Оставьте заявку и наши менеджеры свяжутся с вами в ближайшее время

Металлопрокат » Статьи » Сталь 10 – расшифровка марки, сфера применения, особенности материала

Сталь 10 – расшифровка марки, сфера применения, особенности материала

Содержание

Показать полностью

Сталь 10 – углеродистая конструкционная сталь, отличающаяся умеренной прочностью, хорошими показателями пластичности, ударной вязкости, отличной свариваемостью и высокими эксплуатационными характеристиками в нормальных условиях. Применяется в строительстве, при изготовлении деталей холодной штамповкой, при производстве труб.

Расшифровка стали 10

Марка стали указывает на ее химический состав, качество и степень раскисления. Чем меньше цифр и букв в марке, тем проще состав металла . Одной цифрой обозначаются спокойные углеродистые стали, состоящие из железа на 98-99%.

Слово «сталь» означает, что марка является качественной. Качество стали определяется по процентному содержанию вредных примесей - фосфора и серы, чем ниже процент, тем выше качество. Различают стали обыкновенного качества (ст), качественные (сталь), высококачественные (А) и особо высококачественные (Ш).
10 – это процентное содержание углерода в сотых долях. В стали 10 содержится 0.1% углерода. Углерод в значимых концентрациях меняет свойства сплава, придает прочность и твердость, но снижает пластичность и ударную вязкость. Углеродистые стали неустойчивы к коррозии, не применяются в агрессивных средах, но хорошо подходят для производства изделий массового назначения из-за низкой стоимость и простоты производственного процесса.
Сп – означает степень раскисления – спокойная. Если в маркировке степень раскисления не указана, как в случае со сталью 10, значит это спокойная сталь. Раскисление, это процесс удаления из сплава примесей, в первую очередь кислорода и азота, чтобы снизить образование пузырьков и газовых раковин при затвердевании сплава на последних этапах производства. По степени раскисления сталь бывает спокойной (сп), полуспокойной (пс) и кипящей (кп). Кипящая содержит больше всего примесей, ее структура пориста и неоднородна. Спокойная максимально очищена от примесей и однородна. Полуспокойная занимает промежуточное положение.

Состав стали не ограничивается элементами, указанными в марке. Маркировка перечисляет только те добавки, которые содержатся в значимых количествах и влияют на свойства сплава.

Назначение

Сталь 10 – углеродистая, качественная, конструкционная сталь – данные определения указывают на ее назначение.

Углеродистая – означает нелегированная, с минимальным количеством добавок в составе. Недостатком таких сталей является подверженность коррозии и нежелательность эксплуатации при очень высоких или очень низких температурах. К достоинствам можно отнести простоту изготовления, низкую стоимость, обусловленную отсутствием в составе дорогих добавок, высокие эксплуатационные характеристики в нормальных условиях. Это лучшая сталь для изделий массового назначения – конструкций, труб, крепежей, арматуры, ограждений, обшивок, балок, швеллеров и т.д.

Конструкционная – означает, что сталь предназначена для изготовления конструкций (сварных и несварных) и деталей механизмов. Такие сталь пользуются большой популярностью в машиностроении и строительстве. В зависимости от их характеристик, из них изготавливают жесткие несущие конструкции, каркасы, фермы, ответственные и неответственные детали, крепежи, арматуру и т.д.

Применение

Листовой прокат стали 10 используют для холодной штамповки деталей, соотношение прочность/пластичность делают его наиболее подходящим для этого способа обработки. Из стали 10 делают детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и износостойкости. Сталь 10 – улучшаемый сплав, детали могут подвергаться химико-термической обработке для улучшения эксплуатационных характеристик. Популярны горячедеформированные, холоднодеформированные, сварные трубы из стали 10, а также элементы котлов, теплоэлектростанций, гидравлических систем.

