- Высокопрочные стали Strenx: описание
- Сталь Strenx 600: химический состав и механические свойства
- Сталь Strenx 650: химический состав и механические свойства
- Стали группы Strenx 700: химический состав и механические свойства
- Стали группы Strenx 900: химический состав и механические свойства
- Стали группы Strenx 1100: химический состав и механические свойства
- Стали группы Strenx 1300: химический состав и механические свойства
- Характеристики и применение высокопрочных сталей Strenx
Высокопрочные стали Strenx: описание
Высокопрочная сталь Strenx* (до 2015 года — сталь Weldox)
– это конструкционная сталь с гарантированной точностью толщины и плоскостности по всей площади листового проката. Данная марка была разработана швейцарской компанией SSAB для производства комплектующих тяжелых машин и инструмента, к прочности и износостойкости которых предъявляют повышенные требования. Кроме того, перед специалистами SSAB стояла задача получить высокопрочную сталь наряду со снижением ее массы: используя для производства металлоизделий марки Strenx можно добиться снижения их веса до 40%.
Главное преимущество марок Strenx – это предел прочности достигающий феноменальных 1100 Мпа за счет специальной концепции легирования и уменьшения вредных примесей в химическом составе. Выпускается сталь в листах, полосах, рулонах.
Регламентируют стали Стренкс несколько основных стандартов*:
- EN 10025-6 / EN 10149-2 – химический состав, механические свойства и контрольные испытания;
- EN 10029 / EN 10051 – технические допуски по форме, толщине, плоскостности;
- EN 10163-2 класс А подкласс 3 – технические допуски на качество поверхности.
*
Для каждой группы марок стали могут быть указаны дополнительные отраслевые стандарты.
Малоуглеродистые стали обыкновенного качества
Из группы малоуглеродистых сталей обыкновенного качества, производимых металлургической промышленностью по ГОСТ 380 – 88, широкое применение в строительстве находит сталь марки Ст3.
Сталь марки Ст3 производится кипящей (СТ3кп), полуспокойной (Ст3пс) и спокойной (Ст3сп).
В зависимости от назначения сталь поставляется по следующим трем группам, которые обозначают, по каким свойствам нормируется сталь:
А — по механическим свойствам;
Б — по химическому составу;
В — по механическим свойствам и химическому составу
Поскольку для несущих строительных конструкций необходимо обеспечить прочность и свариваемость, а также надлежащее сопротивление хрупкому разрушению и динамическим воздействиям, сталь для этих конструкций заказывается по группе В, т. е. с гарантией механических свойств и химического состава.
Сталь марки Ст3 содержит углерода 0,14 – 0,22 %.
Согласно ГОСТ 380 – 88, маркировка стали производится так: вначале ставится соответствующее буквенное обозначение группы стали, затем марка, далее способ раскисления и в конце категория; например, сталь группы В (поставляемой по механическим свойствам и химическому составу) марки Ст3 полуспокойная, категории 5 имеет обозначение ВСт3пс5.
Категория обозначает, какие механические св-ва стали сохраняются при температуре -20 и +20 градусов Цельсия. Стали обыкновенного качества делятся на 5 категорий. Таблица нормируемых показателей по категориям приведена в ГОСТ 535-88.
Сталь Strenx 600: химический состав и механические свойства
Марка Strenx 600MC
– это горячекатаная конструкционная сталь, предназначенная для холодной штамповки. Рекомендована для производства легких металлоконструкций.
Поставки осуществляются в бухтах, рулонах, листах следующих размеров:
- толщина – от 2 до 10 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 16 м при поставке в листах.
Химический состав Strenx 600MC
C | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,12 | 0,21 | 1,90 | 0,025 | 0,010 | 0,015 | 0,09 | 0,20 | 0,15 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение1, % | Относительное удлинение2, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
2-3 | 600 | 650-820 | 13 | 16 | 0,7*t |
3,01-6 | 600 | 650-820 | 16 | 1,1*t | |
6,01-10 | 600 | 650-820 | 16 | 1,4*t |
- 1 – для толщины <3,00 мм;
- 2 – для толщины ≥3,00 мм.
