DMR 249A Сталь: Свойства и Основные Применения
Поделиться
Table Of Content
Table Of Content
Сталь DMR 249A является средней углеродистой легированной сталью, используемой в производстве компонентов, требующих высокой прочности и ударной вязкости. Классифицированная как малолегированная сталь, она обычно содержит легирующие элементы, такие как марганец, хром и никель, которые улучшают ее механические свойства и износостойкость. Присутствие этих элементов способствует способности стали выдерживать высокие напряжения и ударные нагрузки, что делает ее подходящей для различных инженерных приложений.
Общий Обзор
Сталь DMR 249A характеризуется отличными механическими свойствами, включая высокую прочность на разрыв, хорошую пластичность и ударную вязкость. Эти свойства важны для применения в автомобилестроении и строительной отрасли, где компоненты должны выдерживать значительные механические нагрузки и экологические условия. Способность стали к термообработке дополнительно улучшает ее характеристики, позволяя адаптировать свойства в зависимости от специфических требований применения.
Преимущества:
- Высокая прочность: DMR 249A демонстрирует превосходную прочность на разрыв и текучесть, что делает ее идеальной для несущих приложений.
- Хорошая ударная вязкость: Сталь сохраняет свою ударную вязкость даже при более низких температурах, что снижает риск хрупкого разрушения.
- Универсальность в обработке: Ее легко сваривать и обрабатывать, что позволяет использовать различные технологии производства.
Недостатки:
- Коррозионная стойкость: По сравнению с нержавеющими сталями, DMR 249A имеет ограниченную коррозионную стойкость, что требует защитных покрытий в коррозионных средах.
- Стоимость: Легирующие элементы могут увеличить стоимость по сравнению с обычными углеродными сталями.
Исторически DMR 249A имеет большое значение в отраслях, требующих высокопроизводительных материалов, способствуя развитию инженерной и производственной практики.
Альтернативные Названия, Стандарты и Эквиваленты
| Стандартная Организация | Обозначение/Градация | Страна/Регион Происхождения | Примечания |
|---|---|---|---|
| UNS | K10420 | США | Ближайший эквивалент DMR 249A |
| AISI/SAE | 4130 | США | Небольшие различия в составе; ниже содержание хрома |
| ASTM | A829 | США | Общая спецификация для легированных сталей |
| EN | 30CrMo4 | Европа | Сходные свойства; используется в аналогичных приложениях |
| DIN | 1.7220 | Германия | Эквивалент с небольшими вариациями в составе |
| JIS | SCM430 | Япония | Сравнимый класс с различными механическими свойствами |
Различия между этими эквивалентными классами могут влиять на характеристики в конкретных применениях. Например, хотя AISI 4130 похожа, она может не обеспечивать такой же уровень ударной вязкости, как DMR 249A из-за более низкого содержания хрома.
Ключевые Свойства
Химический Состав
| Элемент (Символ и Название) | Процентный Диапазон (%) |
|---|---|
| C (Углерод) | 0.28 - 0.34 |
| Mn (Марганец) | 0.60 - 0.90 |
| Cr (Хром) | 0.80 - 1.10 |
| Ni (Никель) | 0.40 - 0.70 |
| Mo (Молибден) | 0.15 - 0.25 |
| Si (Кремний) | 0.15 - 0.40 |
Основные легирующие элементы в DMR 249A включают:
- Марганец (Mn): Повышает закаляемость и прочность.
- Хром (Cr): Улучшает коррозионную стойкость и ударную вязкость.
- Никель (Ni): Увеличивает ударную вязкость и ударную прочность при низких температурах.
