ||
| 15ХЛ | 0,12-0,18 | 0,40-0,60 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,5-0,8 | ||
| 30ХЛ | 0,25-0,35 | 0,50-0,90 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,5-0,8 | ||
| 25ХГЛ | 0,20-0,30 | 0,85-1,15 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,9-1,3 | ||
| 35ХГЛ | 0,30-0,45 | 0,60-0,90 | 0,50-0,75 | 0,04 | 0,040 | 0,5-0,8 | ||
| 50ХГЛ | 0,45-0,60 | 0,50-0,90 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,6-0,9 | ||
| 60ХГЛ | 0,50-0,65 | 0,90-1,30 | 0,20-0,50 | 0,050 | 0,050 | 0,9-1,3 | ||
| 70Х2ГЛ | 0,60-0,75 | 0,80-1,20 | 0,20-0,50 | 0,050 | 0,050 | 1,8-2,2 | ||
| 35ХГФЛ | 0,28-0,38 | 1,00-1,40 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,2-0,6 | ||
| 40ХФЛ | 0,35-0,45 | 0,50-0,80 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 1,0-1,4 | ||
| 30ХМЛ | 0,25-0,35 | 0,50-0,80 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,8-1,2 | ||
| 40ХМЛ | 0,38-0,45 | 0,50-0,80 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,8-1,2 | ||
| 40ХНЛ | 0,35-0,45 | 0,40-0,90 | 0,20-0,50 | 0,040 | 0,040 | 0,5-0,8 | ||
| 40ХН2Л | 0,35-0,45 | 0,60-0,90 | 0,20-0,50 | 0,045 | 0,045 | 0,4-0,7 | ||
| 30ХГ1, 5МФРЛ | 0,25-0,32 | 1,40-1,80 | 0,40-0,50 | 0,030 | 0,025 | 0,5-1,0 | ||
| 75ХНМФЛ | 0,70-0,85 | 0,60-0,90 | 0,20-0,50 | 0,050 | 0,050 | 1,3-1,7 | ||
| 40ГТЛЛ | 0,34-0,42 | 1,20-1,60 | 0,20-0,50 | 0,045 | 0,045 | — | ||
| 20ГНМЮЛ | 0,16-0,23 | 1,10-1,60 | 0,20-0,50 | 0,035 | 0,035 | — | ||
Таблица 4: Продолжение
| Марка | Массовая доля элемента, % | |||||
| Ni | Mo | V | Ti | B | Al | |
| 15ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 45ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 701Л | — | — | — | — | — | — |
| 55СЛ | — | — | — | — | — | — |
| 40Г1, 5ФЛ | — | — | 0,10-0,20 | — | — | — |
| 15ХЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30ХЛ | — | — | — | — | — | — |
| 25ХГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 35ХГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 50ХГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 60ХГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 70Х2ГЛ | — | — | — | — | — | — |
| 35ХГФЛ | — | — | 0,10-0,25 | — | — | — |
| 40ХФЛ | — | — | 0,15-0,30 | — | — | — |
| 30ХМЛ | — | 0,20-0,30 | — | — | — | — |
| 40ХМЛ | — | 0,20-0,30 | — | — | — | — |
| 40ХНЛ | 1,00-1,50 | — | — | — | — | — |
| 40ХН2Л | 1,60-2,00 | — | — | — | — | — |
| 30ХГ1, 5МФРЛ | — | 0,40-0,60 | 0,20-0,40 | — | 0,006-0,01 | — |
| 75ХНМФЛ | 0,50-0,80 | 0,40-0,60 | 0,10-0,25 | — | — | — |
| 40ГТЛЛ | — | — | — | 0,02-0,1 | — | — |
| 20ГНМЮЛ | 0,30-0,50 | 0,15-0,30 | — | — | — | ≥0,01 |
Примечания:
- Наличие элементов, не являющихся легирующими, ихдопускаемое содержание и необходимость контроля устанавливается в КД и (или)НТД.
- По требованию потребителясодержание серы и фосфора в легированных конструкционных сталях может бытьустановлено не более 0,030 %.
- При выплавке легированной стали в печах с кислойфутеровкой допустимая массовая доля серы и фосфора может быть увеличена на0,010 % каждого при условии обеспечения остальных требований настоящегостандарта.