Ударные свойства*
Марка | Мин.энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 600MC D | 40 Дж/ -20°C |
Strenx 600MC E | 27 Дж/ -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Сталь Strenx 650: химический состав и механические свойства
Марка Strenx 650MC – горячекатаная конструкционная сталь с пределом текучести от 650 Мпа. Рекомендована для несущих металлоконструкций, при изготовлении которых важно общее снижение веса при стабильно высоких показателях прочности.
Поставки осуществляются в рулонах и листах следующих размеров:
- толщина – от 2 до 10 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 16 м.
Химический состав Strenx 650MC
C | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,12 | 0,21 | 2,00 | 0,025 | 0,010 | 0,015 | 0,09 | 0,20 | 0,15 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, Мпа | Относительное удлинение1, % | Относительное удлинение2, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
2-3 | 650 | 700-850 | 12 | 14 | 0,8*t |
3,01-6 | 650 | 700-850 | 14 | 1,2*t | |
6,01-10 | 650 | 700-850 | 14 | 1,5*t |
- 1 – для толщины <3,00 мм;
- 2 – для толщины ≥3,00 мм.
Ударные свойства*
Марка | Мин.энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 650MC D | 40 Дж/ -20°C |
Strenx 650MC E | 27 Дж/ -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Технология сварочных работ по соединению высокопрочных сталей
При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопрочных сталей нужно подбирать такие сварочные материалы, которые обеспечат получение швов с высокой деформационной способностью при минимальном количестве водорода в сварочной ванне. Это достигается применением низколегированных сварочных электродов, которые не содержат в покрытии органические вещества и подвергнутых высокотемпературной прокалке (низководородистые электроды). При этом нужно исключить другие источники насыщения сварочной ванны водородом в ходе сварки (ржавчина, влага и другие). Высокая технологическая прочность получается при следующем содержании легирующих элементов в металле шва: С – не более 0,15%; Si – не более 0,5%; Ni – не более 2,5%; Mn – не более 1,5%; Cr – не более 1,5%; V – не более 0,5%; Mo – не более 1,0%.
Повышение свойств шва до нужного уровня возможно путем легирования металла шва за счет основного металла. Необходимые прочностные характеристики металла шва достигаются легированием его элементами, которые повышают прочность, но не снижают его ударную вязкость и деформационную способность. Для сварки среднеуглеродистых высокопрочных сталей нужно выбирать сварочные материалы, содержащие легирующих элементов меньше, чем основной металл.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и других по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75. Если сталь перед сваркой подвергалась термической обработке на высокую прочность (закалка с отпуском или нормализация), а после сварки – отпуску для снятия напряжений и выравнивания механических свойств сварного соединения, то критерием определения температуры предварительного подогрева будет такая скорость охлаждения, при которой происходила бы частичная закалка околошовной зоны. При этом гарантируется отсутствие трещин в процессе сварки и до проведения дальнейшей термообработки.
Для улучшения свариваемости закаленных металлов необходимы специальные электроды
В том случае когда термообработка сварного изделия не может быть сделана, например, из-за крупных габаритов, на кромки детали, подлежащие сварке, наплавляют незакаливающийся слой металла аустенитными или низкоуглеродистыми электродами. Толщина этого слоя должна быть такой, чтобы температура стали под слоем в процессе сварки не превышала бы температуру отпуска при термообработке деталей с наплавленными кромками. Такие детали сваривают аустенитными или низкоуглеродистыми и низководородистыми электродами без подогрева и дальнейшей термообработки. Режим сварки принимают согласно рекомендациям для аустенитных электродов.
Сварочные работы в защитных газах
Высокое качество сварных соединений из среднеуглеродистых высокопрочных сталей толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. Присадочный материал для дуговой сварки в защитных газах следует выбирать в зависимости от газа, в среде которого происходит сварка. Первый слой выполняют без присадки с полным проваром кромок стыка, второй – с поперечными низкочастотными колебаниями электрода и механической подачи присадочной проволоки. Возможно и выполнение третьего слоя с поперечными колебаниями электрода без присадочной проволоки на небольшом режиме для обеспечения постепенного перехода от шва к основному металлу.
