Основные механические характеристики металлов и их вероятностные параметры
Таблица В.1 - Основные механические характеристики металлов, применяемых в СПС
Наименование металла | Вид проката, терми- | Класс прочности, марка | Толщина, диаметр проката, мм | Предел текучести , Н/мм | Времен- | Предел вынос- |
Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения по ГОСТ 6713 | Лист | 16Д | До 20 | 235 | 375 | 170 |
21-40 | 225 | 375 | 170 | |||
Сортовой, фасонный | 16Д | До 20 | 235 | 375 | 170 | |
21-40 | 235 | 375 | 170 | |||
Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества по ГОСТ 535, ГОСТ 380 | Сортовой, фасонный | Ст3сп | До 10 | 255 | 380 | 180 |
10-20 | 245 | 370 | 170 | |||
Ст5сп | До 10 | 295 | 490 | 230 | ||
10-20 | 285 | 490 | 230 | |||
20-40 | 275 | 490 | 255 | |||
Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 14637, ГОСТ 380 | Лист, полоса | Ст3сп | До 20 | 245 | 370 | - |
20-40 | 235 | 370 | - | |||
Ст5сп | До 20 | 285 | 490 | - | ||
20-40 | 275 | 490 | - | |||
40-100 | 265 | 490 | - | |||
Прокат для строительных стальных конструкций по ГОСТ 27772 | Листовой широко- полосный, профили | С255 | 2,0-3,9 | 255 | 380 | - |
4-10 | 245 | 380 | - | |||
10-20 | 245 | 370 | - | |||
20-40 | 235 | 370 | - | |||
Фасонный прокат | 4-10 | 255 | 380 | - | ||
10-20 | 245 | 370 | - | |||
20-40 | 235 | 370 | - | |||
Листовой широко- полосный, профили | С285 | 2,0-3,9 | 285 | 390 | - | |
4-10 | 275 | 390 | - | |||
10-20 | 265 | 380 | - | |||
Фасонный прокат | 4-10 | 285 | 400 | - | ||
10-20 | 275 | 390 | - | |||
Листовой широко- полосный, профили | С345 | 2,0-3,9 | 345 | 490 | - | |
12Г2С | 4-10 | 345 | 490 | - | ||
09Г2С | 10-20 | 325 | 470 | - | ||
Фасонный прокат | 4-10 | 345 | 490 | - | ||
10-20 | 325 | 470 | - | |||
20-40 | 305 | 460 | - | |||
Листовой широко- полосный, профили | С345К | 4-10 | 345 | 470 | - | |
Фасонный прокат | 4-10 | 345 | 470 | - | ||
Прокат для строительных стальных конструкций по ГОСТ 27772 | Листовой широко- полосный, профили | С375 | 2,0-3,9 | 375 | 510 | - |
4-10 | 375 | 510 | - | |||
10-20 | 355 | 490 | - | |||
20-40 | 335 | 480 | - | |||
Фасонный прокат | 4-10 | 375 | 510 | - | ||
10-20 | 355 | 490 | - | |||
20-40 | 335 | 480 | - | |||
Листовой широко- полосный, профили | С390 | 4-50 | 390 | 540 | - | |
Норма- лизация | ||||||
Листовой широко- полосный, профили | С440 | 4-30 | 440 | 590 | - | |
30-50 | 410 | 570 | - | |||
Норма- лизация | ||||||
Листовой широко- полосный, профили | С590 | 10-36 | 590 | 685 | - | |
Улучшение | ||||||
Прокат из стали повышенной прочности по ГОСТ 19281 | Сортовой, полосовой, фасонный | 375, 15ГФ, 10Г2Б | До 10 | 375 | 510 | 235 |