Применение стали 10 для трубопроводов в зависимости от параметров транспортируемой среды (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, класс прочности, стандарт или ТУ	Технические требования на трубы (стандарт или ТУ)	Номинальный диаметр, мм	Виды испытаний и требований (стандарт или ТУ)	Транспортируемая среда (см. ГОСТ 32569-2013 обозначения таблицы 5.1)	Расчетные параметры трубопровода
					Максимальное давление, МПа	Максимальная температура, °С	Толщина стенки трубы, мм	Минимальная температура в зависимости от толщины стенки трубы при наряжении в стенке от внутреннего давления [σ], °C
								более 0,35[σ]	не более 0,35[σ]

Бесшовные трубы

Сталь 10
ГОСТ 1050

ГОСТ 550
группы А, Б

10-300

ГОСТ 550

Все среды

≤32

475

≤12
>12

минус 40
минус 30

минус 40

ГОСТ 8731,
ГОСТ Р 53383
группа В,
кроме изготовленных
из слитка

50-400

ГОСТ 8731,
ГОСТ Р 53383
с гарантией
гидроиспытания

≤5

≤12
>12

минус 40
минус 30

Среды группы В,
кроме пара и
горячей воды

≤5

≤12
>12

минус 40
минус 30

ГОСТ 8733,
ГОСТ Р 54157
группа В

10-150

ГОСТ 8733,
ГОСТ Р 54157

Все среды
с гарантией
гидроиспытания

≤6

минус30

ТУ 14-3-826-79

20-50

ТУ 14-3-826-79

Все среды

≤12

минус 30

ТУ 14-3-1486-87

300, 350, 400

ТУ 14-3-1486-87

—

минус 40

ТУ 14-3-587-77

500

ТУ 14-3-587-77

≤12
>12

минус 40
минус 30

ТУ 14-ЗР-55-2001

50-400

ТУ 14-ЗР-55-2001

—

минус 30

ТУ 14-3-1577-88

—

минус 40

ТУ 14-3-1128-2000
ТУ 14-ЗР-1128-2007

≤12
>12

минус 40
минус 30

минус 60
минус 40

Электросварные трубы спиральношовные

Сталь 10
ГОСТ 1050

ГОСТ 3262

6-150

ГОСТ 3262

Среды группы В,
кроме пара и горячей
воды

≤1,6

200

≤5

минус
20

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля прокладок из стали 10 для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см²) (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, стандарт или ТУ		10 ГОСТ 1050
Технические требования		ОСТ 26-01-49-82
Наименование детали		Прокладки металлические
Предельные параметры	Температура стенки, °С, не более	От -40 до +250
Предельные параметры	Давление номинальное, МПа (кгс/см²) не более	32 (320)
Обязательные испытания	σ_0,2	+
	σ_в	+
	σ	+
	f	—
	KCU	+
	HB	+
Контроль	Дефектоскопия	+
Контроль	Неметаллические включения	—

Применение стали 10 для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали	Технические требования	Допустимые параметры эксплуатации		Назначение
		Температура стенки, °С	Давление среды, МПа (кгс/см²), не более
Сталь 10 ГОСТ 1050	СТП 26.260.2043	От 0 до +300	2,5 (25)	Гайки
		От -40 до +450	10 (100)	Шайбы

Виды поставки

В22 - Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 8510-86; 8239-89; 10551-75; 8240-97; 2879-2006; 2591-2006; 2590-2006; 8509-93; 1133-71; 11474-76; 9234-74;
В23 - Листы и полосы	ГОСТ 6765-75; 14918-80; 19903-74; 82-70; 16523-97; 103-2006;
В24 - Ленты	ГОСТ 3560-73;
В32 - Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 7417-75; 8560-78; 8559-75; 1050-88; 1051-73; 14955-77; 10702-78;
В33 - Листы и полосы	ГОСТ 4405-75; 10885-85; 1577-93; 4041-71;
В34 - Ленты	ГОСТ 19851-74; 10234-77; 503-81;
В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним	ГОСТ 22786-77; 8638-57; 8645-68; 53383-2009; 24950-81; 6856-54; 30564-98; 30563-98; 8646-68; 23270-89; 8644-68; 11249-80; 20295-85; 5005-82; 8642-68; 10707-80; 1060-83; 550-75; 8639-82; 8731-87; 8732-78; 8733-74; 8734-75; 12132-66; 9567-75; 3262-75; 14162-79; 13663-86; 10705-80; 10704-91; 5654-76;
В71 - Проволока стальная низкоуглеродистая	ГОСТ 5663-79; 1526-81; 792-67; 5437-85;
В72 - Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая	ГОСТ 17305-91; 9389-75; 7372-79; 26366-84; 3920-70; 9850-72;
В76 - Сетки металлические	ГОСТ 9074-85;

Химический состав и его влияние на свойства стали

Помимо указанных в маркировке химических элементов, в состав стали входит большое количество примесей и добавок. Они не указываются в маркировке из-за незначительной концентрации.