- Для стали марки 40ХНЛ допускается введение титанадо 0,15 % с целью повышения ее механических свойств.
ГОСТ 977-88 регламентирует допустимые отклонения содержания легирующих элементов от нормы химического состава, приведенных в табл. 3 и табл. 4, которые не должны превышать значений, приведенных в табл. 5.
Таблица 5: Допустимые отклонения легирующих элементов от норм химического состава конструкционных легированных сталей по ГОСТ 977-88
| Химический элемент |
Массовая доля элемента, % |
Допускаемое отклонение, % | |
| для нижнего предела содержания |
для верхнего предела содержания |
||
| C | До 0,25 | -0,02 | +0,01 |
| Св. 0,25 до 0,50 | -0,03 | +0,02 | |
| Св. 0,50 | -0,04 | +0,03 | |
| Si | До 0,50 | -0,05 | +0,10 |
| Св. 0,50 до 0,90 | -0,08 | +0,15 | |
| Св. 0,90 до 1,30 | -0,15 | +0,20 | |
| Св. 1,30 | -0,15 | +0,25 | |
| Mn | До 0,50 | -0,07 | +0,10 |
| Св. 0,50 до 0,90 | -0,10 | +0,18 | |
| Св. 0,90 | -0,12 | +0,25 | |
| Cr | До 1,00 | -0,07 | +0,10 |
| Св. 1,00 до 2,00 | -0,10 | +0,15 | |
| Св. 2,00 | -0,15 | +0,20 | |
| Ni | До 1,00 | -0,10 | +0,15 |
| Св. 1,00 до 2,00 | -0,15 | +0,20 | |
| Св. 2,00 | -0,20 | +0,25 | |
| Mo | До 0,20 | -0,03 | +0,03 |
| Св. 0,20 | -0,05 | +0,05 | |
| V | До 0,20 | -0,03 | +0,03 |
| Св. 0,20 | -0,05 | +0,05 | |
| Cu | Для всех содержаний элемента | -0,10 | +0,10 |
| Ti | Для всех содержаний элемента | -0,02 | +0,02 |
| Al | Для всех содержаний элемента | -0,01 | +0,01 |
Влияние легирующих элементов на литейные свойства [3]:
- Кремний — при содержании до 0,4-0,5% действует как раскислитель и положительно влияет на литейные свойства: повышает жидкотекучесть, снижает горячеломкость; увеличивает плотность отливки и незначительно линейную усадку. При содержании свыше 0,5%, тем роста жидкотекучести резко снижается, а горячеломкость возрастает; ухудшается качество первичной структуры.
- Марганец — в количестве до 1% действует как раскислитель и улучшает литейные свойства. При концентрации выше 1% повышает горячеломкость стали. Минимальный объем усадочной раковины фиксируется при 1,2% Mn.
- Хром — в количестве 1-2% несколько увеличивает жидкотекучесть, но условно — истинная жидкотекучесть снижается в следствие увеличения склонности стали к пленообразованию. Небольшие добавки хрома повышают трещиноустойчивость, но при его содержании свыше 0,8%, возрастает склонность к образованию крупнозернистой структуры и горячеломкости стали. Объем концентрированной усадочной раковины и сумарная объемная усадка заметно возрастают с увеличением содержания хрома до 5%.
- Никель — в количестве до 3,5% повышает жидкотекучесть стали, увеличивает суммарную усадку и объем усадочной раковины в прибыли, а также снижает теплопроводность стали и ее трещиноустойчивость.
- Медь — существенно улучшает жидкотекучесть, так при увеличении ее содержания от 0,1 до 3% жидкотекучесть возрастает от 870 до 1300 мм. На горячеломкость стали содержание меди влияет незначительно. Легирование медью несколько увеличивает объем усадочной раковины, линейная усадка практически не изменяется.
- Ванадий, молибден и вольфрам, при малом содержании, способствуют улучшению литейных свойств сталей, но при возрастании их содержания до 1%, жидкотекучесть и трещиноустойчивость снижаются.
- Кобальт — незначительно улучшает жидкотекучесть. В ряде случаев при его вводе возрастает образование усадочной пористости.
