Сталь 10ХСНД широко используется в промышленности благодаря уникальному сочетанию характеристик. Давайте разберемся, что из себя представляет этот материал, его особенности и области применения.
Расшифровка маркировки стали 10ХСНД
Сталь 10ХСНД имеет буквенно-цифровую маркировку, которая расшифровывается следующим образом:
- "10" - указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента, то есть 0,10%;
- "Х" - обозначает легирование хромом;
- "С" - обозначает легирование кремнием;
- "Н" - обозначает легирование никелем;
- "Д" - обозначает легирование медью.
Отсутствие цифр после букв указывает, что содержание легирующих элементов менее 1,5%.
Помимо основных легирующих элементов, обозначенных в маркировке, в составе стали 10ХСНД могут присутствовать примеси серы, фосфора, марганца, вольфрама, ванадия, кобальта, молибдена, титана, азота и других элементов. Их содержание строго регламентируется ГОСТом 8239-89 и другими нормативными документами.
Физико-механические свойства 10ХСНД
Сталь 10ХСНД обладает следующими физико-механическими свойствами:
- Твердость по Бринеллю 170-210 НВ;
- Твердость по Роквеллу C22-C27;
- Плотность 7,8 г/см3;
- Предел прочности 510-685 МПа;
- Предел текучести не менее 390 МПа;
- Ударная вязкость при температуре -40°C - 35 Дж/см2.
Благодаря легирующим элементам сталь 10ХСНД обладает повышенной прочностью по сравнению с обычными углеродистыми сталями. Она не склонна к хрупкости и хорошо сопротивляется ударным нагрузкам даже при отрицательных температурах.
Сталь 10ХСНД отличается высокими показателями свариваемости. Она поддается сварке любыми способами без ограничений. Однако при определенных режимах термической обработки возможно снижение прочности и пластичности в зоне шва.
Технологические свойства стали 10ХСНД позволяют обрабатывать ее давлением, резанием, механической обработкой без особых условий.
Химический состав стали 10ХСНД
Согласно ГОСТу 8239-89 химический состав стали 10ХСНД должен соответствовать следующим нормам:
| Элемент | Содержание, % |
| Углерод (C) | 0,07-0,14 |
| Кремний (Si) | 0,17-0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,4-0,7 |
| Хром (Cr) | 0,8-1,1 |
| Никель (Ni) | 0,3-0,6 |
| Медь (Cu) | 0,3-0,5 |
Легирующие элементы придают стали 10ХСНД особые свойства. Хром и никель повышают коррозионную стойкость, прочность и износостойкость. Кремний увеличивает прокаливаемость при термообработке. Медь улучшает обрабатываемость резанием.
По химическому составу близкими аналогами стали 10ХСНД являются отечественные марки 10ХСНДА, 20ХГСА, 20Г2Р.
Классификация и маркировка стали 10ХСНД
Сталь 10ХСНД относится к классу низколегированных конструкционных сталей. Содержание легирующих элементов в ней не превышает 2,5%. По структурному классу она является перлитной сталью.
Маркировка 10ХСНД указывает на химический состав стали, определяемый марочным и маркировочным анализом. Расшифровка буквенно-цифрового кода позволяет идентифицировать основные легирующие элементы и их приблизительное содержание.
Технология производства проката из стали 10ХСНД
Прокат из стали 10ХСНД производится из стальных заготовок, полученных методом электроплавки. Заготовки прокатываются в прокатных станах при температуре около 1150°С.
Сталь 10ХСНД выпускается в виде горячекатаного и термообработанного проката: листов, штрипса, сортового проката. Допустимые отклонения по толщине и ширине проката регламентируются ГОСТ 16523-89 и другими стандартами.
Обработка стали 10ХСНД
Сталь 10ХСНД обрабатывается резанием, механической обработкой, ковкой, штамповкой без особых условий в соответствии с ее физико-механическими свойствами.
Особое внимание требуется обработке давлением и сварке стали 10ХСНД. Неправильные режимы могут привести к снижению механических характеристик, образованию трещин и разупрочнению металла.
