Полимеры на смену металлам
На данный момент во многих производственных сферах металл активно заменяется на пластик. Пластиковые детали в среднем весят на 30 процентов меньше, чем те же стальные. В случае с автомобилестроением, это значительно уменьшает вес транспорта и снижает потребление топлива.
Ранее сталь широко использовалась практически в любой сфере промышленности, однако сейчас пик её потребления миновал — металл заменяют другими материалами.
Автомобильная промышленность переходит на полимеры
Не случайно в пример мы поставили сферу автомобилестроения — на опыте этой отрасли можно проследить тенденцию замены стали и прочих металлов на пластик, полиуретаны и другие полимерные материалы. Если ещё в 70х автомобиль в среднем состоял из металлических деталей на 79%, то сегодня доля металла в современных машинах не превышает 60% в среднем значении. Использование пластика и полиуретана же наоборот показывают качественный рост, пластмассы и пластиков: с 6% до 18%, полиуретанов, эластомеров и каучуков: с 2% до 7%. Казалось бы, что пластики и полиуретан можно найти только в отделке салона и во внутреннем убранстве автомобиля, однако, элементы из этих материалов широко используются в кузове, подвеске или даже двигателях машин.
В среднем легковом автомобиле сегодня применяется около 180 кг пластика, но прогнозируется, что к 2020му году данная цифра вырастет вплоть до 300 кг.
Структуированное развитие индустрии
Эксперты оценивают, что спрос на пластик и полимерные материалы в автомобильном производстве продолжит расти.
Внедрение подобных нововведений в первую очередь обуславливается экономическими факторами. Главное преимущество полимеров — лёгкость. Исходя из этого, детали из полимеров также будут весить меньше. Также производители работают на то, чтобы снизить вес кузова в выгоду увеличения количества деталей, связанных с безопасностью и повысить число разнообразных приборов.
Тренды по использованию полимеров в сфере производства автомобилей даже поддерживаются на государственном уровне в Европе. Связано это с жёстким регламентированием по требованиям к содержанию опасных веществ на производстве и перспективе материала в целом. Если говорить про автопром в России, то дело замены металла полимерами продвигается несколько медленнее. К примеру, из всего полимерного производства на территории нашей страны, в автомобильной промышленности задействовано только 5%.
Интеграция полимеров в мире развилась настолько, что сегодня многие именитые автопроизводители сотрудничают с химическими концернами на постоянной основе. Например, химическая компания Lanxess занимается изготовлением полиуретановых и пластиковых деталей для таких компаний как Porche и Skoda.
Полимеры или металл?
Немецкие химические концерны занимаются инвестицией немалых средств на развитие по изучению и разработке новых видов полимеров и пластмасс, которые планируется применять в производстве автомобилей. В их изготовлении применяется широкий спектр полимерных материалов, разнящихся по твёрдости, весу, устойчивости и прочим показателям.
К примеру, ПВХ используется при производстве изоляции, жидкий полиуретан применяют при изготовлении втулок, манжетов, сайлентблоков и пр., полиамид используется в шестерёнках, приводных деталях, а поликарбонат вообще может заменять многие металлические детали машин, так как является исключительно ударопрочным и стойким материалом.
Многие потребители преисполнены скепсиса относительно замены металла на пластик, однако научный прогресс может с уверенностью заявить, что сегодня довольно большое количество пластиков и полиуретанов имеют более высокие физико — химические характеристики, чем у металлов, которые раньше применялись в автомобильной промышленности. Например, некоторые полиамиды на тестах оказались намного прочнее листовой стали. Полимеры также хороши тем, что их можно армировать, тем самым ещё дополнительно повышая их прочность и дополнительную устойчивость к неблагоприятному внешнему воздействию. Возможность использования литьевых полимеров, таких как жидкий полиуретан, позволяет воплощать в жизнь дизайнерские концептуальные решения. И, конечно же, одно из главных преимуществ полимеров — они намного долговечнее.
В итоге хочется сказать, что широкое использование полимеров в автомобилестроении обуславливается их качественным превосходством над металлом и доминирование полимерных составляющих над металлическими — это вопрос времени и научного прогресса.
Возможная замена марок стали
Практически 100%-ая копия полюбившегося многим инстаграм, идеально подойдет для портфолио, презентации работ своим клиентам или как отклик на понравившуюся вакансию. Молодой ресурс, но администраторы оперативно реагируют на предложения и вопросы.
