Металлопродукция из конструкционной легированной стали по ГОСТ 4543-2016: основные положения и требования

1. Область применения и классификация

1.1. Область применения

Стандарт распространяется на:

• Горячекатаную и кованую металлопродукцию диаметром/толщиной до 250 мм

• Калиброванную металлопродукцию и продукцию со специальной отделкой поверхности

• В части химического состава - на слитки, заготовки, поковки, листовой прокат

1.2. Классификация сталей

Стандарт предусматривает сложную классификацию:

По качеству:

• Качественная - базовые требования

• Высококачественная (обозначается буквой "А" в конце марки) - повышенные требования к химическому составу и макроструктуре

• Особовысококачественная - с применением специальных переплавов (ВИ, Ш, ВД, П)

По способам производства металлопродукции:

• Горячекатаная

• Кованая

• Калиброванная

• Со специальной отделкой поверхности

2. Марки стали и химический состав

2.1. Система маркировки

Маркировка легированных сталей по ГОСТ 4543-2016 основана на условных обозначениях:

• Цифры в начале - среднее содержание углерода в сотых долях процента

• Буквы - обозначают легирующие элементы:

  • Х - хром

  • Н - никель

  • М - молибден

  • Г - марганец

  • С - кремний

  • Ф - ванадий

  • В - вольфрам

  • Р - бор

  • Ю - алюминий

• Цифры после букв - примерное содержание элемента в процентах

2.2. Основные группы марок

В стандарте представлены многочисленные марки сталей, которые можно условно разделить на группы:

Хромистые стали: 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х
Хромомарганцевые: 18ХГТ, 30ХГТ
Хромокремнистые: 33ХС, 38ХС
Хромованадиевые: 15ХФ, 40ХФА
Сложнолегированные: 20ХН3А, 40ХН2МА, 38ХН3МА, 18Х2Н4МА

2.3. Требования к химическому составу

Для каждой марки установлены строгие пределы по массовой доле элементов. Например, для стали 40Х:

• Углерод: 0,36-0,44%

• Хром: 0,80-1,10%

• Кремний: 0,17-0,37%

• Марганец: 0,50-0,80%

Особое внимание уделяется ограничению вредных примесей:

• Качественная сталь: S ≤ 0,035%, P ≤ 0,035%

• Высококачественная: S ≤ 0,025%, P ≤ 0,025%

• Особовысококачественная: S ≤ 0,015%, P ≤ 0,025%

3. Механические свойства после термической обработки

3.1. Нормируемые характеристики

Стандарт устанавливает требования к механическим свойствам после термической обработки:

Основные показатели:

• Предел текучести (σт)

• Временное сопротивление (σв)

• Относительное удлинение (δ5)

• Относительное сужение (ψ)

• Ударная вязкость (KCU)

3.2. Примеры механических свойств

Для популярных марок после оптимальной термообработки:

Сталь 40Х (закалка 860°С, масло + отпуск 500°С):

• σт ≥ 785 Н/мм²

• σв ≥ 980 Н/мм²

• δ5 ≥ 10%

• ψ ≥ 45%

• KCU ≥ 59 Дж/см²

Сталь 38ХН3МА (закалка 850°С, масло + отпуск 590°С):

• σт ≥ 980 Н/мм²

• σв ≥ 1080 Н/мм²

• δ5 ≥ 12%

• ψ ≥ 50%

• KCU ≥ 78 Дж/см²

4. Требования к качеству поверхности

4.1. Группы качества поверхности

Для горячекатаной и кованой продукции:

• 1ГП - высшее качество, не допускаются волосовины

• 2ГП - допускаются отдельные мелкие дефекты

• 3ГП - допускаются более значительные дефекты в установленных пределах

Для калиброванной продукции: группы Б и В по ГОСТ 1051
Для продукции со специальной отделкой: группы В, Г, Д по ГОСТ 14955

4.2. Глубина зачистки дефектов

Установлены строгие нормы по глубине зачистки дефектов в зависимости от размера продукции и группы качества.

5. Прокаливаемость

5.1. Нормирование прокаливаемости

Стандарт предусматривает три уровня нормирования прокаливаемости:

• ПР1 - для стандартных марок (15Х, 20Х, 40Х и др.)

• ПР2 - для специальных марок (17ХГ, 35ХГР и др.)

• ПР3 - для других марок по отдельным нормам

5.2. Метод контроля

Прокаливаемость определяют методом торцовой закалки по ГОСТ 5657 с построением кривых твердости по длине образца.