Кремний. Вводится в состав в качестве раскислителя, связывает вредные примеси и остается в незначительном количестве – до 0.4%.
Никель. При высоком процентном содержании делает сталь устойчивой к коррозии, немагнитной и жаропрочной. Повышает вязкость, упругость и обрабатываемость.
Марганец. Раскисляет сталь, связывает серу, улучшает обрабатываемость стали, в частности – прокаливаемость.
Сера. Образует с железом вредное соединение – сульфид железа. Негативно влияет на структуру стали, придает сплаву красноломкость.
Фосфор. Придает стали хладноломкость – склонность к хрупкости при низких температурах.
Хром. Один из самых распространенных легирующих элементов, недорогой и эффективный, в больших количествах делает сталь нержавеющей, немагнитной, жаростойкой.
Медь. Сталь с высоким содержанием меди лучше прокаливается и менее подвержена коррозии.
Мышьяк. Оказывает вредное влияние, похожее на влияние фосфора, но меньшей интенсивности. Немного повышает антикоррозионные свойства.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu
				не более
10	0,07-0,14	0,17-0,37	0,35-0,65	0,030	0,035	0,15	0,30	0,30

Свойства

Износостойкость цементованной стали

Характеристика термической обработки	Твердость по Виккерсу HV	Износ, мг
		образца	бронзового вкладыша
Цементация на глубину 1,5 мм, закалка при 780°С, отпуск при 170°С	782	4,0	3,0

Температура критических точек

Температура критических точек материала 10.

Ac₁ = 724 , Ac₃(Ac_m) = 876 , Ar₃(Arc_m) = 850 , Ar₁ = 682

Технологические свойства

Технологические свойства материала 10 .

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Механические свойства

Механические свойства при Т=20^oС материала 10 .

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м²	-
Лист термообработ., ГОСТ 4041-71	4 - 14		290-420		32
Трубы горячедеформир., ГОСТ 550-75			353	216	25	50	780
Трубы, ГОСТ 8731-87			353	216	24
Трубы, ГОСТ 10705-80			314	196	25
Прокат, ГОСТ 1050-88	до 80		330	205	31	55		Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88			410		8	50
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88			290		26	55
Прокат калиброван.нагартован., ГОСТ 10702-78			390		8	50

Механические свойства стали 10 при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)
нормализация 900-920 °С
20	260	420	32	69	221
200	220	485	20	55	176
300	175	515	23	55	142
400	170	355	24	70	98
500	160	255	19	63	78

Твердость

Твердость 10 калиброванного нагартованного , ГОСТ 1050-88	HB 10^-1 = 187 МПа
Твердость 10 горячекатанного , ГОСТ 1050-88	HB 10^-1 = 143 МПа
Твердость 10 , Лист термообработ. ГОСТ 4041-71	HB 10^-1 = 117 МПа
Твердость 10 , Трубы ГОСТ 8731-87	HB 10^-1 = 137 МПа
Твердость 10 , Трубы горячедеформир. ГОСТ 550-75	HB 10^-1 = 137 МПа
Твердость 10 , Пруток горячекатан. ГОСТ 10702-78	HB 10^-1 = 115 МПа

Предел выносливости стали 10
σ_-1, МПА	J_-1, ÌÏÀ	n	Термообработка
157-216	51	10⁶	Нормализация 900-920 °C σ⁴⁰⁰_1/10000=108 МПа, σ⁴⁰⁰_1/100000=78 МПа, σ⁴⁵⁰_1/10000=69 МПа, σ⁴⁵⁰_1/100000=44 МПа,

Ударная вязкость стали 10 KCU, (Дж/см²)
Т= +20 °С	Т= -20(-30) °С	Т= -40(-50) °С	Т= -60 °С	Термообработка (пруток 35 мм)
235 73-265 59-245	196 203-216 49-174	157 179 45-83	78 19-42	Отсутствует Нормализация Отжиг

Прокаливаемость стали 10 (ГОСТ 4543-71)
Расстояние от торца, мм				Примечание
1,5	3	4,5	6
31	29	26	20,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Твердость HB (по Бринеллю) для металлопродукции из стали 10 (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Твердость HB, не более, для металлопродукции
	горячекатаной и кованой		калиброванной и со специальной отделкой поверхности
	без термической обработки	после отжига или высокого отпуска	нагартованной	после отжига или высокого отпуска
10	143	—	187	143

Минимальное значение предела текучести, МПа (кгс/мм²) при расчетной температуре (ПНАЭ Г-7-002-86)

