Особенности стали 10ХСНД
Качественная сталь марки 10ХСНД является конструкционной и хромоникелевой. Этот популярный низколегированный материал широко применяется в различных сферах, поскольку обладает всеми необходимыми свойствами и качествами. В сегодняшней статье мы детально рассмотрим все основные особенности сплава 10ХСНД.
Состав и расшифровка
Перед изучением всех характеристик и параметров современного сплава марки 10ХСНД имеет смысл разобраться в расшифровке его наименования.
- Цифра 10, присутствующая в наименовании маркировки качественной стали, говорит о примерном количестве углерода в ее составе. В металле 10ХСНД присутствует примерно 0,10% углерода.
- Буквенное значение «Х» отражает информацию о том, что металл является легированным посредством важного компонента – хрома.
- Буква «С» в наименовании говорит о том, что сталь является легированной кремнием.
- Значение «Н» свидетельствует о легировании стали посредством никеля.
- «Д» – обозначение, которое говорит о том, что материал также легирован посредством меди.
Тот факт, что нет цифровых значений, идущих вслед за буквенными, говорит о том, что средний процент содержания легирующих компонентов составляет не более 1,5 от общего состава. Химический состав качественного сплава, которому присваивается маркировка 10ХСНД, устанавливается действующими ГОСТами. Узнаем, какие именно компоненты присутствуют в рассматриваемом металле:
- содержание кремния в стали 10ХСНД составляет от 0,8 до 1,1%;
- на медь отводится 0,4-0,6% от общего состава;
- мышьяк является нежелательным и вредным компонентом, содержание которого в сплаве 10ХСНД достигает отметки в 0,08%;
- есть в стали и марганец – 0,5-0,8%;
- на никель в сплаве 10ХСНД приходится от 0,5 до 0,8% состава;
- бесполезный и ненужный фосфор в содержании сплава занимает не больше 0,035%;
- на хром приходится от 0,6 до 0,9%;
- на азот – не больше 0,008%;
- на серу – не более 0,040%.
Плюсы и минусы
Качественному сплаву марки 10ХСНД, как и любому другому типу металла, свойственны свои плюсы и минусы. Сперва осветим основные плюсы материала.
- сталь, которой присваивается маркировка 10ХСНД, демонстрирует отличную стойкость к продолжительному по времени воздействию со стороны очень высоких и очень низких температурных показателей;
- сплав характеризуется очень хорошими показателями прочности;
- рассматриваемая марка стали отличается высоким уровнем стойкости к износу;
- сплав 10ХСНД демонстрирует отличную свариваемость.
Из основных недостатков рассматриваемого материала можно выделить слабую склонность к хрупкости, формирующейся в ходе процедуры отпуска. Кроме того, минусом является то, что в составе сплава присутствуют нежелательные компоненты, такие как мышьяк и фосфор.
Указанные составляющие могут негативно отражаться на качестве стальных заготовок.
Свойства
Металл, соответствующий маркировке 10ХСНД, обладает своими физическими и механическими свойствами. Они определяются химическим составом сплава. Рассмотрим детально, какими параметрами обладает качественный металл 10ХСНД.
Физические
Сперва стоит рассмотреть физические свойства современного стального сплава 10ХСНД.
- Коэффициентное значение расширения линейного типа стали 10ХСНД равняется 40 Вт/ (м*град).
- Показатель модуля упругости стали составляет от 1,97 Мпа на фоне температурного показателя в 100 градусов Цельсия. Возможно понижение данного значения до 1,25 Мпа, если будет установлена температура в 900 градусов Цельсия и выше.
- Уровень плотности рассматриваемого металла составляет примерно 7800 кг/м куб.
- Значение удельной тепловой емкости сплава 10ХСНД ограничивается значением 500 Дж/ (кг*град).
- Удельный показатель электросопротивления рассматриваемого металла представляется Rx10*9 Ом.
- Материал нечувствителен к флокенам.
- Свариваемость стального сплава марки 10ХСНД является неограниченной. Материал поддается сварке РДС и АДС, а также ЭШС.
Сталь 10ХСНД относится к группе конструкционных низколегированных материалов, что предназначены для сооружений сварного типа.
Механические
Рассматриваемый вид металла обладает определенными механическими характеристиками, которые учитываются на современных производствах.
