Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 10ХНДП

Сталь конструкционная низколегированная марки 10ХНДП: описание, свойства и применение

Сталь 10ХНДП относится к классу конструкционных низколегированных сталей, предназначенных для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и низких температур. Она отличается повышенной прочностью, хорошей свариваемостью и устойчивостью к атмосферной коррозии, что делает ее незаменимой во многих отраслях промышленности.

Расшифровка марки стали 10ХНДП:

• 10 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента (в данном случае, около 0,10%).
• Х – указывает на наличие хрома в составе стали.
• Н – указывает на наличие никеля в составе стали.
• Д – указывает на наличие меди в составе стали.
• П – указывает на повышенное содержание фосфора.

Наличие этих легирующих элементов в стали 10ХНДП определяет ее уникальные свойства и широкую область применения.

 

Химический состав стали 10ХНДП (в % по массе):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.08 - 0.12
Кремний (Si)	0.2 - 0.5
Марганец (Mn)	0.5 - 0.8
Хром (Cr)	0.6 - 0.9
Никель (Ni)	0.5 - 0.8
Медь (Cu)	0.3 - 0.5
Фосфор (P)	До 0.015
Сера (S)	До 0.04
Алюминий (Al)	До 0.02
Ванадий (V)	До 0.05

Примечание: Точный химический состав стали 10ХНДП может незначительно отличаться в зависимости от требований конкретного стандарта или технического условия.

 

Механические свойства стали 10ХНДП:

Механические свойства стали 10ХНДП зависят от толщины проката, термической обработки и других факторов. Ниже приведены типичные значения для стали в нормализованном состоянии:

Характеристика	Значение	Единица измерения
Предел текучести (σт)	345	МПа
Предел прочности (σв)	490 - 610	МПа
Относительное удлинение (δ5)	21	%
Относительное сужение (ψ)	50	%
Ударная вязкость (KCU при -40°С)	29	Дж/см²

Примечание: Указанные значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий производства и применения.

 

Физические свойства стали 10ХНДП:

Характеристика	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости первого рода (E)	2.06 x 10⁵	МПа
Коэффициент линейного термического расширения (α)	12 x 10⁻⁶	1/°C
Теплопроводность	44	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость	480	Дж/(кг·°C)

 

Свариваемость стали 10ХНДП:

Сталь 10ХНДП обладает хорошей свариваемостью, что позволяет использовать различные методы сварки, включая ручную дуговую, автоматическую под флюсом и в среде защитных газов. При сварке рекомендуется предварительный подогрев до температуры 100-150°С для предотвращения образования холодных трещин.

 

Области применения стали 10ХНДП:

Благодаря своим высоким прочностным характеристикам, хорошей свариваемости и устойчивости к атмосферной коррозии, сталь 10ХНДП широко используется в различных отраслях промышленности:

• Строительство: изготовление металлоконструкций мостов, эстакад, опор ЛЭП, резервуаров, газгольдеров, строительных ферм, колонн и других несущих элементов зданий и сооружений, работающих в условиях низких температур и знакопеременных нагрузок.
• Машиностроение: производство рам, кузовов, деталей вагонов, корпусов судов, элементов горнодобывающего оборудования, сельскохозяйственной техники и других конструкций, требующих высокой прочности и надежности.
• Нефтегазовая промышленность: изготовление труб, резервуаров, платформ, морских сооружений и другого оборудования, работающего в условиях низких температур и агрессивных сред.
• Транспортное машиностроение: производство вагонов, цистерн и других элементов подвижного состава.
• Производство котельного оборудования: элементы котлов, работающие под давлением.