- Алюминий и титан — являются сильными раскислителями. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальными считаются добаки: 0,05-0,1% Al или 0,15% Ti. Увеличение содержания элементов до 0,5-1% ведет к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, снижениею жидкотекучести. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию, так, в частности, при открытой плавке стали с 0,5% Ti, на поверхности образуется сплошная плена окислов. Небольшие добавки Al и Ti повышают плотностьстали, способствуют измельчению первичной структуры, т.к. образующиеся Al2O3, NiC, TiN, в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.
Термическая обработка
Отливки из конструкционной легированной стали подвергаются термической обработке. Рекомендуемые режимы термической обработки приведены в табл. 6 и табл. 7. ГОСТ 977-88 допускает по согласованию изготовителя с потребителем не производить термическую обработку отливок 1-й группы из конструкционных легированных сталей при обеспечении механических и специальных свойств стали технологией выплавки и формообразования. Число допустимых полных термических обработок отливок не должно быть более трех.
Таблица 6: Рекомендуемые режимы термической обработки отливок из конструкционной легированной стали по ГОСТ 977-88
| Марка стали |
Режим термической обработки | |||
| Нормализация и отпуск | Заклка и отпуск | |||
| Нормализация | Отпуск | Закалка | Отпуск | |
| Температура, °C | ||||
| 20ГЛ | 880-900 | 600-650 | 870-890 | 620-650 |
| 35ГЛ | 880-900 | 600-650 | 850-860 | 600-650 |
| 20ГСЛ | 870-890 | 570-600 | — | — |
| 30ГСЛ | 870-890 | 570-600 | 920-950 | 570-650 |
| 20Г1ФЛ | 930-970 | 600-650 | — | — |
| 20ФЛ | 920-960 | 600-650 | — | — |
| 30ХГСФЛ | 900-930 | 600-650 | 900-920 | 630-670 |
| 45ФЛ | 880-920 | 600-650 | 880-920 | 600-650 |
| 32Х06Л | — | — | 890-910 | 620-660 |
| 40ХЛ | — | — | 850-870 | 600-650 |
| 20ХМЛ | 880-890 | 600-650 | — | — |
| 20ХМФЛ | 970-1000 и 960-980 | 710-740 | — | — |
| 20ГНМФЛ | 910-930 | 600-650 | 910-930 | 640-660 |
| 35ХМЛ | 860-880 | 600-650 | 860-870 | 600-650 |
| 30ХНМЛ | 860-880 | 600-650 | 860-870 | 600-650 |
| 35ХГСЛ | 870-890 | 570-600 | 870-880 | 630-670 |
| 35НГМЛ | — | — | 860-880 | 600-650 |
| 20ДХЛ | 880-890 | 560-600 | 880-890 | 560-600 |
| 08ГДНФЛ | 920-950 или 920-950 |
— 590-650 |
— — |
— — |
| 13ХНДФТЛ | 950-970 или 900-920 |
— 530-560 |
— — |
— — |
| 12ДН2ФЛ | 910-930 | 530-560 или | — | — |
| Предварительная обработка | Окончательная обработка | |||
| 900-950 | 650-700 | 880-920 | 630-700 | |
| 12ДХН1MФЛ | 940-960 или 890-910 |
— 520-630 |
— 890-910 |
— 520-630 |
| 23ХГС2МФЛ | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 1000-1040 | 720-740 | 1000-1020 | 180-220 | |
| 12Х7Г3СЛ | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 940-960 | 650-720 | 880-900 | 200-250 | |
| 25Х2ГНМФЛ1) | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 900-950 | 650-700 | 880-920 | 630-700 | |
| 25Х2ГНМФЛ2) | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 900-950 | 660-680 | 900-950 | 260-300 | |
| 27Х5ГСМЛ | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 970-990 | 700-720 | 980-1000 | 200-220 | |
| 30Х3С3ГМЛ | Предварительная обработка | Окончательная обработка | ||
| 970-990 | 700-720 | 980-1000 | 200-220 | |
1), 2) — Режимы термической обработки, обеспечивающие получение уровня механических свойств, указанного в табл. 8.