6. Макроструктура

6.1. Требования для продукции из слитка (КМС1)

Нормируются в баллах:

• Центральная пористость

• Точечная неоднородность

• Ликвационный квадрат

• Пятнистая ликвация

6.2. Требования для продукции из НЛЗ (КМС2)

Установлены нормы для:

• Центральной пористости

• Подусадочной ликвации

• Ликвационных полосок

• Краевых загрязнений

7. Особенности заказа и поставки

7.1. Обязательная информация в заказе

• Способ производства металлопродукции

• Форма и размеры

• Марка стали

• Способ выплавки и разливки

• Группа качества поверхности

• Состояние поставки

7.2. Дополнительные требования

Стандарт предусматривает более 60 дополнительных требований, которые могут быть оговорены в заказе, включая:

• Суженные пределы по химическому составу

• Нормированную прокаливаемость

• Ультразвуковой контроль

• Специальные виды обработки поверхности

8. Контроль качества

8.1. Правила приемки

Металлопродукцию принимают партиями по следующим параметрам:

• Одна марка стали

• Одна плавка

• Один размер

• Один режим термообработки

8.2. Объем контроля

Установлены нормы отбора проб для различных видов испытаний:

• Химический анализ - по ГОСТ 7565

• Механические испытания - 2 пробы от партии

• Контроль макроструктуры - 2 пробы

• Контроль твердости - 2% от партии

Заключение

ГОСТ 4543-2016 представляет собой комплексный документ, устанавливающий жесткие требования к металлопродукции из конструкционных легированных сталей. Его применение обеспечивает:

• Стабильное качество продукции

• Предсказуемые механические свойства после термообработки

• Надежность деталей в эксплуатации

• Взаимозаменяемость материалов

Стандарт продолжает развивать подходы, заложенные в предыдущих редакциях, с учетом современных технологий выплавки и обработки стали, что делает его актуальным и востребованным в промышленности.

Ключевые слова

Сгруппированы для лучшего охвата тематики.

Основные и высокочастотные:

• Конструкционная легированная сталь

• ГОСТ 4543-2016

• Легированная сталь

• Марки легированных сталей

• Сталь 40Х

• Сталь 38ХН3МА

• Сталь 30ХГСА

• Металлопродукция из легированной стали

По классификации и процессам:

• Классы стали: качественная, высококачественная (А), особовысококачественная (ВИ, Ш, ВД, П)

• Способы выплавки: электропечь, вакуумно-индукционная (ВИ), электрошлаковый переплав (Ш), вакуумно-дуговой переплав (ВД)

• Внепечная обработка (ВОС)

• Степень раскисления

По типам продукции:

• Горячекатаный пруток

• Кованый пруток

• Калиброванный прокат

• Сталь со специальной отделкой поверхности

• Сортамент металлопродукции

По химическому составу и маркировке:

• Химический состав легированной стали

• Легирующие элементы (Хром (Х), Никель (Н), Молибден (М), Ванадий (Ф) и др.)

• Остаточные элементы

• Маркировка сталей (цифры и буквы)

По механическим свойствам и термообработке:

• Механические свойства после термообработки

• Предел текучести (σт)

• Временное сопротивление (σв)

• Относительное удлинение (δ5)

• Ударная вязкость (KCU, KCV)

• Твердость (HB)

• Термическая обработка (ТО): отжиг (ОТ), нормализация (Н), закалка с отпуском (З+О)

• Прокаливаемость (ПР1, ПР2, ПР3)

• Торцевая закалка

По контролю качества и характеристикам:

• Качество поверхности (группы 1ГП, 2ГП, 3ГП для горячекатаной/кованой; Б, В для калиброванной)

• Макроструктура (КМС1 - слиток, КМС2 - НЛЗ)

• Обезуглероживание

• Испытание на осадку (65)

• Величина зерна (аустенитное, действительное)

• Загрязненность неметаллическими включениями

• Ультразвуковой контроль (УЗК)

• Загрязненность волосовинами

По применению и дополнительным требованиям:

• Детали машин

• Улучшаемые стали

• Цементуемые стали

• Ответственные конструкции

• Нормируемая прокаливаемость

• Гарантия свариваемости

• Технические условия

СКАЧАЙТЕ ПОЛНЫЙ ПРАЙС-КАТАЛОГ НА ВСЕ ТОВАРЫ