 

Виды металлопроката из стали 10ХНДП:

Сталь 10ХНДП поставляется в виде различных видов металлопроката:

• Листовой прокат: листы, полосы, рулоны. Используется для изготовления сварных конструкций, корпусов, обшивок и других деталей.
• Сортовой прокат: круг, квадрат, шестигранник, уголок, швеллер, балка. Используется для изготовления различных деталей и элементов конструкций.
• Трубный прокат: трубы электросварные и бесшовные. Используется для транспортировки жидкостей и газов, а также для изготовления конструкций.
• Фасонный прокат: специальные профили. Используется для изготовления специализированных конструкций.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 10ХНДП и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия" (распространяется на листовой, широкополосный универсальный, сортовой и фасонный прокат из стали 10ХНДП).
• ГОСТ 5520-79 "Сталь листовая углеродистая и низколегированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия" (включает сталь 10ХНДП как один из материалов).
• ГОСТ 14637-89 "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия" (может применяться для изготовления толстолистового проката из стали 10ХНДП).
• ГОСТ 27772-2015 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия" (регламентирует требования к прокату из стали 10ХНДП, предназначенному для строительных конструкций).
• ГОСТ 8731-74 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия" (может применяться для изготовления труб из стали 10ХНДП).
• ГОСТ 10705-80 "Трубы стальные электросварные. Технические условия" (может применяться для изготовления труб из стали 10ХНДП).
• Другие ГОСТы и ТУ, регламентирующие производство конкретных видов металлопроката из стали 10ХНДП.

 

Операции в цехах с использованием материалов из стали 10ХНДП:

Использование стали 10ХНДП в различных отраслях промышленности предполагает выполнение широкого спектра технологических операций в цехах:

• Металлургическое производство:
  • Плавка: выплавка стали заданного химического состава в электропечах или конвертерах.
  • Разливка: формирование заготовок (слябов, блюмов, сортовых заготовок) на машинах непрерывного литья заготовок или в изложницы.
  • Прокатное производство:
  • Горячая прокатка: производство листового, сортового и фасонного проката на прокатных станах.
  • Термическая обработка: нормализация для улучшения механических свойств.
  • Резка: резка проката на мерные длины.
  • Контроль качества: проверка соответствия проката требованиям стандартов и технических условий.
• Производство металлоконструкций:
  • Разметка: нанесение контуров деталей на листы или профили.
  • Резка: резка металла на заготовки с использованием газовой, плазменной или лазерной резки.
  • Гибка: придание заготовкам требуемой формы на гибочных прессах или вальцах.
  • Сборка: соединение отдельных деталей в узлы и конструкции с помощью сварки, болтовых или заклепочных соединений.
  • Сварка: сварка металлоконструкций с использованием ручной дуговой, полуавтоматической или автоматической сварки. При сварке стали 10ХНДП необходимо соблюдать технологические режимы, чтобы обеспечить прочность и надежность сварных соединений.
  • Механическая обработка: обработка сварных швов, сверление отверстий, фрезеровка и другие операции для придания конструкции окончательной формы и размеров.
  • Контроль качества сварных соединений: визуальный контроль, ультразвуковой контроль, рентгенографический контроль для выявления дефектов сварки.
  • Антикоррозийная защита: нанесение лакокрасочных покрытий, цинкование или другие методы защиты от коррозии.
• Машиностроительное производство:
  • Литейное производство: изготовление отливок из стали 10ХНДП.
  • Кузнечно-прессовое производство: изготовление поковок и штамповок из стали 10ХНДП.
  • Механическая обработка: токарная, фрезерная, шлифовальная, сверлильная и другие операции для придания деталям требуемой формы и размеров.
  • Термическая обработка: закалка, отпуск, отжиг для улучшения механических свойств деталей.
  • Сборка: сборка узлов и агрегатов из отдельных деталей.
  • Контроль качества: проверка соответствия деталей и узлов требованиям чертежей и технических условий.

 

Преимущества использования стали 10ХНДП:

• Высокая прочность и надежность конструкций.
• Хорошая свариваемость, позволяющая изготавливать сложные сварные конструкции.
• Устойчивость к атмосферной коррозии, что продлевает срок службы изделий.
• Пригодность для эксплуатации в условиях низких температур.
• Относительно невысокая стоимость по сравнению с другими высокопрочными сталями.

 

Сталь 10ХНДП является востребованным материалом в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам и широкому спектру применения. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологических режимов обработки позволяют изготавливать надежные и долговечные конструкции, работающие в сложных условиях эксплуатации. При проектировании и изготовлении конструкций из стали 10ХНДП необходимо руководствоваться требованиями соответствующих ГОСТов и технических условий.