Механические Свойства
| Свойство | Состояние/Температура | Температура Испытания | Типичное Значение/Диапазон (Метрика) | Типичное Значение/Диапазон (Имперская) | Справочный Стандарт для Испытательного Метода |
|---|---|---|---|---|---|
| Прочность на Разрыв | Отожженная | Комнатная Температура | 600 - 700 МПа | 87 - 102 ksi | ASTM E8 |
| Предельная Прочность (сдвиг 0.2%) | Отожженная | Комнатная Температура | 350 - 450 МПа | 51 - 65 ksi | ASTM E8 |
| Удлинение | Отожженная | Комнатная Температура | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
| Твердость (Бринелля) | Отожженная | Комнатная Температура | 170 - 210 HB | 170 - 210 HB | ASTM E10 |
| Ударная Прочность (Шарпи) | Отожженная | -20°C | 30 - 50 Дж | 22 - 37 фунт-фут | ASTM E23 |
Сочетание высокой прочности на разрыв и предельной прочности, а также хорошее удлинение делает DMR 249A подходящей для приложений, требующих высокой механической нагрузки и структурной целостности. Ее ударная вязкость при низких температурах особенно полезна в условиях, где устойчивая прочность имеет решающее значение.
Физические Свойства
| Свойство | Состояние/Температура | Значение (Метрика) | Значение (Имперская) |
|---|---|---|---|
| Плотность | Комнатная Температура | 7.85 г/см³ | 0.284 фунт/дюйм³ |
| Температура Плавления | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| Теплопроводность | Комнатная Температура | 45 Вт/м·К | 31.2 BTU·дюйм/ч·фут²·°F |
| Удельная Теплоемкость | Комнатная Температура | 460 Дж/кг·К | 0.11 BTU/фунт·°F |
| Электрическое Сопротивление | Комнатная Температура | 0.0000012 Ω·м | 0.0000002 Ω·дюйм |
Плотность DMR 249A способствует ее весу и прочности, в то время как ее теплопроводность и удельная теплоемкость важны для приложений, связанных с теплопередачей. Температура плавления указывает на хорошую термостабильность, позволяя использовать ее в высокотемпературных приложениях.
Коррозионная Стойкость
| Коррозионный Агент | Концентрация (%) | Температура (°C/°F) | Рейтинг Стойкости | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Хлориды | 3-5 | 25°C/77°F | Удовлетворительная | Риск образования точечной коррозии |
| Серная Кислота | 10-20 | 25°C/77°F | Плохо | Не рекомендуется |
| Морская Вода | - | 25°C/77°F | Удовлетворительная | Требует защитных покрытий |
DMR 249A демонстрирует умеренную коррозионную стойкость, особенно в условиях с хлоридами, где она может быть подвержена точечной коррозии. По сравнению с нержавеющими сталями, такими как 304 или 316, которые предлагают отличную коррозионную стойкость, DMR 249A требует дополнительных защитных мер в коррозионных средах. Ее производительность в кислых условиях заметно низка, что делает ее неподходящей для приложений с сильными кислотами.
Термическая Стойкость
| Свойство/Предел | Температура (°C) | Температура (°F) | Замечания |
|---|---|---|---|
| Максимальная Температура Непрерывной Эксплуатации | 400°C | 752°F | Подходит для длительного воздействия |
| Максимальная Температура Переменной Эксплуатации | 500°C | 932°F | Только для краткосрочного воздействия |
| Температура Окисления | 600°C | 1112°F | Риск окисления выше этой температуры |
При повышенных температурах DMR 249A сохраняет свои механические свойства до примерно 400°C, что делает ее подходящей для приложений, связанных с тепловым воздействием. Однако сверх этой температуры может произойти окисление, приводящее к деградации свойств материала.
Свойства Обработки
Сварка
| Процесс Сварки | Рекомендуемый Наполнитель (Классификация AWS) | Типичный Защитный Газ/Флюс | Примечания |
|---|---|---|---|
| MIG Сварка | ER70S-6 | Аргон + CO2 | Хорошая сходимость и проникаемость |
| TIG Сварка | ER70S-2 | Аргон | Требует предварительного нагрева для толстых секций |
DMR 249A, как правило, считается поддающейся сварке, но рекомендуется предварительный нагрев, чтобы минимизировать риск трещин. Термообработка после сварки может повысить прочность сварного соединения, обеспечивая структурную целостность.