Для повышения проплавляющей способности дуги при аргонодуговой сварке применяют активирующие флюсы, которые позволяют исключить разделку кромок при толщинах 8…10 мм. Также используется флюс, представляющий собой смесь компонентов (TiO2, SiO2, NaF, Cr2O3). Такой метод с активирующим флюсом эффективен при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при таком способе сварки выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок вольфрама.
Современная аргоновая горелка
При выполнении сварки среднелегированных высокопрочных сталей в защитных газах (в основном инертных или их смесях с активными) применяют низкоуглеродистые легированные и аустенитные высоколегированные проволоки, например, Св-08Х20Н9Г7ТТ, Св-03ХГН3МД, Св-10ХГСН2МТ, Св-10Х16Н25-АМ6, Св-08Х21Н10Г6. Однако равнопрочности металла шва и свариваемой стали получить не удается. В данном случае можно обеспечить равнопрочность за счет эффекта контактного упрочнения мягкого металла шва. Этот эффект может быть реализован при использовании так называемой щелевой разделки, которая представляет собой стыковые соединения с узким зазором.
Сварка под флюсом
Конструктивные элементы подготовки кромок для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом выполняют в соответствии с ГОСТ 8713-79. Однако в диапазоне толщин, для которого возможна сварка без разделки и со скосом кромок, последней следует отдать предпочтение. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве была бы минимальной. Но такая методика повышает вероятность образования в сварочных швах горячих трещин.
Выбор флюса осуществляется в зависимости от марки электродной проволоки. При использовании низкоуглеродистой проволоки сварку выполняют под кислыми высоко- и среднемарганцовистыми флюсами. При использовании низколегированных проволок лучшие результаты обеспечивает применение низкокремнистых и низкомарганцовистых флюсов. Сварку среднелегированных высокопрочных сталей аустенитной проволокой марок Св-08Х21Н10Г6 или Св-08Х20Н9Г7Т производят только под безокислительными или слабо окислительными основными флюсами.
Электрошлаковая сварка
Схема процесса сварочных работ
Данный вид сварочных работ рационально применять для соединения толстолистовых конструкций из среднелегированных высокопрочных сталей. Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений и швов при этом должны соответствовать требованиям ГОСТ 15164-78. Электродные проволоки при сварке плавящимся мундштуком и проволочными электродами выбирают из числа групп легированных или высоколегированных проволок по ГОСТ 2246-70. Для предупреждения трещин в околошовной зоне при сварке жестко закрепленных элементов необходимо применять предварительный подогрев до 150…200оС.
Низкая скорость охлаждения околошовной зоны при электрошлаковой сварке приводит к длительному пребыванию ее в зоне высоких температур, вызывающих рост зерна и охрупчивание металла. В связи с этим после электрошлаковой сварки среднелегированных высокопрочных сталей необходимо выполнить высокотемпературную термообработку сварных изделий для восстановления механических свойств до нужного уровня. Время с момента окончания сварки до проведения термообработки должно регламентироваться.
Стали группы Strenx 700: химический состав и механические свойства
Стали Strenx 700MC
– это группа высокопрочных сталей с минимальным пределом текучести 650-700 Мпа, в зависимости от толщины плоского проката. Предназначена для производства холодногнутых и сварных металлоизделий, для которых предъявляют повышенные требования к низкой массе при высокой прочности, увеличенной полезной нагрузке и несущей способности. Поставляется в листах, рулонах, штрипсах.
Стандартные размеры листов:
- толщина горячекатаного листа – от 2 до 120 мм;
- толщина холоднокатаного листа – от 0,7 до 2,1 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 16 м.
Химический состав Strenx 700MC
C | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,12 | 0,21 | 2,10 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,09 | 0,20 | 0,15 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
2-3 | 700 | 750-950 | 10 | 0,8*t |
3,01-6 | 700 | 750-950 | 12 | 1,2*t |
6,01-10 | 700 | 750-950 | 12 | 1,6*t |
Ударные свойства*
Марка | Мин.энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 700MC D | 40 Дж/ -20°C |
Strenx 700MC E | 27 Дж/ -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Марка Strenx 700 E/F
– высокопрочная сталь, которая разработана специально для сложных несущих конструкций, эксплуатирующихся, в том числе, и при температурах до – 60оС.
