Вся электронная библиотека >>>

 Трубопроводная арматура>>

 

Учебник для вузов

трубопроводная арматураТрубопроводная арматура


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Глава 4. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ АРМАТУРЫ

 

 

4.2. Стали

 

Сталь благодаря высокой механической прочности и пластичности является высококачественным материалом для изготовления ответственных деталей арматуры. Пластичность стали способствует выравниванию напряжений в отдельных точках детали и уменьшает опасность ее внезапного разрушения, что особенно важно для арматуры высоких  параметров и другой ответственной арматуры.

Углеродистые стали. Углеродистая сталь обыкновенного качества изготовляется по ГОСТ 380—71 (на бессемеровскую сталь не распространяется), качественная, выплавляемая в основных конверторах, мартеновских и электрических печах, — по ГОСТ 1050—74.

Углеродистая сталь обыкновенного качества подразделяется на три группы:

А, Б и В.

Стали группы А применяются для неответственных деталей, а для более нагруженных деталей применяются стали групп Ь и В. Стали группы А распространены значительно больше, чем стали групп Б и В. Сталь каждой группы подразделяется на категории в зависимости от нормируемых показателей: группа А — 1; 2; 3; группа Б — 1; 2; группа В — 1; 2; 3; 4; 5; 6. Углеродистые стали могут применяться при низких температурах: спокойная до —40е С, кипящая — до —30е С. С повышением температуры свыше 300е С механические характеристики углеродистой стали быстро снижаются, поэтому сталь обыкновенного качества применяется до 425° С, качественная — до 455° С. Для ответственных объектов, например, в атомной энергетике, углеродистая (качественная) сталь в арматуре применяется только для температур до 350° С с целью обеспечения высокой надежности арматуры,

В обозначении марок стали буквы Ст обозначают сталь, цифры от 0 до 6 — условный номер марки, буквы Б и В обозначают группы. Номер категории ставится в конце обозначения, первая категория и группа А в обозначении ие указываются. Сталь всех групп с номерами марок 1—4 по степени раскисления изготовляют кипящей (кп), полу спокойной (пс) и спокойной (сп).

 

 

Стали с номерами марок 5 и 6 изготовляют полуспокойной и спокойной. Стали марок СтО и БСтО но степени раскисления не подразделяются. Для соединения сваркой применяются стали с гарантией свариваемости при содержании углерода менее 0,22%. Если степень раскисления стали не указывается, номер категории в обозначении отделяют знаком тире (например, СтЗ—2). Полуспокойная сталь с повышенным содержанием марганца имеет в обозначении букву Г (например, ВСтЗГпс).

Углеродистая качественная конструкционная сталь по ГОСТ 1050—74 делится по видам обработки на горячекатаную и кованую, калиброванную, сталь круглую со специальной отделкой поверхности — серебрянку. Стандарт распространяется на горячекатаную и кованую сталь марок 08; 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 58 (55пс) и 60 диаметром или толщиной до 250 мм, а также сталь калиброванную и серебрянку всех марок. Стандарт регламентирует химический состав сталей марок 05кп, 08кп, 08пс, Юкп, Юпс, 15кп, 15пс, 20кп и 20пс. В обозначении марки стали цифры обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента. По степени раскисления сталь обозначают кипящую — кп, полуспокойную — пс, спокойную — без индекса.

По требованиям к испытаниям механических свойств сталь делится на категории 1, 2, 3, 4 и 5. Категория стали указывается в заказе. При отсутствии указаний поставляется сталь 2-й категории.

По состоянию материала сталь изготовляется без термической обработки, термически обработанная — Т, нагартованная — Н (для калиброванной стали и серебрянки).

В зависимости от назначения горячекатаная и кованая сталь делится на подгруппы: а — для горячей обработки давлением; б — для холодной механической обработки (обтачивания, строгания, фрезерования и т. д.) по всей поверхности; в — для холодного волочения (подкат). Назначенце стали (подгруппы) должно быть указано в заказе.

Сталь изготовляется в основных конверторах с продувкой кислородом сверху, Е мартеновских и электрических печах. Способ выплавки стали (мартеновская или конверторная) выбирается предприятием-изготовителем.

Нормы относятся к стали диаметром или толщиной до 80 мм. Для стали диаметром или толщиной свыше 80 мм допускается снижение относительного удлинения иа 2 единицы (%).

