Сталь марки 10ХСНД

Марка: 10ХСНД (заменители: 16Г2АФ) Класс: Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 535-2005, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86. Лист толстый ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 6713-91. Лист тонкий ГОСТ 17066-94 , ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 5521-93. Полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5521-93. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ОСТ 14-21-77. Использование в промышленности: элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от —70 до 450 °С,

Химический состав в % стали 10ХСНД
C	до 0,12
Si	0,8 - 1,1
Mn	0,5 - 0,8
Ni	0,5 - 0,8
S	до 0,04
P	до 0,035
Cr	0,6 - 0,9
N	до 0,008
Cu	0,4 - 0,6
As	до 0,08
Fe	~96

Зарубежные аналоги марки стали 10ХСНД
Болгария	10ChSND

Дополнительная информация и свойства

Температура ковки,oС: начала 1200, конца 850. Свариваемость материала: без ограничений. Способы варки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС Обрабатываемость резанием: в нормализированном и опущенном состоянии σв= 560МПа, Kv б.ст= 1,12, Kv тв.опл= 1,4. Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна.

Механические свойства стали 10ХСНД
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	До 15 вкл.	390	530	19
18282-73	Листы и полосы в состоянии поставки (образцы поперечные)	Св. 15 до 32 вкл. Св. 32 до 40 вкл.	390 390	530 530	19 19
17066-80	Листы горячекатные	От 2 до 3,9 вкл.	-	530	15

Ударная вязкость стали 10ХСНД при отрицательных температурах (Дж/см2)
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	Т= -40 °С	Т= -70 °С
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	От 5 до 10 От 10 до 15 вкл.	KCV 49 39	KCV 34 29
19282-73	Листы и полосы (образцы поперечные)	От 5 до 10 От 10 до 15 вкл. Св. 15 до 32 вкл. Св. 32 до 40 вкл.	KCU 49 39 49 49	KCU 34 29 29 29

Предел выносливости стали 10ХСНД в горячекатном состоянии
σ-1, МПА	J-1, МПА	Толщина, мм
284 274	167 167	4-32 33-40

Механические свойства стали 10ХСНД при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
Листы толщиной 20 мм. Нормализация
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900	410 360 330 305 295 265 195 140 59 59	540 500 470 480 490 370 215 160 78 78	36 33 28 28 - 30 35 47 71 70	71 71 70 - - 77 87 94 87 95

Физические свойства стали 10ХСНД
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20
100	1.97		40
200	2.01		39
300	1.95		38
400	1.88		36
500	1.8		34
600	1.69		31
700	1.56		29
800	1.35
900	1.25

Особенности сварки 10ХСНД и низколегированных сталей: низколегированные стали относятся к разряду хорошо свариваемых. Однако наличие в них легирующих элементов обусловливает возможность появления закалочных структур в зоне термического влияния, что при неблагоприятном сочетании других факторов может вызвать уменьшение стойкости ее против холодных трещин. Легирующие элементы могут снизить также сопротивляемость швов горячим трещинам, усугубить или, напротив, ослабить последствия перегрева и склонность к хрупкому разрушению металла в зоне термического влияния и шве. Особые затруднения возникают при сварке термически улучшенных сталей, которые разупрочняются в различных участках зоны термического влияния.

Наибольшие трудности при сварке сталей этого класса связаны с получением требуемой ударной вязкости металла шва и зоны термического влияния вблизи границы сплавления. Низкая стойкость против хрупкого разрушения низколегированных сталей, подвергнутых перегреву при электрошлаковой сварке, может явиться следствием значительного укрупнения аустенитного зерна и внутризеренной структуры, образования видманштеттовой структуры и ферритных оторочек по границам зерен, повышенной хрупкости ферритной основы металла, развития высокотемпературной химической неоднородности, перераспределения и выделения по границам зерен карбидов или легкоплавких сульфидных включений в виде плен и строчек.

Подобные же причины вызывают снижение стойкости против хрупкого разрушения металла шва. В противоположность металлу зоны термического влияния, который под влиянием сварочного нагрева претерпевает а - у - а-превращение, в металле шва происходит только превращение у - а. Это обстоятельство, а также крупнозернистость строения металла шва вызывают заметную его химическую неоднородность, в особенности по наиболее ликвирующим примесям стали-сере, фосфору, углероду.

Электрошлаковому способу сварки присуще рафинирующее действие. Исключительно чистым оказывается шов по оксидным включениям, столь типичным для всех способов дуговой сварки. Что касается сульфидов и фосфидов, их общее количество невелико. На свойства шва при электрошлаковой сварке основное влияние оказывает не столько количество этих включений, сколько выделение сульфидов в виде пленок по границам зерен, в особенности в области оси шва, и внутрикристаллическая ликвация фосфора, обогащающего участки феррита, совпадающие с границами первичных кристаллитов.

Распределение неметаллических включений в металле шва в значительной степени определяется направленностью роста кристаллитов, зависящей, в свою очередь, от режимов сварки. С увеличением скорости сварки (скорости подачи проволоки) и глубины металлической ванны количество сульфидов, оттесненных коси шва растущими под тупым углом кристаллитами, увеличивается, а ударная вязкость металла шва понижается.

Уменьшают сопротивляемость хрупким разрушениям газы - кислород и азот, находящиеся в твердом растворе, и повышенная плотность дислокаций в металле шва.

В соединениях из большинства низколегированных сталей ударная вязкость металла шва и зоны термического влияния вблизи границы сплавления в участках перегрева и твердо-жидкого состояния при комнатной температуре в состоянии после сварки или после отпуска обычно удовлетворяет требованиям соответствующих технических условий. При более низких температурах ударная вязкость этих участков зачастую низка. По этим причинам выбор технологии электрошлаковой сварки и последующей термообработки во многом определяется условиями эксплуатации конструкции и стойкостью низколегированной стали и металла шва в сварном соединении против хрупкого разрушения.

Существует ряд возможностей для получения соединений с высокими свойствами. Они состоят в выборе материалов с высокой стойкостью против перегрева при электрошлаковой сварке, рациональной термообработки, режимов и технологических приемов сварки. Задача технолога состоит в оценке сопротивляемости хрупкому разрушению металла шва и свариваемой стали в зоне термического влияния и определении применительно к конкретным конструкциям и условиям их эксплуатации рациональных методов повышения свойств соединений.

Легирование стали оказывает решающее влияние на стойкость ее против перегрева при электрошлаковой сварке. При рациональном легировании стали она может оказаться столь высокой, что требования по ударной вязкости металла вблизи границы сплавления удовлетворяются уже после высокого отпуска, без применения улучшающей высокотемпературной термообработки - нормализации.