Стандартные размеры листов:
- толщина листа 700 E – от 4 до 160 мм;
- толщина листа 700 F – от 4 до 130 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 14630 мм.
Химический состав Strenx 700 E/F
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,20 | 0,60 | 1,60 | 0,020 | 0,010 | 0,80 | 0,30 | 2,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0-53,0 | 700 | 780-930 | 14 |
53,1-100,0 | 650 | 780-930 | 14 |
100,1-160 | 650 | 710-900 | 14 |
Ударные свойства
Марка | Мин.энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 700 E | 69 Дж/ -40°C |
Strenx 700 F | 27 Дж/ -60°C |
Марка Strenx 700MC Plus
– это мелкозернистая конструкционная сталь с повышенной пластичностью в холодном состоянии и высокой ударной вязкостью для эксплуатации в сложных рабочих и климатических условиях при пониженных температурах. Характеризуется пластичностью и податливостью резке.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 3 до 12 мм;
- ширина – до 1525 мм;
- длина – до 12300 мм.
Химический состав Strenx 700MC Plus
С | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,12 | 0,25 | 2,10 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,09 | 0,20 | 0,15 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
3-10 | 700 | 750-950 | 13 | 1,0*t |
10,01-12 | 700 | 750-950 | 13 | 1,5*t |
Ударные свойства*
Мин.энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 40 Дж/ -60°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 5 мм. По желанию заказчика возможно проведение испытаний на поперечных образцах.
Марка Strenx 700CR
– это мелкозернистая холоднокатаная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 700 Мпа.
Стандартные размеры холоднокатаных листов:
- толщина – от 0,7 до 2,1 мм;
- ширина – до 1500 мм;
- длина – до 8500 мм.
Химический состав Strenx 700CR
С | Si | Mn | P | S | Al | Nb+Ti |
0,16 | 0,40 | 1,80 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,10 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
0,70-2,10 | 700 | 1000-1200 | 7 | 2,0*t |
Марка Strenx 700 OME
– это холоднокатаная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 700 Мпа и температурой использования до – 60оС. Разработана специально для тяжелых несущих металлоконструкций морской и судостроительной отрасли.
Данная марка прошла сертификацию:
- листы от 4,8 до 130 мм — американское бюро судоходства AB EQ70;
- листы от 6 до 80 мм – классификационное общество Норвегии DNV GL;
- листы от 8 до 80 мм — британское классификационное сообщество судоходства Lloyds Register LR.
Стандартные размеры холоднокатаных листов:
- толщина – от 4 до 130 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 14630 мм.
Химический состав Strenx 700 OME
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,20 | 0,10-0,55 | 1,60 | 0,015 | 0,003 | 0,80 | 0,30 | 2,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0-130,0 | 700 | 780-930 | 14 |
Ударные свойства
Мин.энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 69 Дж/ -40°C |
Марка Strenx P700
– это высокопрочная сталь с минимальным пределом текучести 600-700 Мпа. Разработана для производства сосудов под давлением, а также несущих металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенных температур и высокого рабочего давления.
Поставляется в закаленном и отпущенном состоянии. Пластины поставляются с со срезанными краями (возможна термическая обрезка). Поставки с необрезанными краями согласовываются индивидуально между заказчиком и поставщиком.
Стандартные размеры холоднокатаных листов:
- толщина – от 4 до 100 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 14630 мм.
Химический состав Strenx P700
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B | V | Ti |
0,20 | 0,80 | 1,70 | 0,020 | 0,005 | 1,50 | 0,30 | 2,5 | 0,70 | 0,005 | 0,12 | 0,05 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0-50,0 | 700 | 770-940 | 14 |
50,1-100 | 670 | 770-940 | 14 |
Ударные свойства
Мин.энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 69 Дж/ -20°C | 69 Дж/ -40°C | 27 Дж/ -40°C |
Стали повышенной и высокой прочности
Для многих видов конструкций применяются стали повышенной и высокой прочности.
