Полоса конструкционная из Ст15 по ГОСТ 18970-84 применяется для изготовления деталей, которым требуются высокая пластичность и умеренная прочность. Материал подходит для крепежных элементов, несущих конструкций и деталей, которым необходима заданная твердость поверхности после химико-термической обработки. Размеры полосы составляют 120 мм по ширине и 3.2 мм по толщине.
Характеристики материала и нормативная основа
Сталь Ст15 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Содержание углерода находится в диапазоне 0,12-0,19 %, кремния 0,17-0,37 %, марганца 0,35-0,65 %. Предельное содержание серы составляет до 0,04 %, фосфора до 0,035 %, никеля до 0,3 %, хрома до 0,25 %, меди до 0,3 % и мышьяка до 0,08 %. Такой состав обеспечивает сочетание пластичности и умеренной прочности.
Критические точки материала составляют Ac1 = 735 °C, Ac3 = 860 °C, Ar3 = 840 °C и Ar1 = 685 °C. Свариваемость характеризуется как сварка без ограничений. Материал не чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости. Плотность при 20 °C составляет 7850 кг/м³, модуль упругости 2,01·10⁵ МПа.
Стандарт ГОСТ 18970-84 регламентирует терминологию операций ковки и штамповки в машиностроении и приборостроении. Документ устанавливает единые названия и определения для процессов обработки металлов давлением, включая разделительные и формоизменяющие операции. Среди разделительных процессов описаны отрезка, вырубка, пробивка, обрезка и разрубка. К формоизменяющим относятся гибка, вытяжка, обжим, раздача, отбортовка, калибровка, выдавливание и осадка.
Механические свойства и состояние поставки
Механические показатели зависят от сортамента и состояния материала. Для проката по ГОСТ 1050-88 при размере до 80 мм временное сопротивление составляет 370 МПа, предел текучести 225 МПа, относительное удлинение 27 % и относительное сужение 55 %. Для нагартованного проката временное сопротивление увеличивается до 440 МПа при относительном удлинении 8 %. Для отожженного проката приведены временное сопротивление 340 МПа, относительное удлинение 23 % и относительное сужение 55 %.
Твердость по Бринеллю изменяется в зависимости от обработки. Для горячекатаного проката по ГОСТ 1050-88 значение составляет HB 10⁻¹ = 149 МПа. Для калиброванного нагартованного проката твердость увеличивается до 197 МПа, для калиброванного отожженного проката составляет 149 МПа. Для термообработанного листа по ГОСТ 4041-71 указано HB 10⁻¹ = 121 МПа.
| Состояние поставки | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость HB 10⁻¹, МПа |
|---|
| Прокат до 80 мм | 370 | 27 | 149 |
| Нагартованный прокат | 440 | 8 | 197 |
| Отожженный прокат | 340 | 23 | 149 |
Физические свойства материала меняются с температурой. Плотность снижается с 7827 кг/м³ при 100 °C до 7584 кг/м³ при 900 °C. Удельное электросопротивление возрастает с 233·10⁻⁹ Ом·м до 1140·10⁻⁹ Ом·м в том же диапазоне температур. Коэффициент линейного расширения, теплопроводность и удельная теплоемкость также зависят от температуры нагрева.
Размеры и геометрия конструкционной полосы
Ширина полосы составляет 120 мм, толщина 3.2 мм. Сочетание размеров позволяет использовать изделие для деталей с заданными габаритами и массой. При выборе полосы необходимо учитывать не только линейные размеры, но и требования к прямолинейности, состоянию поверхности и предельным отклонениям, которые регламентируются нормативным документом на конкретный вид проката.
Для изделий из Ст15 по ГОСТ 18970-84 применяются разные виды обработки: горячая и холодная прокатка, калибровка, нагартовка и отжиг. Каждый способ обработки влияет на механические свойства, точность размеров и шероховатость поверхности. Калиброванная полоса отличается повышенной точностью размеров и более гладкой поверхностью по сравнению с горячекатаной.
Применение и обработка конструкционной полосы
Материал Ст15 используют для болтов, винтов, крюков и других крепежных деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности. Рабочая температура для таких деталей находится в диапазоне от -40 до 450 °C. После химико-термической обработки сталь применяют для рычагов, кулачков, гаек и других деталей, которым необходимы высокая поверхностная твердость при невысокой прочности сердцевины.
Полоса поддается резке, гибке, сварке и механической обработке. Свариваемость без ограничений позволяет применять все основные способы сварки без дополнительных мер по предотвращению образования дефектов. Материал не склонен к отпускной хрупкости, поэтому детали можно подвергать термической обработке для получения требуемых механических свойств.
К заменителям материала Ст15 относятся стали 10 и 20. Для каждого конкретного применения выбор заменителя следует согласовывать с требованиями технической документации. Зарубежные аналоги перечислены в справочной литературе для нескольких национальных систем обозначений, однако прямое соответствие конкретной поставке необходимо рассматривать по нормативному документу и требуемому виду проката.
Выбор конструкционной полосы и критерии подбора
При подборе полосы сначала сопоставляют назначение детали, требуемое состояние поставки и нормативный документ. Для одного и того же металла показатели различаются у горячекатаного, отожженного и нагартованного проката. Поэтому ссылку на марку без указания сортамента и обработки недостаточно использовать как единственное основание для выбора.
Сведения о механических свойствах нужно читать вместе с обозначением сортамента, размером и обработкой. Например, значения для проката до 80 мм нельзя автоматически переносить на ленту или трубу. Такой подход помогает сохранить связь между требованием к детали и характеристиками фактически выбранного изделия.
Полоса из Ст15 с размерами 120 мм и 3.2 мм по ГОСТ 18970-84 доступна для заказа в компании Федерация металла. Специалисты помогут подобрать продукцию под конкретные требования и организуют поставку в удобные сроки. Купить конструкционную полосу можно по телефону +7 (343)343-30-84 или электронной почте zakaz@fedmet.ru.