Таблица 7: Рекомендуемые режимы термической обработки отливок из конструкционных легированных сталей, применяемых в договорно-правовых отношениях между странами — членами СЭВ
| Марка стали |
Режим термической обработки | |||
| Нормализация и отпуск | Заклка и отпуск | |||
| Нормализация | Отпуск | Закалка | Отпуск | |
| Температура, °C | ||||
| 15ГЛ | 900-920 | 550-650 | — | — |
| 30ГЛ | 860-890 | 550-650 | 840-860 | 570-610 |
| 45ГЛ | 870-890 | 570-600 | 840-860 | 600-650 |
| 70ГЛ | 790-820 | 580-650 | — | — |
| 55СЛ | 840-880 | 650-720 | 820-850 | 650-720 |
| 40Г1, 5ФЛ | — | — | 860-870 | 640-660 |
| 15ХЛ | 900-930 | 550-650 | — | — |
| 30ХЛ | 900-920 | 550-650 | 890-910 | 620-660 |
| 25ХГЛ | — | — | 860-890 | 500-680 |
| 35ХГЛ | 850-880 | 550-650 | 840-860 | 500-680 |
| 50ХГЛ | 820-850 | 620-650 | 830-850 | 620-650 |
| 60ХГЛ | 850-890 | 630-680 | — | — |
| 70Х2ГЛ | 820-860 | 630-680 | — | — |
| 35ХГФЛ | 850-890 | 700-740 | 840-880 | 700-740 |
| 40ХФЛ | 870-890 | 500-520 | 870-890 | 500-520 |
| 30ХМЛ | 850-890 | 550-650 | 840-870 | 530-670 |
| 40ХМЛ | 850-880 | 550-650 | 830-860 | 530-670 |
| 40ХНЛ | 860-900 | 550-650 | 830-870 | 550-650 |
| 40ХН2Л | 860-900 | 550-650 | 830-870 | 550-650 |
| 30ХГ1, 5МФРЛ | 910-960 | — | 870-890 | 220-280 |
| 40ГТЛ | 870-920 | 620-660 | 680-880 | 620-660 |
| 75ХНМФЛ | 840-870 | 630-670 | — | — |
| 20ГНМЮЛ | 880-920 | 600-700 | — | — |
Примечания:
- Для стали марки 40ХФЛ допускается применять отпуск после нормализации.
- Приведенные режимы предварительной термической обработки для стали марки 23ХГС2МФЛ могут заменяться закалкой с отпуском, отжигом или отпуском.
- Для стали марок 03Н12Х5М3ТЛ и 03Н12Х5М3ТЮЛ рекомендуется применять термическую обработку по режиму: гомогенизация при температуре 1180-1200°С; закалка с 1000°С; старение при температуре 500°С.
Механические свойства материала отливок
Механические свойства конструкционной легированной стали для производства отливок со стенкой толщиной до 100 мм при комнатной температуре после окончательной термической обработки должны соответствовать нормам ГОСТ 977-88, приведенным в табл. 8 и табл. 9.
Таблица 8: Механические свойства материала отливок из легированной конструкционной стали по ГОСТ 977-88
| Марка стали |
Категория прочности |
Предел текучести, σТ, МПа |
Временное сопротив- ление σB, МПа |
Относи- тельное удлинение δ, % |
Относи- тельное сужение ψ, % |
Ударная вязкость KCU, кДж/м2 |
| Не менее | ||||||
| Нормализация или нормализация с отпуском | ||||||
| 20ГЛ | К25 | 275 | 540 | 18 | 25 | 491 |
| 35ГЛ | К30 | 294 | 540 | 12 | 20 | 294 |
| 20ГСЛ | К30 | 294 | 540 | 18 | 30 | 294 |
| 30ГСЛ | К35 | 343 | 589 | 14 | 25 | 294 |
| 20Г1ФЛ | К30 | 314 | 510 | 17 | 25 | 491 |
| 20ФЛ | К30 | 294 | 491 | 18 | 35 | 491 |
| 30ХГСФЛ | К40 | 392 | 589 | 15 | 25 | 343 |
| 45ФЛ | К40 | 392 | 589 | 12 | 20 | 294 |
| 32Х06Л | — | — | — | — | — | — |
| 40ХЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ХМЛ | К25 | 245 | 441 | 18 | 30 | 294 |