Стали повышенной и высокой прочности поставляются по ГОСТ 19281 – 89 и ГОСТ 19282 – 89. В зависимости от нормируемых свойств (химического состава, временного сопротивления, предела текучести, ударной вязкости при разных температурах и после механического старения) согласно ГОСТ эти стали подразделяют на 15 категорий с гарантией механических св-в при температурах от -70, до +20 градусов Цельсия.
Применение стали повышенной прочности приводит к экономии металла до 20 – 25 %, а высокой прочности – 25 – 50 % по сравнению с обычной углеродистой сталью.
Стали группы Strenx 900: химический состав и механические свойства
Марка Strenx 900MC
– это горячекатаная сталь мелкозернистой структуры для холодной штамповки. Листовая сталь Стренкс 900 выгодно отличается максимальной точностью размеров и высоким качеством поверхности.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 3 до 10 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 13000 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10051;
- EN 10149-2;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 900MC
С | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,10 | 0,25 | 1,30 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,05 | 0,05 | 0,07 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
3-8 | 900 | 930-1200 | 8 | 3*t |
8,01-10 | 900 | 930-1200 | 8 | 3,5*t |
Ударные свойства*
Мин.энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 27 Дж/ -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 5 мм.
Марка Strenx 900 E/F
– это мелкозернистая сталь с пределом текучести 830-900 Мпа, которая характеризуется гибкостью и высокой ударной вязкостью, обеспечивающей сопротивление механическим разрушениям. Кроме того, листовая сталь Стренкс 900 E/F характеризуется отличной свариваемостью с высокой ударной вязкостью в местах термического воздействия. Температурный диапазон эксплуатации до -60оС.
Стандартные размеры листов:
- толщина Strenx 900 E – от 4 до 120 мм;
- толщина Strenx 900 F – от 4 до 100 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 14630 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10025-6;
- EN 10029-2;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 900 E/F
С | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,20 | 0,50 | 1,60 | 0,020 | 0,010 | 0,80 | 0,3 | 2,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0-53,0 | 900 | 940-1100 | 12 |
53,1-120,0 | 830 | 880-1100 | 12 |
Ударные свойства
Марка | Мин.энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 900 E | 27 Дж/ -40°C |
Strenx 900 F | 27 Дж/ -60°C |
Марка Strenx 900 Plus
– это высокопрочная листовая сталь с минимальным пределом прочности 900 МПа, которая характеризуется высокой ударной вязкостью, гибкостью и высоким качеством поверхности. Кроме того, сталь 900 E/F выгодно отличается отличной свариваемостью с высокой ударной вязкостью в местах термического воздействия. Температурный диапазон эксплуатации до -60оС.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 2 до 8 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 16000 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10025-6;
- EN 10029-2;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 900 Plus
С | Si | Mn | P | S | Al |
0,18 | 0,50 | 1,70 | 0,020 | 0,010 | 0,018 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
2,0-8,0 | 900 | 940-1100 | 11 | 3,0*t |
Ударные свойства*
Направление тестируемого образца | Мин.энергия удара (тест Шарпи V на образце 10х10мм) |
Продольные | 30 Дж/ -40°C |
Поперечные | 27 Дж/ -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Марка Strenx 960 MC
– это мелкозернистая горячекатаная конструкционная сталь, которая характеризуется повышенной точностью размеров и высоким качеством поверхности.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 3 до 10 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 13000 мм.
Регламентируется сталь стандартами:
- EN 10051;
- EN 10149-2;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 960 MC
C | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti |
0,12 | 0,25 | 1,30 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,05 | 0,05 | 0,07 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, МПа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
3 — 10 | 960 | 980 — 1250 | 7 | 3,5*t |
Ударные свойства*
Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 27 Дж / -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 5 мм.
Марка Strenx 960 E/F
– это конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 850-960 Мпа, которая рекомендована для сложных несущих металлоконструкций. Характеризуется высокой ударной вязкостью, гибкостью и качеством поверхности, а также свариваемостью при высокой прочности и ударной вязкости околошовных участков.