Лист, гнутые профили | 15ГФ, 10Г2Б | До 10 | 375 | 510 | 235 | |
14Г2АФ | 10-50 | 375 | 510 | - | ||
Сортовой, полосовой, фасонный | 390, 10ХСНД | До 15 | 390 | 530 | 240 | |
До 20 | 390 | 530 | 240 | |||
Лист, гнутые профили | 12Г2Б | До 10 | 390 | 510 | 235 | |
15Г2СФ | До 32 | 390 | 510 | 235 | ||
15Г2АФДпс | До 32 | 390 | 510 | 235 | ||
Прокат из стали повышенной прочности по ГОСТ 19281 | Лист, гнутые профили | 440, 16Г2АФ | До 32 | 440 | 590 | 265 |
Прокат фасонный из низколегированной стали для вагоностроения по ТУ 14-1-5391-99 | Фасонный | 390, 12Г2ФД | До 20 | 390 | 520 | 240 |
Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки по ГОСТ 9045 | Тонкий лист | 08Ю | 0,7-1,5 | от 180 | от 250 | - |
1,5-2,0 | до 205 | до 350 | - | |||
2,0-3,9 | 195 | 250 | - | |||
Прокат листовой из углеродистой низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением по ГОСТ 5520 | Лист | 09Г2С | 10-20 | 325 | 470 | 210 |
20-32 | 305 | 460 | 210 | |||
Прокат сортовой калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали по ГОСТ 1050 | Сортовой | 08 | До 80 | 196 | 320 | - |
10 | 205 | 330 | - | |||
15 | 225 | 370 | - | |||
20 | 245 | 410 | 190 | |||
25 | 275 | 450 | 200 | |||
30 | 295 | 490 | 220 | |||
35 | 315 | 530 | 240 | |||
40 | 335 | 570 | 250 | |||
45 | 355 | 600 | 270 | |||
50 | 375 | 630 | 280 | |||
Сталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионно-стойкая по ГОСТ 10885 | Лист | Ст3сп+12Х1 | 4-60 | 245 | 370 | - |
Ст3сп+08Х2 | 245 | 370 | - | |||
20К+12Х18Н | 245 | 400 | - | |||
20К+08Х22Н | 245 | 400 | - | |||
09Г2+12Х18 | 305 | 440 | - | |||
09Г2С+12Х1 | 325 | 470 | - | |||
10ХСНД+12 | 390 | 510 | - | |||
Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали по ГОСТ 14959 | Прутки и полосы | 65Г | До 180 | 785 | 980 | 450 |
55С2 | 1175 | 1270 | 570 | |||
60С2 | 1175 | 1270 | 570 | |||
60С2А | 1375 | 1570 | 700 | |||
60С2ХА | 1325 | 1470 | - | |||
60С2ХФА | 1470 | 1670 | 750 | |||
Отливки стальные по ГОСТ 977 | Нормали- зация | 20Л | - | 216 | 412 | 165 |
25Л | 235 | 441 | 175 | |||
30Л | 255 | 471 | 190 | |||
20ГЛ | 275 | 540 | 215 | |||
20ФГ | 294 | 491 | 195 | |||
20Г1ФЛ | 314 | 510 | 200 | |||
30ГСЛ | 343 | 589 | 230 | |||
30ХГСФЛ | 392 | 589 | 240 | |||
Закалка + отпуск | 20ГЛ | - | 334 | 530 | - | |
30ГСЛ | 392 | 638 | - | |||
32Х06Л | 441 | 638 | - | |||
30ХГСФЛ | 589 | 785 | - | |||
Отливки из хладостойкой и износостойкой стали по ГОСТ 21357 | Нормали- зация | 20ГЛ | - | 300 | 500 | - |
20ФТЛ | 320 | 520 | - | |||
30ХГ2СТЛ | 600 | 700 | - | |||
Закалка + отпуск | 20ГЛ | - | 400 | 550 | - | |
20ФТЛ | 450 | 570 | - | |||
30ГЛ | 490 | 660 | - | |||
30ХГ2СТЛ | 650 | 750 | - | |||
30ХЛ | 550 | 660 | - | |||
110Г13Л | 400 | 800 | - | |||