Поковки из конструкционной углеродистой низколегированной и легированной стали изготовляются в соответствии с ГОСТ 8479—70. Стандарт распространяется на поковки общего назначения диаметром (толщиной) до 800 мм, изготовляемые свободной ковкой или горячей штамповкой. На отдельные виды поковок, к которым предъявляются особые требования по способу производства, качеству поверхности, применению специальных видов термической обработки и т. п. изготовляемые по действующим стандартам, ГОСТ 8479—70 не распространяется.

В зависимости от назначения и условий работы изготовляемых из них деталей поковки разделяются по видам и объему испытаний на пять групп, указанных в табл. 4.10 Отнесение поковки к той или иной группе производится заказчиком. Номер группы указывается в технических требованиях на чертеже детали. По требованию потребителя сдача поковок должна производиться с дополнительными видами испытаний, не предусмотренными данным стандартом (проверка на флокены, ультразвуковой контроль, определение величины остаточных деформаций, определение ударной вязкости при отрицательных температурах и др.). В этом случае поковки также относятся к одной из групп: II, III, IV или V. Вид, объем, нормы и методы дополнительных испытаний указываются в чертеже поковки или заказе.

Поковкн изготовляются из углеродистой, низколегированной и легированной стали и по химическому составу должны соответствовать требованиям действующих стандартов и технических условий на стали.

По механическим свойствам поковки, поставляемые после окончательной термической обработки, разделяются на категории прочности. Категории прочности, соответствующие им нормы механических свойств, определяемые при испытаниях на продольных образцах, и нормы твердости. После букв КП (категория прочности) ставится цифра, соответствующая пределу текучести металла. При увеличении диаметра или толщины поковки требования к пластическим свойствам материала снижаются. Для энергетической арматуры тепловых и атомных электростанций могут применяться поковки и значительно больших диаметров.

Марка стали, нормы твердости для поковок II и III групп и категорий прочности для поковок IV и V групп устанавливаются заказчиком в зависимости от требуемого уровня механических свойств поковок после термической обработки и указываются иа чертеже детали и поковки. Для обеспечения требуемого уровня механических свойств поковки подвергаются термической обработке, режим которой устанавливается предприятием-изготовителем. Поковки подвергаются термической обработке как в черновом виде, так и после предварительной механической обработки (обдирка, рассверливание и др.).

Отливкн арматуры из нелегированной стали. Для изготовления отллвок применяют основную нлн кислую мартеновскую сталь или электросталь. Отливки подвергаются термической обработке. Механические характеристики стали для отливок с толщиной стеики до 100 мм после окончательной термической обработки указаны в табл. 4.14. Для отливок с толщиной стенок более 100 мм механические свойства устанавливаются по соглашению изготовителя с потребителем. Основными нормируемыми показателями механических свойств являются: предел текучести или предел прочности, относительное удлинение и ударная вязкость. Нормирование остальных контролируемых свойств устанавливается нормативно-технической документацией иа конкретную продукцию.

Для изготовления деталей арматуры наиболее часто применяются углеродистые стали (для отливок) 20Л, 25Л и 35Л. Широкое применение при рабочей температуре до 425° С и рабочем давлении до 6,4 МП а имеет сталь 25Л-П для ответственных изделий, когда требуется гарантировать определенные показатели ударной вязкости, применяется сталь 25Л-Ш.

Легированная конструкционная сталь выпускается по ГОСТ 4543—71. Стандарт распространяется на сталь горячекатаную и кованую диаметром или толщиной до 250 мм, калиброванную сталь и серебрянку, применяемую в термически обработанном состоянии и поставляемую в прутках, полосах и мотках. В части норм химического состава стандарт распространяется на все другие виды проката, поковки и штамповки.

В зависимости от химического состава и свойств конструкционная сталь делится на категории: качественная, высококачественная (А), особовысококачественная. К особо-высококачественным относят стали электрошлакового (Ш) и вакуумно-дугового (ВД) переплава.

В зависимости от основных легирующих элементов сталь делится иа группы: хромистая, марганцовистая, хромомаргаицовистая и др.

По видам обработки сталь делится иа горячекатаную и кованую, калиброванную и сталь круглую со специальной отделкой поверхности — серебрянку.

В зависимости от назначения проката горячекатаная сталь делится на подгруппы: а — для горячей обработки давлением и холодного волочения; б — для холодной механической обработки (обтачивания, строгания, фрезерования н др.). Назначение стали (подгруппа) должно быть указано в заказе.

В соответствии с заказом горячекатаную и кованую сталь поставляют как в термически обработанном состоииии (отожжеииую, высокоотпущеииую илн нормализованную с высоким отпуском), так и без термообработки, а сталь калиброванную и серебрянку — в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожжеииую, отпущенную, нормализованную, закаленную и отпущенную).