Стандартные размеры листов
:
- толщина Strenx 960 E – от 4 до 120 мм;
- толщина Strenx 960 F – от 4 до 100 мм;
- ширина – до 3350 мм;
- длина – до 14630 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10025-6;
- EN 10029;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 960 E/F
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,20 | 0,50 | 1,60 | 0,020 | 0,010 | 0,80 | 0,3 | 2,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0 — 53,0 | 960 | 980 — 1150 | 12 |
53,1 — 120,0 | 850 | 900 — 1100 | 10 |
Ударные свойства*
Марка | Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 960 E | 40 Дж / -40°C |
Strenx 960 F | 27 Дж / -60°C |
Марка Strenx 960 Plus
– это высокопрочная сталь мелкозернистой структуры, рекомендованная для производства сварных несущих металлоконструкций. Поставляется в листах, которые характеризуются однородностью, отличной свариваемостью, высокой ударной вязкостью и сопротивлением растрескиванию.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 2 до 8 мм;
- ширина – до 1600 мм;
- длина – до 16000 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10025-6;
- EN 10051;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 960 Plus
C | Si | Mn | P | S | Altot |
0,18 | 0,50 | 1,70 | 0,020 | 0,010 | 0,018 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение A 5, % | Относительное удлинение A 80, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
2,0 — 2,9 | 960 | 980 — 1150 | — | 7 | 3,5*t |
3,0 — 8,0 | 960 | 980 — 1150 | 10 | — | 3,5*t |
Ударные свойства*
Образец | Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Продольный | 30 Дж / -40°C |
Поперечный | 27 Дж / -40°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Марка Strenx 960 CR
– это холоднокатаная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 960 Мпа. Предназначена для изготовления легких несущих металлоконструкций.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 0,70 до 2,10 мм;
- ширина – до 1500 мм;
- длина – до 8500 мм.
Регламентируется листовая сталь стандартом:
- EN 10131.
Химический состав Strenx 960 CR
C | Si | Mn | P | S | Al | Ni + Ti |
0,14 | 0,40 | 2,00 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,10 |
Механические свойства
Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение A 80, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
960 | 1200 — 1400 | 3 | 3,5*t |
Высокопрочные стали AHSS — ОСНОВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
На протяжении десятилетий в сталелитейной промышленности мира постоянно идет работа над новым классом материалов, которые на 50 % прочнее своих предшественников. В основе этой инновации лежит семейство постоянно совершенствуемых высокопрочных сталей — AHSS (Advanced High Strength Steels). Ни один другой материал, используемый в автомобилестроении, не сравнится по многовариантности прочностных характеристик с данной сталью. Это означает, что стальной лист можно сделать тоньше, но при этом деталь из него сохранит необходимые для конструкции автомобиля безопасность и прочность.
Уменьшение толщины листового проката, предназначенного для производства автомобильных компонентов, позволяет экономить сталь и, следовательно, облегчать компоненты, что способствует снижению веса автомобиля в целом и сокращению выбросов в окружающую среду.
Эти свойства сталей марок AHSS являются результатом их уникального сочетания прочности и пластичности. AHSS — это сложные сплавы с тщательно подобранным химическим составом и многофазной микроструктурой, полученные в результате точно контролируемых процессов нагрева и охлаждения.
Различные методы упрочнения используются для достижения необходимого и достаточного диапазона прочности, пластичности, ударной вязкости и усталостных свойств.
Illustration: https://worldautosteel.org
Семейство AHSS включает в себя двухфазные стали (DP), многофазные стали (CP), феррито-бейнитные стали (FB), мартенситные стали (MS), стали с пластичностью, наведенной превращением (TRIP), горячештамповочные и закаленные стали (HF), а также стали повышенной пластичности, инициируемые двойникованием (TWIP).
AHSS — стали с пределом прочности от 500 до 2000 МПа, которые предназначены для замены стандартных сталей и в основном используются для изготовления конструкционных элементов автомобиля. Это позволяет производителям выдерживать международные нормы по безопасности автомобиля при существенном снижении его веса — как для снижения энергопотребления, так и для уменьшения количества выбросов, загрязняющих окружающую среду.