Листы из алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 21631 | Листы | АМг2 | 5,0-10,5 | - | 175 | - |
АМг3 | 5-6 | 80 | 185 | - | ||
То же | 6,0-10,5 | 80 | 185 | - | ||
АМг5М | 0,6-4,5 | 145 | 275 | 100 | ||
То же | 4,5-10,5 | 130 | 275 | 100 | ||
АМг5 | 5-6 | 130 | 275 | 100 | ||
То же | 6,0-10,5 | 130 | 275 | 100 | ||
АМг6М | до 10,5 | 155 | 315 | 110 | ||
АМг6 | 5,0-10,5 | 155 | 315 | 110 | ||
1915 | 5,0-10,5 | 195 | 315 | - | ||
Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 8617 | Прессо- ванные профили | АМг2 | Все размеры | 59 | 147 | - |
АМг3, АМг5 | 78 | 176 | - | |||
Амг5М, | 127 | 236 | 90 | |||
АМг6 | 127 | 255 | 90 | |||
АМг6М | 157 | 314 | 110 | |||
1915 | 196 | 314 | 110 | |||
1915Т | 216 | 343 | 120 | |||
1935 | 155 | 245 | - | |||
1935Т | 155 | 245 | - | |||
Сплавы алюминиевые литейные по ГОСТ 1583 | - | АМг2 | - | 147 | - | |
(АЛ2) | 147 | - | ||||
АМг5Мц | - | 196 | - | |||
(АЛ28) | - | 196 | - | |||
АМг6Л | - | 186 | - | |||
(АЛ23) | 186 | - | ||||
АМг6лч | 196 | - | ||||
(АЛ23-1) | 196 | - | ||||
Металл шва или наплавленного металла (электроды покрытые металлические для ручной сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей по ГОСТ 9467) | - | Э42 | - | - | 411,5 | - |
Э46 | - | 450,8 | - | |||
Э50 | - | 490,0 | - | |||
Э42А | - | 411,6 | - | |||
Э46А | - | 450,0 | - | |||
Э50А | - | 490,0 | - | |||
Металл шва или наплавленного металла (электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами по ГОСТ 10052) | - | Э-07Х20Н9 | - | - | 539 | - |
Э-07Х19Н11 | - | 539 | - | |||
М3Г2Ф | - | 539 | - | |||
Э-08Х19Н10Г2Б | - | 539 | - | |||
Э-08Х20Н9Г2Б | - | 588 | - | |||
Э-10Х25Н13Г2Б | - | 588 | - | |||
Э-03Х15Н9АГ4 | ||||||
Детали литые автосцепного устройства подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм по ГОСТ 22703 | Детали первой группы, норма- лизация закалка + отпуск | - | - | 400 | 540 | 210 |
- | 450 | 560 | 230 | |||
- | 500 | 600 | - | |||
Детали второй группы, норма- лизация | - | - | 295 | 490 | - | |
- | 345 | 510 | - | |||
Детали литые. Рама боковая и балка надрессорная по нормативным документам | Норма- лизация + высокий отпуск | 20 ГЛ | - | 294 | 490 | |
20ГТЛ, 20ГФЛ | - | 314 | 490 | |||
20ХГНТЛ | - | 373 | 540 | |||
Заготовки осевые для подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм по ГОСТ 4728 | Квадрат, круг | ОС | До 350 | - | 580 | 260 |
- | 620 | 275 | ||||
- | 650 | 280 | ||||
Колесные центры литые для подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм по ГОСТ 4491 | Колеса | 20 Л, | - | 245 | 440 | - |
Нормали- зация + отпуск | 25Л | 265 | 470 | - | ||
Колеса цельнокатаные по ГОСТ 10791 | Колеса | 1 | - | - | 882-1078 | - |