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные выпускаются по ГОСТ 5632—72. Стандарт распространяется на деформируемые стали и сплавы иа железной, железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозиониоактивиых средах и при высоких температурах.

К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, содержащие более 45% железа, а легирующих элементов в сумме не менее 10%, считая по верхнему пределу, при содержании одного из элементов ие менее 8% по нижнему пределу.

К сплавам на железоннкелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоннкелевой основе (сумма никеля и железа более 65% при приблизительном отношении никеля к железу 1 : 1,5).

К сплавам на никелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (содержание никеля не менее 55%).

В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяются на следующие группы:

группа I — коррозиоиностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;

группа II — жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре выше 550° С, работающие в иеиагружеином или слабоиагружеииом состоянии;

группа III — жаростойкие стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.

В зависимости от структуры стали подразделяют на шесть классов: мартен-ситный — с основной структурой мартенсита; мартеиснтно-ферритиый со структурой, содержащей кроме мартенсита не менее 10% феррита; ферриткый со структурой феррита; аустенито-мартенситиый со структурой аустеиита и мартенсита, количество Koiu|jb]X можно изменять в широких пределах; аустеиито-феррнтиый со структурой аустеиита н феррита (феррита ие более 10%); аустеиитный со структурой аустеиита.

Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева.

В зависимости от химического состава сплавы подразделяются на классы по основному составляющему элементу: на железоннкелевой основе; на никелевой основе; на кобальтовой основе.

Из высоколегированных сталей в арматуростроеини применяются главным образом стали мартеиситиого, ферритного и аустенитиого классов

В обозначениях марок сталей буквы означают: А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ц — цирконий, Ю — алюминий. Буква А, обозначающая азот, в конце марки ие ставится. В обозначениях марок сталей цифры, стоящие после обозначения элемента, указывают его среднее содержание (в процентах). Содержание элементов, присутствующих в стали в малых количествах (бор, азот, титан), цифрой ие обозначается. Цифры, стоящие перед буквенным обозначением, указывают среднее или максимальное (при отсутствии нижнего предела) содержание углерода в стали в сотых долях процента. Название марок сплавов состоит только из буквенных обозначений элементов, и только после никеля указываются цифры, обозначающие его среднее содержание в процентах. Стали и сплавы, полученные специальными методами, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквами: ВД — вакуумно-дуговой лерегогав; Ш — электрошлаковый переплав и ВИ — вакуумио-индукциоииая выплавка.

 

К содержанию книги:  Трубопроводная арматура

 

Смотрите также:

 

 Сталь. Легированная сталь  Железо и сталь

 

 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Инструментальные ...

 

Сталь... СТРОЙМАТЕРИАЛЫ. Сортовая сталь. Сталь ...

 

  СТАЛЬ ЛЕГИРОВАННАЯ. Легирующие добавки, легированные стали

 

 Изделия из стали и металлические конструкции. Профильная сталь ...

 

 Листовая сталь. Стальные металлические кровли

 

 Сталь и алюминий. Мартеновский, бессемеровский и томасовский ...

 

 Классификация и сортамент арматурной стали. Горячекатаная ...

 

 Железо. Сталь. Чугун

 

 

 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Сталь и ...

 

СТАЛЬ Сталь. Стальная проволока

 

 Малоуглеродистая сталь. Сталь и алюминиевые сплавы - алюминиево ...

 

Характеристика углеродистых сталей

 

 СТАЛЬ, разливка стали

 

 Оцинкованная сталь...

 

Трубопроводная арматура

 КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

По функциональному назначению. Запорная  арматура

Регулирующая арматура

Распределительная арматура

Предохранительная арматура

Защитная арматура

Фазоразделительная арматура

Классификация арматуры

Типы арматуры

Сравнительные характеристики различных типов арматуры

Задвижки

Клапаны

Заслонки

Краны

Цилиндрические краны

Шаровые краны

Мембранный клапан

Шланговый клапан

Регуляторы

Конденсатоотводчики

Эксплуатационные параметры арматуры

 Монтажные параметры арматуры

Муфтовая арматура

Фланцевая арматура

Арматура под приварку

 Материалы, применяемые для арматуры

Корпусные материалы

Уплотнительные материалы

Прокладочные материалы

Герметизирующие материалы

Смазки

Обозначение арматуры

Условные обозначения арматуры

 

Задвижки и затворы  Краны пробковые и шаровые, клапаны запорные  Запорные вентили


Водоснабжение и водоотведение   Горячее водоснабжение  Водоснабжение, канализация и газоснабжение