В настоящее время идет работа над сплавами 3‑го поколения AHSS. Это стали со специальными условиями легирования и термомеханической обработки, у которых улучшено соотношение прочностных и пластических свойств по сравнению с уже известными сплавами. Кроме того, использование этих сталей в автомобилестроении позволяет снизить стоимость изготавливаемых из них деталей транспортных средств.
Например, стали DP и TRIP, благодаря их способности поглощать энергию, отлично подходят для производства элементов, которые могут деформироваться при столкновении автомобиля.
Для конструктивных элементов салона используются особо высокопрочные стали, такие как мартенситная и борсодержащая упрочненная сталь (PHS), которая обеспечивает повышенные показатели безопасности.
В США программа, спонсируемая Министерством энергетики, способствовала разработке марок стали с пределом прочности 1200 МПа и трехкратным повышением пластичности. Широкий спектр свойств инновационных сталей лучше всего иллюстрирует знаменитая диаграмма прочности и пластичности стали, представленная на рис. 1.
Ожидается, что данные марки сталей позволят создавать еще более легкие, но, в то же время, более прочные конструкции, тем самым еще больше снижая углеродный след автомобиля.
Высокая прочность, пригодность для вторичного использования и гибкость дают преимущества стали как материалу, наиболее подходящему для следующего поколения автомобилей. К числу таких преимуществ относится соответствие требованиям к массе автомобиля, к безопасности эксплуатации и к улучшению экологической ситуации в мире. И всё это при небольших дополнительных затратах или даже без них.
Разработчики конструкции автомобиля должны учитывать многочисленные и сложные условия нагрузки, жизненно важные для управляемости автомобиля, а также экстремальные требования к прочности. Есть множество примеров, когда автопроизводители использовали AHSS для достижения более высокой прочности и надежности автомобилей. Вот краткое описание некоторых из них.
В Jeep Compass 2021 года было реализовано инженерное решение «каркас безопасности», который более чем на 65 % состоял из высокопрочной стали (AHSS).
В 2021 году автомобиль Шевроле Malibu был представлен с более прочным, но при этом более легким кузовом, что повысило его эффективность и динамику вождения. Более широкое использование высокопрочных сталей позволило инженерам разработать конструкцию кузова, в котором некоторые элементы были выполнены из более тонкой стали, что, тем не менее, обеспечило сопоставимые с более тяжелыми моделями свойства. Например, такие как поглощение энергии при столкновении.
В конструкции Kia Forte 2021 года после редизайна 54 % компонентов выполнено из усовершенствованной высокопрочной стали (AHSS), повышающей безопасность и жесткость на кручение на 16 %.
Honda Accord 2021 года, победившая в номинации «Автомобиль года 2018», имеет более легкую и жесткую конструкцию кузова, которая на 29 % состоит из сверхвысокопрочной стали, что является наиболее широким применением этого материала для снижения веса в любом серийном автомобиле Honda. В целом в новом Accord используется 54,2 % высокопрочной стали (выше 440 МПа).
Внедорожник Volvo XC40–2018 установил новый стандарт безопасности. Его каркас разработан для максимальной защиты пассажиров во всех типах аварийных ситуаций. 20 % конструкции от общей массы автомобиля изготовлено из горячеформованной борсодержащей стали (AHSS).
Illustration: https://worldautosteel.org
Сталелитейная промышленность продолжает идти в ногу с задачами, которые ставит перед нею автомобилестроители, инвестируя в исследования и разработки значительные силы и средства, чтобы использовать на благо человечества удивительные свойства стали.
Стали группы Strenx 1100: химический состав и механические свойства
Марка Strenx 1100MC
– это горячекатаная мелкозернистая сталь для холодной штамповки. Поставляется в листах с высоким качеством поверхности и используется для изготовления несущих металлоконструкций.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 3 до 8 мм;
- ширина – до 1700 мм;
- длина – до 16000 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10051;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 1100MC*
C | Si | Mn | P | S | Al |
0,15 | 0,5 | 1,8 | 0,020 | 0,005 | 0,015 |
*
Могут присутствовать Nb, V, Cr, Mo, B и Ti.