Возможная замена марок стали
Марки, стали, принятые в проекте
Марки стали для замены
09Г2С 14Г2 толщиной до 12 мм для 2 и 3 групп конструкций
09Г2С до толщины 20 мм включительно
Далее:
Чертеж колонны промышленного здания
Чертеж трубопроводов
Проектирование металлоконструкций — это прибыльный бизнес?
Чертеж элементы башни из труб
Основные правила оформления деталировочных рабочих чертежей
Соответствие конструктивного решения расчетной схеме
Основные положения оформления монтажных схем
Чертеж элементы кожуха декомпозера
Работа конструктора над технологичностью конструкций
Разработка и расчет узлов в проекте КМД
Чертеж блока подкрановых балок
Металлические конструкции. Вопросы и ответы
Рекомендации к разработке чертежей КМД
Железнодорожный транспорт и возможности монтажных организаций
Огравление $\Rightarrow $
Готовые проекты
Есть вопрос / Нужна помощь? Позвоните нам.
Наши главные преимущества
BIM технологии информационного моделирования в строительстве
Гарантия качества с передовыми технологиями BIM. Используем инструменты и процессы информационного моделирования.
Проектирование чертежей – полностью в 3D
Быстрая проработка и оценка решений на ранних этапах проекта. Отсутствие в проекте перерасхода материалов и возможность минимизировать ошибки.
Опыт наших инженеров
За плечами десятки успешно реализованных проектов КМ, КМД, КЖ. В нашей компании работают только инженеры с профильным образование. Мы постоянно проводим дополнительное обучение в компании, повышая уровень профессионализма.
Высокое качество строительного проекта
Благодаря BIM технологиям исключаются множество человеческих факторов, и достигается 100% собираемость конструкций. Все проекты просчитываются на нагрузки и подписываются инженерами с многолетним стажем работы.
Экономия Ваших средств
Система скидок для постоянных клиентов. Выбор экономически целесообразных решений, использование стандартных конструкций для сокращения цены сооружения.
Оперативность разработки проектной документации
Грамотное управление, сжатые сроки проектирования с использованием автоматизированных систем. Возможность поэтапно выдавать рабочую документацию КМ, КМД, КЖ. Согласование технических решений в течение суток.
Авторский надзор на площадке строительства
Только авторский надзор позволяет гарантировать наилучшее качество готовой проектной документации. Осуществление авторского надзора за строительством проектируемых объектов, контроль за соответствием качества строительных работ и материалов, конструкций и изделий, требованиям утвержденного проекта, стандартов и технических условий.
Готовые проекты строительных объектов
Готовые проекты каркасов из металлических и железобетонных конструкций. Вы можете выбрать понравившийся Вам дом или другое сооружение из более 100 имеющихся проектов.
Широкая география проектно-конструкторских услуг
Компания 3dstroyproekt.ru не привязана к определенному городу, мы занимаемся проектированием по всей России. Ищем представителей в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Нижнем Новгороде, Казани, Челябинске, Омске, Самаре, Ростове-на-Дону, Красноярске, Воронеж, Волгограде и других городах России.
Взаимозаменяемость сталей
В таблицах представлены замены распространенных марок стали. Информация поможет точно и быстро подобрать замену необходимого материала.