Обрабатываемость
| Параметр Обработки | DMR 249A | AISI 1212 | Примечания/Советы |
|---|---|---|---|
| Относительный Индекс Обрабатываемости | 60% | 100% | Умеренная обрабатываемость; используйте карбидные инструменты |
| Типичная Скорость Резания (Токарная) | 50 м/мин | 80 м/мин | Регулируйте в зависимости от инструмента и условий |
DMR 249A имеет умеренную обрабатываемость, требуя тщательного выбора скоростей резания и инструмента для достижения оптимальных результатов. Рекомендуется использовать высокоскоростные стальные или карбидные инструменты для операций обработки.
Формуемость
DMR 249A демонстрирует хорошую формуемость, позволяя проводить холодную и горячую формовку. Однако необходимо избегать чрезмерного упрочнения, что может привести к трещинам при гибке. Рекомендуемые радиусы изгиба должны соблюдаться для достижения оптимальных результатов.
Термообработка
| Процесс Обработки | Температурный Диапазон (°C/°F) | Типичное Время Вклинивания | Метод Охлаждения | Основная Цель / Ожидаемый Результат |
|---|---|---|---|---|
| Отжиг | 600 - 700 / 1112 - 1292 | 1 - 2 часа | Воздух | Облегчение, улучшение пластичности |
| Закалка + Отпуск | 850 - 900 / 1562 - 1652 | 30 минут | Масло/Вода | Увеличение твердости и прочности |
Процессы термообработки значительно влияют на микроструктуру DMR 249A, повышая ее твердость и прочность при сохранении пластичности. Закалка с последующим отпуском обычно применяется для достижения желаемых механических свойств.
Типичные Применения и Конечные Использования
| Отрасль/Сектор | Пример Конкретного Применения | Ключевые Свойства Стали, Используемые в Этом Применении | Причина Выбора |
|---|---|---|---|
| Автомобильная | Компоненты шасси | Высокая прочность, ударная вязкость | Нагрузка |
| Строительство | Структурные балки | Пластичность, свариваемость | Легкость обработки |
| Нефть и Газ | Фитинги трубопровода | Коррозионная стойкость, прочность | Долговечность при нагрузке |
Другие применения включают:
- Компоненты тяжелой техники
- Авиакосмические конструктивные части
- Военное оборудование
DMR 249A выбирают для этих приложений из-за ее способности выдерживать высокие механические нагрузки и универсальности в процессах обработки.
Важные Моменты, Критерии Выбора и Дополнительные Соображения
| Особенность/Свойство | DMR 249A | AISI 4130 | EN 30CrMo4 | Краткое Примечание о Плюсах и Минусах или Соотношении |
|---|---|---|---|---|
| Ключевое Механическое Свойство | Высокая прочность | Умеренная прочность | Высокая прочность | DMR 249A предлагает превосходную ударную вязкость |
| Ключевой Коррозионный Аспект | Удовлетворительная | Хорошая | Хорошая | DMR 249A требует покрытий для противодействия коррозии |
| Свариваемость | Хорошая | Отличная | Хорошая | Рекомендуется предварительный нагрев для DMR 249A |
| Обрабатываемость | Умеренная | Высокая | Умеренная | AISI 4130 легче обрабатывается |
| Формуемость | Хорошая | Удовлетворительная | Хорошая | DMR 249A имеет лучшую способность к холодной формовке |
| Примерные Относительные Затраты | Умеренные | Умеренные | Умеренные | Цены могут варьироваться в зависимости от рыночных условий |
| Типичная Доступность | Распространенная | Распространенная | Распространенная | Широко доступна в различных формах |
При выборе DMR 249A учитываются ее механические свойства, экономическая эффективность и доступность. Ее умеренная коррозионная стойкость требует защитных мероприятий в специфических условиях, в то время как ее свариваемость и обрабатываемость делают ее подходящей для различных производственных процессов. Понимание компромиссов между DMR 249A и альтернативными классами имеет решающее значение для оптимизации производительности в специфических приложениях.