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
3 — 8 | 1100 | 1250 — 1450 | 7 | 4.0*t |
Ударные свойства*
Мин. энергия удара для продольных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) | 27 Дж / -40° |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Марка Strenx 1100 F/E
– это высокопрочная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 1100 Мпа, предназначенная для изготовления сложных несущих металлоконструкций. Выгодно отличается гибкостью и хорошей свариваемостью с высокой ударной вязкостью на участках около сварных швов. Нижний температурный предел эксплуатации — -60оС.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 4 до 40 мм;
- ширина – до 3200 мм;
- длина – до 14630 мм.
Регламентируется листовая сталь стандартами:
- EN 10029;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 1100 F/E
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,21 | 0,50 | 1,40 | 0,020 | 0,005 | 0,80 | 0,30 | 3,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0 — 4,9 | 1100 | 1250 — 1550 | 8 |
5,0 — 40,0 | 1100 | 1250 — 1550 | 10 |
Ударные свойства
Марка | Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10мм) |
Strenx 1100 E | 27 Дж / -40°C |
Strenx 1100 F | 27 Дж / -60°C |
Марка Strenx 1100 CR
– это высокопрочная конструкционная холоднокатаная сталь с минимальным пределом текучести 1100 Мпа. Активно используется в легких несущих металлоконструкциях и подъемных механизмах.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 0,7 до 2,1 мм;
- ширина – до 1500 мм;
- длина – до 8500 мм.
Регламентируется листовая сталь стандартом:
- EN 10131.
Химический состав Strenx 1100 CR
C | Si | Mn | P | S | Al | Ni + Ti |
0,16 | 0,40 | 1,80 | 0,020 | 0,010 | 0,015 | 0,10 |
Механические свойства
Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
1100 | 1300 — 1500 | 3 | 3,5*t |
Марка Strenx 1100 Plus*
– это высокопрочная горячекатаная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 1100 Мпа. Главное преимущество марки – прочность, устойчивость к повышенным нагрузкам и высокая ударная вязкость. Отличная свариваемость стали позволяет выполнять сварочные работы при комнатной температуре. Активно используется в тяжело подъёмных механизмах.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 0,7 до 2,1 мм;
- ширина – до 1500 мм;
- длина – до 8500 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10051;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 1100 Plus
C | Si | Mn | P | S | Al |
0,20 | 0,50 | 1,80 | 0,020 | 0,005 | 0,015 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Минимальный внутренний радиус изгиба (90°) |
4,0 — 6,0 | 1100 | 1130 — 1350 | 10 | 3,5*t |
6,1 — 8,0 | 1100 | 1130 — 1350 | 10 | 4,0*t |
Ударные свойства*
Образец | Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Продольный | 27 Дж / -40°C |
Поперечный | 27 Дж / -20°C |
*
Испытания на ударную вязкость проводятся в соответствии с EN ISO 148-1 на образцах толщиной 6 мм.
Стали группы Strenx 1300: химический состав и механические свойства
Марка Strenx 1300 E/F
– это сверхвысокопрочная конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 1300 Мпа. Оптимально подходит для изготовления несущих конструкций, для которых важна высокая прочность и устойчивость к нагрузкам при небольшой общей массе. Характеризуется отличной свариваемостью и повышенной ударной вязкостью на околошовных участках. Минимальный температурный предел использования — -60оС.
Стандартные размеры листов:
- толщина – от 4 до 15 мм;
- ширина – до 2900 мм;
- длина – до 14630 мм.
Регламентирующие стандарты:
- EN 10029;
- EN 10163-2.
Химический состав Strenx 1300 E/F
C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Mo | B |
0,25 | 0,50 | 1,40 | 0,010 | 0,003 | 0,80 | 0,30 | 3,0 | 0,70 | 0,005 |
Механические свойства
Толщина, мм | Мин. предел текучести, Мпа | Мин. предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
4,0 — 15,0 | 1300 | 1400 — 1700 | 8 |
Ударные свойства*
Марка | Мин. энергия удара для поперечных образцов (тест Шарпи V на образце 10х10 мм) |
Strenx 1300 E | 27 Дж / -40°C |
Strenx 1300 F | 27 Дж / -60°C |