- Показатель вязкости ударного типа, которым обладает материал марки 10ХСНД, равняется 290 кДж/м кв.
- Показатель предела прочности кратковременного типа материала устанавливается в пределах 510-685 Мпа.
- Важный параметр – предел текучести. В случае со сплавом 10ХСНД он представлен значением 390 Мпа.
- Показатель относительного удлинения стали 10ХСНД равняется 19%.
- Еще одна характеристика, играющая важную роль среди остальных свойств металлов, – твердость по Бринеллю. У сплава 10ХСНД данный параметр представляется различными значениями, исходя из температурных воздействий на заготовки.
- Предел выносливости стали в горячекатаном состоянии может быть выражен значениями 167-284 Мпа при условии толщины заготовок в 4-32 или 33-40 мм.
Виды поставки
Современные изготовители качественной металлургической продукции поставляют на рынок сталь в различных видах. Так, поставки заготовок из стали 10ХСНД могут быть такими:
- металлопрокаты различных классов и категорий, а также различных типовых размеров;
- листовые продукты;
- стальные полосы;
- поковки, а также кованые стальные продукты;
- трубные конструкции.
Абсолютно на все продукты, будь то труба или лист, должна быть нанесена специальная маркировка, указывающая на предприятие-производителя. Также указывается дата изготовления, номер плавки и так далее. Все формы поставок стали 10ХСНД соответствуют действующим ГОСТам.
Аналоги
Рассматриваемый сплав может быть заменен другими металлами, имеющими аналогичные характеристики и свойства. В настоящее время производится немало качественных видов сталей, имеющих схожее расчетное сопротивление, предел прочности, твердость и так далее.
Популярными являются отечественные сплавы-аналоги. К примеру, это может быть сплав, которому присваивается маркировка 16Г2АФ. Аналогичный материал производится и в Болгарии. Его маркировка – 10ChSND.
Применение
Благодаря своим особенностям и эксплуатационным качествам металл, соответствующий маркировке 10ХСНД, может быть использован в сборке надежных металлических конструкций, которые запланировано эксплуатировать в обстановке и сниженных, и очень высоких температурных значений. Изделия, изготовленные из сплава 10ХСНД, могут использоваться в большом диапазоне разных температур: от -70 до +700.
В последние годы качественный сплав 10ХСНД получил еще более широкое распространение. Сегодня эту сталь задействуют в таких областях:
- строительство;
- производство техники для работ на дорогах и на строительных объектах;
- изготовление качественного оборудования для горнодобывающей промышленности;
- изготовление техники для лесозаготовок и сельскохозяйственных работ;
- производство механизмов, перерабатывающих отходы из металла и прочих распространенных материалов, применяемых в строительстве.
В строительстве рассматриваемая марка стали чаще всего эксплуатируется для производства разного рода конструкционных сооружений, в том числе и большеразмерных. Речь идет о крупных арочных конструкциях, мостовых пролетах, несущих деталях современных построек.
Что касается горнодобывающей или дорожной техники, то здесь сталь 10ХСНД идеально подходит для производства качественных и надежных ковшей, отдельных запчастей для них, а также других составляющих для бульдозеров и экскаваторов. В сельскохозяйственной технике тоже может присутствовать множество деталей, изготовленных из сплава рассматриваемой маркировки. Речь идет о:
- элеметах плугов;
- деталях процессов отжимного типа.
Обработка
Современная качественная сталь с маркировкой 10ХСНД может быть подвергнута таким методам обработки:
- резание;
- сварка;
- ковка;
- обработка инструментального типа.
Для резки рассматриваемого стального проката не используют специализированных инструментов. Имеющиеся свойства качественного материала позволяют обходиться без таких приспособлений. Свариваемость рассматриваемого металла может проводиться любыми возможными способами. Варить подобный материал разрешено проволокой, а также при помощи электродов.
Сталь можно ковать в условиях температурных значений от верхних пределов в 1200 градусов Цельсия до нижних в 850 градусов Цельсия.
Чтобы убрать остатки напряжения со стальных деталей, изготовленных из стали 10ХСНД, может задействоваться особая термообработка. Обычно ее реализуют по завершении сварочных операций. На данном этапе очень важно проводить правильный расчет температурных режимов. Самая маленькая разрешенная температура при термообработке не должна опускаться на уровень ниже температуры при нагреве.