Закалка + отпуск | 2 | - | - | 911-1107 | - | |
Бандажи из углеродистой стали для подвижного состава железных дорог широкой колеи по ГОСТ 398 | Закалка + отпуск | 2 | - | - | 930-1110 | - |
3 | - | - | 1000-1270 | - | ||
Чугун с пластинчатым графитом для отливок по ГОСТ 1412 | - | СЧ15 | До 50 | - | 105 | - |
СЧ20 | - | 140 | - | |||
СЧ25 | - | 180 | - | |||
СЧ30 | - | 220 | - | |||
СЧ35 | - | 260 | - | |||
Чугун с шаровидным графитом для отливок по ГОСТ 7293 | - | ВЧ35 | - | 220 | 350 | - |
ВЧ40 | 250 | 400 | - | |||
ВЧ45 | 310 | 450 | - | |||
ВЧ50 | 320 | 500 | - | |||
Отливки из ковкого чугуна по ГОСТ 1215 | - | КЧ30-6 | - | - | 294 | - |
КЧ35-10 | - | 333 | - | |||
КЧ37-12 | - | 362 | - | |||
КЧ45-7 | - | 441 | - | |||
Колеса зубчатые тяговых передач по ГОСТ Р 51175 | Цементация | 20ХН3А, | - | 735 | 931 | - |
735 | 931 | - | ||||
Упрочнение ТВЧ | 45ХН, 30ХН3А | 590 | 830 | - | ||
590 | 830 | - | ||||
Заклепки классов точности В и С по ГОСТ 10304 | Ст2, Ст3 | 2-24 | - | 310 | - | |
- | 10кп,15кп | - | 310 | - | ||
10, 15 | - | 330 | - | |||
09Г2 | - | 380 | - | |||
12Х18Н9Т | - | 430 | - | |||
АМг5П | - | 160 | - | |||
Болты, винты, шпильки по ГОСТ 1759.4 | Горячая штамповка | Класс 3.6 10, 10кп | 6-36 | 190 | 330 | - |
Холодная штамповка | Класс 5.8 10, 10кп, 20, 20кп | - | 420 | 520 | - | |
Прокат из стали повышенной прочности по ГОСТ 19281 | Сортовой, полосовой, фасонный | 295 | До 20 | 305 | 440 | 200 |
09Г2 | 20-32 | 295 | 430 | 200 | ||
09Г2, 09Г2С | ||||||
Лист, гнутые профили | 09Г2 | До 20 | 305 | 440 | 200 | |
09Г2, 09Г2С | 20-32 | 295 | 430 | 200 | ||
Сортовой, полосовой, фасонный | 325 | До 20 | 325 | 325 | 210 | |
09Г2С | До 32 | 325 | 450 | 210 | ||
14Г2, 15ГФ | ||||||
15ХСНД | ||||||
Лист, гнутые профили | 09Г2С | 10-20 | 325 | 470 | 210 | |
14Г2, 15ГФ | До 32 | 325 | 450 | 210 | ||
10Г2С1 | 20-60 | 325 | 450 | 210 | ||
Сортовой, полосовой, фасонный | 345 | До 10 | ||||
09Г2С, | 345 | 480 | 220 | |||
10Г2С1, | 345 | |||||
10ХНДП | 345 | |||||
15ХСНД, | 345 | 480 | 220 | |||
10-20 | 345 | 480 | 220 | |||
Лист, гнутые профили | 09Г2С, 17ГС. | До 10 | 345 | 490 | 225 | |
10ХНДП | До 10 | 345 | 470 | 220 | ||
15ГФ, 17Г1С | 10-20 | 345 | 490 | 225 | ||
15ХСНД | До 32 | 345 | 490 | 225 | ||
Примечание - Не указанные характеристики материалов устанавливают по соответствующим техническим условиям и нормативным документам. |
В.1 В обозначении марки и класса прочности сталей по ГОСТ 19281 с повышенной стойкостью против атмосферной коррозии, поставляемой по требованию заказчика с гарантированным содержанием меди, добавляется буква Д (09Г2Д, 09Г2СД и т.д.). Механические характеристики таких сталей идентичны исходным (09Г2, 09Г2С и т. д.).