Области применения стали 10ХСНД
Благодаря комплексу ценных свойств сталь марки 10ХСНД находит широкое применение в машиностроении, производстве оборудования, мостостроении, судостроении, автомобилестроении.
Из стали 10ХСНД изготавливают детали, работающие в тяжелых условиях, которые подвергаются абразивному износу и ударным нагрузкам: ножи бульдозеров, фрезы, ножи дробилок, бронеплиты и другие изделия.
Дефекты и контроль качества
Сталь 10ХСНД может иметь внутренние дефекты в виде флокенов, шлаковых включений, а также поверхностные дефекты. Контроль качества осуществляется неразрушающими методами.
Предельные нормы, браковочные признаки и методы неразрушающего контроля стали 10ХСНД устанавливаются ГОСТ 19820-74 и другими стандартами.
Аналоги стали 10ХСНД
Сталь 10ХСНД имеет отечественные и зарубежные аналоги с близкими характеристиками. К отечественным аналогам относятся марки сталей 10ХСНДА, 15ХСНД, 20ХГСА.
Среди зарубежных аналогов можно выделить немецкую сталь 42CrMo4, американскую 4140, японскую SNCM 439, болгарскую 10ChSND. Эти марки сталей имеют сходный химический состав и механические свойства.
Сравнение с аналогами
По сравнению с аналогами сталь 10ХСНД обладает оптимальным соотношением характеристик прочности, пластичности, вязкости, свариваемости и стойкости к абразивному износу. Это делает ее универсальным и экономически эффективным материалом для машиностроения.
Цены на сталь 10ХСНД
Средние цены на сталь 10ХСНД на российском рынке составляют:
- Лист г/к от 58 000 руб./т;
- Штрипс г/к от 56 000 руб./т;
- Сортовой прокат от 53 000 руб./т.
Цены зависят от объемов заказа, региона, сортамента. В периоды экономической нестабильности и колебаний курсов валют цены могут меняться.
Перспективы применения стали 10ХСНД
Перспективы применения стали 10ХСНД связаны с развитием машиностроения и производства оборудования, увеличением доли спецтехники в горной, нефтегазовой и других отраслях. Рост спроса ожидается в сегментах, связанных с импортозамещением.
Требования к качеству поверхности
К стали 10ХСНД предъявляются определенные требования к качеству поверхности проката. Нормируются такие показатели, как шероховатость, волнистость, рябизна.
Допустимые отклонения по шероховатости поверхности листового проката из стали 10ХСНД устанавливает ГОСТ 19903-2015. Контроль шероховатости осуществляется профилометрическим методом.
Упаковка и маркировка
Готовая металлопродукция из стали 10ХСНД должна быть упакована в соответствии с требованиями ГОСТ 7566-94. Пакеты листового и рулонного проката формируются на поддонах и обвязываются металлической лентой.
Маркировка проката должна содержать: наименование предприятия-изготовителя, условное обозначение марки стали, номер партии, дату изготовления.
Транспортировка и хранение
Транспортировку проката из стали 10ХСНД осуществляют транспортом любого вида, обеспечивающим сохранность металлопродукции.
Правила хранения устанавливает ГОСТ 7566-94. Складирование производится на стеллажах или поддонах в условиях, исключающих механические повреждения.
Сертификация продукции
В соответствии с требованиями ТР ТС 017/2011 поставляемая металлопродукция из стали 10ХСНД должна сопровождаться сертификатом качества и соответствия.
Сертификацию осуществляют аккредитованные органы по сертификации на основе протоколов испытаний и документации.
Экологическая безопасность
Сталь 10ХСНД при обработке и эксплуатации не выделяет токсичных веществ, опасных для человека и окружающей среды. Металл можно утилизировать и перерабатывать без экологических ограничений.
Выводы
Сталь 10ХСНД занимает важное место среди конструкционных низколегированных сталей благодаря оптимальному комплексу свойств. Она широко применяется и имеет стабильный спрос на рынке металлопроката.