Марка стали	Сортамент	Температура, К (°С)
Марка стали	Сортамент	293 (20)	323 (50)	373 (100)	423 (150)	473 (200)	523 (250)	573 (300)	623 (350)
10	Трубы холодно и теплодефор- мированные бесшовные наружным диаметром от 5 до 250 мм, с толщиной стенки от 0,3 до 20 мм; наружным диаметром от 6 до 250 мм, с толщиной стенки от 1,6 до 24 мм; наружным диаметром от 6 до 160 мм, с толщиной стенки от 2 до 22 мм	206 (21)	196 (20)	195 (19)	181 (18,5)	176 (18)	157 (16)	137 (14)	118 (12)
10	Сортовая горячекатаная и кованая сталь толщиной или диаметром до 80 мм	186 (19)	186 (19)	186 (19)	177 (18)	177 (18)	157 (16)	137 (14)	118 (12)

Минимальное значение предела прочности (временного сопротивления), МПа (кгс/мм²) при расчетной температуре (ПНАЭ Г-7-002-86)

Марка стали	Сортамент	Температура, К (°С)
Марка стали	Сортамент	293 (20)	323 (50)	373 (100)	423 (150)	473 (200)	523 (250)	573 (300)	623 (350)
10	Трубы холодно и теплодефор- мированные бесшовные наружным диаметром от 5 до 250 мм, с толщиной стенки от 0,3 до 20 мм; наружным диаметром от 6 до 250 мм, с толщиной стенки от 1,6 до 24 мм; наружным диаметром от 6 до 160 мм, с толщиной стенки от 2 до 22 мм	343 (35)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	323 (33)	314 (32)	294 (30)
10	Сортовая горячекатаная и кованая сталь толщиной или диаметром до 80 мм	333 (34)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	333 (34)	323 (33)	314 (32)	294 (30)

Плотность ρ_п кг/см³ при температуре испытаний, °С

Сталь 10	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Сталь 10	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7653	7613	7582	7594

Коэффициент линейного расширения α*10⁶, К^-1

Марка стали	α*10⁶, К^-1 при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
10	12,4	13,2	13,9	14,5	14,9	15,1	15,3	12,1	14,8	12,6

Модуль нормальной упругости (Модуль Юнга) Е, ГПа

Марка Стали	При температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
10	206	199	195	186	178	169	157	—	—	—

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали	λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
10	—	58	54	49	45	40	36	32	29	27

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Марка стали	c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
10	466	479	—	512	—	567	—	—	—	—

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
10	78	77	76	73	69	66	59	—	—	—

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

марка стали	ρ нОм*м, пРитемпеРатуРе испытаний, °С
марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
10	—	190	263	352	458	584	734	905	1081	1130

Физические свойства

T	E 10^{- 5}	a 10⁶	l	r	C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.1			7856		140
100	2.03	12.4	57	7832	494	190
200	1.99	13.2	53	7800	532	263
300	1.9	13.9	49.6	7765	565	352
400	1.82	14.5	45	7730	611	458
500	1.72	14.85	39.9	7692	682	584
600	1.6	15.1	35.7	7653	770	734
700		15.2	32	7613	857	905
800		12.05	29	7582	875	1081
900		14.08	27	7594	795	1130
1000		12.6			666
1100		14.4			668
T	E 10^{- 5}	a 10⁶	l	r	C	R 10⁹

Зарубежные и отечественные аналоги

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Евросоюз

Италия

Испания

Китай

Швеция

Болгария

Венгрия

Польша

Румыния

Чехия

Швейцария

DIN,WNr

JIS

AFNOR

UNI

UNE

BDS

MSZ

STAS

CSN

SNV

1010

1012

1110

C1010

Gr.A

M1010

M1012

1.0301
1.0305
1.0308
1.1121
C10
C10E
Ck10
St35
ST35-8

S10C

S12C

S9CK

SASM1

STB340

STKM12A

SWMR

AF34

AF34C10

C10

C10RR

XC10

040A10

040A12

045M10

10CS

10HS

1449-10CS

CFS3

CS10

1.0301

1.0310

1.1121

2C10

C10

C10D

C10E

1C10

2C10

C10

C14

Fe360

F.1511

1233

1265

C10

K10

R35

OLC10

11353

12010

12021

C10

Сталь 10 – отечественные аналоги

Марка металлопроката	Заменитель
10	08
	08кп
	15

Оформить заявку