В.2 Для двухслойных сталей по ГОСТ 10885 механические свойства принимают по основному слою.
В.3 Пределы текучести материалов швов при дуговой сварке рекомендуют принимать равными для электродов марок 342 и Э42А - 0,65, марок Э46, Э46А, Э50 и Э50А - 0,7, где - предел прочности материала шва.
В.4 Приведенные минимальные значения и даны с односторонней вероятностью от 0,90 до 0,95.
В.5 В таблице В.1 приведены средние значения предела выносливости для деформации изгиба по данным литературных источников, справочным и экспериментальным данным.
В.6 Для деталей, работающих при растяжении - сжатии (ответственные высоконагруженные болты, подвески), рекомендуют предел выносливости корректировать по приближенной зависимости .
В.7 При отсутствии данных о значениях пределов выносливости для ориентировочных расчетов рекомендуется использовать следующие эмпирические зависимости:
- для малоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей типа марок Ст3, стали 20, 09Г2, 09Г2С, 10Г2БД, 15ХСНД, 15ГФ
; (В.1)
где - средний предел выносливости стандартного круглого образца при изгибе, МПа;
- минимальное временное сопротивление, МПа.
- для литой стали типа марок 20Л, 20ГЛ, 20ГТЛ, 20ФЛ, 20ГФЛ
; (В.2)
- для алюминиевых сплавов типа марок АМг5, АМг6, 1915
. (В.3)
Таблица В.2 - Вероятностные параметры механических характеристик стальных изделий
Вид изделия | Марка стали | Диаметр, толщина, мм | Предел текучести , МПа | Временное сопротивление , МПа | Относительное удлинение, % | |||
Матема- | Средне- | Матема- | Средне- | Матема- | Средне- | |||
Прокат, лист | 09Г2 | От 10 до 20 включ. | 350 | 23 | 480 | 25 | 28 | 3,0 |
От 21 до 40 включ. | 340 | 24 | 470 | 26 | 29 | 3,0 | ||
09Г2С | От 10 до 20 включ. | 370 | 23 | 540 | 25 | 29 | 3,0 | |
От 21 до 40 включ. | 368 | 29 | 530 | 28 | 29 | 3,2 | ||
10Г2С1 | От 10 до 50 включ. | 392 | 25 | 548 | 30 | 28 | 3,1 | |
10ХСНД | От 10 до 40 включ. | 456 | 30 | 595 | 35 | 25 | 4,1 | |
15ХСНД | От 10 до 40 включ. | 394 | 26 | 553 | 30 | 27 | 3,1 | |
16Г2АФ | От 10 до 40 включ. | 490 | 35 | 655 | 38 | 25 | 2,8 | |
Ст3сп | От 10 до 20 включ. | 290 | 23 | 435 | 22 | 30 | 3,2 | |
От 21 до 40 включ. | 270 | 27 | 430 | 25 | 25 | 2,9 | ||
Прокат, круг | 45 | Не более 80 | 760 | 50 | 1050 | 72 | - | - |
От 81 до 120 | 640 | 43 | 930 | 64 | - | - | ||
40Х | Не более 120 | 850 | 43 | 1020 | 51 | - | - | |
От 121 до 200 | 740 | 37 | 910 | 46 | - | - | ||
Отливки | 20ГЛ нормализация | 295 | 23,1 | 495 | 25,5 | 26 | 2,7 | |
20ГТЛ нормализация | 348 | 35,0 | 541 | 34,7 | 27 | 4,3 | ||
20ГТЛ термоулучшение | 478 | 48,3 | 639 | 45,1 | 21,5 | 2,6 | ||
110Г13Л закалка | 400 | - | 800 | - | 25,0 | - |