| 20ХМФЛ | К25 | 275 | 491 | 16 | 35 | 294 |
| 20ГНМФЛ | К50 | 491 | 589 | 15 | 33 | 491 |
| 35ХМЛ | К40 | 392 | 589 | 12 | 20 | 294 |
| 30ХНМЛ | К55 | 540 | 687 | 12 | 20 | 294 |
| 35ХГСЛ | К35 | 343 | 589 | 14 | 25 | 294 |
| 35НГМЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ДХЛ | К40 | 392 | 491 | 12 | 30 | 294 |
| 08ГДНФЛ | К35 | 343 | 441 | 18 | 30 | 491 |
| 13ХНДФТЛ | К40 | 392 | 491 | 18 | 30 | 491 |
| 12ДН2ФЛ | К55 | 540 | 638 | 12 | 20 | 294 |
| 12ДХН1МФЛ | К65 | 638 | 785 | 12 | 20 | 294 |
| 23ХГС2МФЛ | — | — | — | — | — | — |
| 12Х7Г3СЛ | — | — | — | — | — | — |
| 25Х2ГНМФЛ1) | — | — | — | — | — | — |
| 25Х2ГНМФЛ2) | — | — | — | — | — | — |
| 27Х5ГСМЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30Х3С3ГМЛ | — | — | — | — | — | — |
| 03Н12Х5М3ТЛ | — | — | — | — | — | — |
| 03Н12Х5М3ТЮЛ | — | — | — | — | — | — |
| Закалка и отпуск | ||||||
| 20ГЛ | КТ30 | 334 | 530 | 14 | 25 | 383 |
| 35ГЛ | КТ35 | 343 | 589 | 14 | 30 | 491 |
| 20ГСЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30ГСЛ | КТ40 | 392 | 638 | 14 | 30 | 491 |
| 20Г1ФЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ФЛ | — | — | — | — | — | — |
| 30ХГСФЛ | КТ60 | 589 | 785 | 14 | 25 | 441 |
| 45ФЛ | КТ50 | 491 | 687 | 12 | 20 | 294 |
| 32Х06Л | КТ45 | 441 | 638 | 10 | 20 | 491 |
| 40ХЛ | КТ50 | 491 | 638 | 12 | 25 | 392 |
| 20ХМЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ХМФЛ | — | — | — | — | — | — |
| 20ГНМФЛ | КТ60 | 589 | 687 | 14 | 30 | 589 |
| 35ХМЛ | КТ55 | 540 | 687 | 12 | 25 | 392 |
| 30ХНМЛ | КТ65 | 638 | 785 | 10 | 30 | 392 |
| 35ХГСЛ | КТ60 | 589 | 785 | 10 | 20 | 392 |
| 35НГМЛ | КТ60 | 589 | 736 | 12 | 25 | 392 |
| 20ДХЛ | КТ55 | 540 | 638 | 12 | 30 | 392 |
| 08ГДНФЛ | — | — | — | — | — | — |
| 13ХНДФТЛ | — | — | — | — | — | — |
| 12ДН2ФЛ | КТ65 | 638 | 785 | 12 | 25 | 392 |
| 12ДХН1МФЛ | КТ75 | 735 | 981 | 10 | 20 | 294 |
| 23ХГС2МФЛ | КТ110 | 1079 | 1275 | 6 | 24 | 392 |
| 12Х7Г3СЛ | КТ110 | 1079 | 1324 | 9 | 40 | 589 |
| 25Х2ГНМФЛ1) | КТ50 | 491 | 638 | 12 | 30 | 589 |
| 25Х2ГНМФЛ2) | КТ110 | 1079 | 1275 | 5 | 25 | 392 |
| 27Х5ГСМЛ | КТ120 | 1177 | 1472 | 5 | 20 | 392 |
| 30Х3С3ГМЛ | КТ150 | 1472 | 1766 | 4 | 15 | 196 |
| 03Н12Х5М3ТЛ | КТ130 | 1275 | 1324 | 8 | 45 | 491 |
| 03Н12Х5М3ТЮЛ | КТ145 | 1422 | 1472 | 8 | 35 | 294 |
1), 2) — Характеристики механических свойств получены при режиме термической обработки, указанной в табл. 6 и табл. 7.
Литература
- ГОСТ 977-88 «Отливки стальные. Общие технические условия».
- Механические и технологические свойства металлов. Справочник. Бобылев А.В. М., «Металлургия», 1980. 296 с.
- Воздвиженский В.М., Грачев В.А., Спасский В.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1984. — 432 с., ил
- Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М. Машиностроение, 1988. — 272 с.: ил.
- Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
Производители литья
Похожие записи
Tags:
Литейные сплавы
