Стоимость конструкционных сталей
При выборе марки стала необходимо учитывать фактор стоимости. В связи с тем, что в последнее время цены очень нестабильны, целесообразно оперировать относительными их величинами. В качестве эталона с относительной цевой (ОЦ), равной 1, принят прокат сортовой круглого и квадратного сечения из углеродистых сталей обыкновенного качества, представляющий собой наиболее дешевые заготовки. Цена стальных заготовок определяется не только маркой стали, но и сортаментом заготовок. Наиболее высокая цена соответствует тонколистовой стали (толщиной 1...1,4 мм). Строительная сталь, предназначенная для армирования железобетонных конструкций (диаметром 12...14 мм) сравнительно дешева и имеет относительную цену 1,04...1,05.
Мало отличается по стоимости от сталей обыкновенного качества сортовая качественная кипящая в полуспокойная сталь (марок 08кп...20кп, 08пс...25пс), поставляемая по относительной цене 1,0...1,1. Качественная спокойная сортовая углеродистая и марганцевая стали отличаются более высокой стоимостью (ОЦ до 1,2). Чем больше размеры сортового проката, тем ниже его стоимость.
Стоимость легированной стали зависит от химического состава, типа полуфабриката и его размеров (табл.21).
Низколегированные стали, содержащие сравнительно недорогие элементы (кремний, марганец), по стоимости близки к углеродистым сталям. Более высокую стоимость имеют стали, содержащие никель, медь, ванадий. Наиболее дорогостоящими являются стали, легированные вольфрамом, молибденом и кобальтом.
Таблица 21
Относительные цены на стальной прокат
Наименование марки стали | Полуфабрикат | Относительная цена (ОЦ) | |
Углеродистая обыкновенного качества (Ст1…Ст7, БСт1...БСт6, BCтl ...ВСт5) | Сортовой круглый и квадратный размером 16...19 мм. Гнутые профили (угольники, швеллеры и др.). Листовой прокат | 1,0 1,10...1,15 1,03...1,24 | |
Углеродистая качественная (08...85) | Сортовой прокат размером 8...250 мм | 1,0...1,17 | |
Автоматная сталь А12, А20, А30, А40 | Сортовой прокат (10...80 мм) Калиброванный прокат (3...100 мм) | 1,16...1,30 1,25...1,95 | |
Низколегированная сталь 14Г2, 17ГС, 15ХСНД 1бГ2АФ и др. | Сортовой прокат (20...30 мм) Швеллеры (10...14 мм) Гнутые профили (толщиной 2...2,8 мм) Балки двутавровые (номеров 16…22) Листы толщиной 1...12 мм | 1,03...1,59 1,04...1,59 1,23...1,30 1,02...1,56 1,10...2,02 | |
Хромистая сталь (15Х, 20Х, 40Х) | Сортовой прокат (8…250 мм) | 1,12...1,30 | |
Хромованадиевая сталь 15ХФ, 20ХФ | Сортовой прокат (8...25 0мм) | 1,38...1,57 | |
Легированные стали 18ХГ, 40ХГ, 30ХГТ, 20ХГР и др. | Сортовой прокат | 1,17…1,.47 | |
Легированная сталь 40ХГНР | Сортовой прокат (8…100 мм) | 1.70.. .1.83 | |
Хромансил (30ХГС и др.) | Сортовой прокат (8...250 мм) Калиброванный прокат (51…100 мм) | 1,38...1,56 1,65...2,10 | |
Хромоникелевые стали 30ХН 30ХН3А | Сортовой прокат (8...250 мм) Калиброванный прокат (5...49 мм) Сортовой прокат (8...250 мм) Калиброванный прокат (5...49 мм) | 1,62...1,78 2,21...2,72 2,31...2,56 2,78...3,30 | |
Сложнолегированные стали 40ХНМА 40ХНВА 38Х2МЮА | Сортовой прокат (8…250 мм) Калиброванный прокат (5...49 мм) Сортовой прокат (8...250 мм) Калиброванный прокат (5…49 мм) Сортовой прокат (8...250 мм) Калиброванный прокат (5...49 мм) | 2,14...2,35 2,65...3,30 2,60...2,85 4,05...4,80 2,00...2,15 2,43...3,02 |
Продолжение таблицы 21
Шарикоподшипниковая сталь ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ и др. | Сортовой прокат (12...200 мм) Проволока (1,.4...8 мм) Калиброванный прокат (9…49 мм) | 1,46...1,67 3,05...5,60 2,10...2,70 |
Рессорно-пружинная сталь 65...85 55С2 70С3А 50ХФА 60С2ХФА 65С2ВА 60С2Н2А | Сортовой прокат (8...200 мм) Сортовой прокат (3...49мм) Сортовой прокат (16...100 мм) | 1,00...1,17 1,30...1,40 1,44...1,52 1,63...1,71 2,07...3,00 3,10...4,03 2,00...2,10 |
Экономически целесообразность применения легированных сталей определяется уровнем их свойств и стоимостью. В табл.22 приведена ориентировочная оценка коэффициентов экономичности некоторых низколегированных сталей. В качестве критерия такой оценки использовано изменение предела текучести для условий статического нагружения и изменение предела выносливости для условий циклического нагружения.
Значения коэффициентов экономической целесообразности приведены в табл.22 для сталей в состоянии поставки (прокат без термического упрочнения). После термической обработки коэффициент экономической целесообразности использования стали возрастает в 1,2...1,3 раза.
Таблица 22
Оценка экономической целесообразности использования
некоторых легированных сталей
Марка стали | Относительное повышение цены на сталь (а) | Относительное повышение предела текучести (б) | Относительное изменение предела выносливости (в) | Коэффициенты экономической эффективности | |
по пределу текучести | по пределу выносливости | ||||
Ст3 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
09Г2С | 1,13 | 1,38 | 0,89 | 1,22 | 0,79 |
10Г2С1 | 1,16 | 1,50 | 0,91 | 1,29 | 0,79 |
14Г2 | 1,10 | 1,38 | 1,0 | 1,24 | 0,91 |
Продолжение таблицы 22
17ГС | 1,10 | 1,33 | 1,14 | 1,21 | 1,04 |
10ХСНД | 1,62 | 1,67 | 1,0 | 1,03 | 0,62 |
15ХСНД | 1,45 | 1,47 | 1,05 | 1,02 | 0,73 |
16Г2АФ | 1,30 | 1,80 | 1,32 | 1,38 | 1,02 |
18Г2АФ | 1,30 | 1,80 | 1,37 | 1,38 | 1,06 |
12ХН2 | 2,00 | 2,20 | 1,30 | 1,10 | 0,65 |
18Х2Н4МА | 3,11 | 3,50 | 2,16 | 1,12 | 0,69 |
20XH3A | 2,40 | 3,40 | 1,55 | 1,41 | 0,65 |
20ХГСА | 1,53 | 2,20 | 1,33 | 1,44 | 0,87 |
30ХГСА | 1,50 | 2,40 | 1,65 | 1,60 | 1,10 |
Из приведенных данных видно, что экономическая целесообразность использования той или иной марки легированной стали зависит от условий работы детали или конструкции. Для сварных конструкций, работающих в условиях усталостного нагружения, наиболее целесообразно использовать такие стали, как 17ГС, 16Г2АФ и 18Г2АФ. Эти же стали весьма эффективны и для условий статического нагружения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. – М: Машиностроение, 1980. – 493 с.
2. Гуляев A. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.
3. Журавлев В. Н., Николаева О. И. Машиностроительные стали. Справочник. – M.: Машиностроение, 1981. – 391 с.
4. Приданцев М. В., Давыдова Л. Н., Тамарина Н. А. Конструкционные стали. Справочник. – М.: Металлургия, 1980. – 288 с.
5. Машиностроительные материалы. Краткий справочник / В. И. Раскатов и др. – М.: Машиностроение, 1980. – 511 с.
6. Гуляев А. П., Малинина К. А., Северина C. M. Инструментальные стали. Справочник. – М.: Машиностроение, 1975. – 272 с.
7. Энциклопедия неорганических материалов. В 2-х томах. – Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии, 1977.
8. Гольдштейн М. И., Грачев С. В., Векслер Ю. Г. Специальные стали. –М.: Металлургия, 1986. – 408 с.
9. Качалов Н. Н. Прокаливаемость стали.– М.: Металлургия, 1978. – 192 с.
10. Золотаревский B. C. Механические свойства металлов. – М.: Металлургия, 1983. – 352 с.
11. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, с. а. вяткин и др. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.
12. Конструкционные материалы. Справочник / Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др. – М.: Машиностроение, 1990. – 688 с.
Дата добавления: 2021-10-28; просмотров: 311;