Сталь конструкционная
| Марка стали | Аналог | Применение |
|---|---|---|
| ВСт2пс | ВСт2сп | Малонагруженные детали сварных установок, функционирующие при плюсовых температурах, регулярных нагрузках. Неответственные элементы требуют глубокой вытяжки, высокой пластичности. |
| ВСт3кп | Вст3пс | Комплектующие для сварных/несварных объектов, которые используют в температурном коридоре от минус 10 до плюс 400 °C. Данные детали являются второстепенными, малонагруженными. |
| ВСт4пс | ВСт4сп | Малонагруженные элементы оборудования: оси, втулки, валы и др. Сварные, болтовые, клепаные высокопрочные объекты. Они изготовлены из фасонного, листового, сортового металлопроката. |
| ВСт5сп | Ст6сп, ВСт4сп | Детали, эксплуатация которых допускается в диапазоне 0 до +425 °С: крепеж, ручки, втулки, стержни, цапфы, фланцы, упорно-опорные и прочие металлоизделия. Поковки диаметром до 80 см. |
| ВСт6сп | ВСт5сп | Высокопрочные изделия и детали после термической обработки (валы, оси, пальцы поршней); стержневые конструкции с закономерно изменяющимися по длине размерами сечения. |
| Ст08 | Ст10 | Неответственные детали (шайбы, патрубки, уплотнители), функционирующие при температурных значениях -40 до +450 °С. Они должны быть высокопластичными. |
| 09Г2С | 09Г2, 10Г2С, 09Г2ДТ | Узлы сварных металлоконструкций, которые функционируют под давлением в температурном коридоре -40 до +475 °С. |
| 40Х | 45Х, 40ХН, 40ХФ, 40ХР | Устройства особой прочности (валы-шестерни, шпиндели, оси, оправки и др.) |
Нержавеющие стали
| Марка стали | Аналог | Применение |
|---|---|---|
| 15Х25Т | 12Х18Н10Т | Сварные металлоизделия, детали, которые не испытывают динамические нагрузки. Температура эксплуатации не должна опускаться ниже 20 °С. Подходят для работы продуктами транспортировки любой агрессивности. Жаростойкая сталь относится к ферритному классу, устойчива к коррозии. Выдерживает температуру до + 1100 °С. |
| 10Х14Г14Н4Т | 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т | Сварные элементы для химических слабоагрессивных сред, криогенная техника до — 250 °С. Материал аустенитного класса рассчитан на температуру +700 °С. Коррозионноустойчив. |
| 14Х17Н2 | 10Х17Н13М2Т | Крепежные элементы, сварные устройства для высокоагрессивных продуктов транспортировки. Максимальная температура эксплуатации + 600 °С. Материал аустенитного класса с коррозионностойкими качествами. |
| 12Х18Н12Т | 12Х18Н9, 12Х19Н9Т | Конструкции, функционирующие со средами любой агрессивности в температуре -195 до +600 °С. Жаропрочная сталь относится к аустенитному классу, обладает устойчивостью к коррозии. |
| AISI 304 | 12X18H10 | Т.к. сталь устойчива к высоким температурам и окислению, ее используют для оборудования (в т.ч. сварного), которое контактирует с продуктами питания. Востребована в пищевой промышленности, фармакологии. Из нее изготавливают бытовые предметы и оборудование для использования в условиях повышенных температур, постоянного химического воздействия. |
| AISI 316L | 03Х17Н14М3 | Материал легко поддается обработке: на его основе изготавливают трубы, листы, профили, иные металлоизделия. Применяется в нефтедобывающей, машиностроительной, пищевой, фармацевтической, строительной отраслях. Из нее создают посуду, столовую утварь. |
| AISI 316Т | 10Х17Н13М2Т | Энергетическое машиностроение, химическая, нефтяная, газовая, целлюлозно-бумажная промышленность, строительство. Из нержавеющей жаростойкой стали изготавливают аппараты для работы с кислотами, теплообменники, лопасти турбин. |
| AISI 321 | 08X18H10Т | Сварочные конструкции/механизмы, устойчивые к нагреву, которые монтируют на открытом воздухе (трубопроводы, коллекторы); оборудование для нефтяного, химического сектора; изделия для пищевой, фармацевтической промышленности. |
| AISI 904L | 06ХН28МДТ | Совместима с агрессивными, радиоактивными средами. Широко применяется в химической, нефтедобывающей, газовой, пищевой, фармацевтической, медицинской промышленности, Служит основой для трубопроводов, теплообменного оборудования, сварных конструкций для реакторов. |
Сталь жаростойкая, жаропрочная, износостойкая
| Марка стали | Аналог | Применение |
|---|---|---|
| 08Х13 | 12Х13, 12Х18Н9 | Пластичные конструкции, которые подвергаются ударным нагрузкам (клапаны гидравлического пресса, бытовые предметы); изделия, взаимодействующие при комнатной температуре со слабоагрессивными веществами. |
| 30Х13 | 40Х13 | Хирургические инструменты; иглы карбюраторов, пружины, пластины компрессорных установок, предметы быта. |
| 10Х14АГ15 | 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т. | Элементы, которые не обладают магнитными свойствами, применяются в слабоагрессивной среде. |
| 12Х17 | 12Х18Н9Т | Комплектующие аппаратов и сосудов, которые функционируют в слаборазбавленных кислотных растворах (лимонной, уксусной, азотной) и солей. Это крепежные элементы, втулки, валики. |
| 15Х25Т | 12Х18Н10Т | Сварное оборудование, которое не испытывает ударные нагрузки: теплообменные агрегаты и трубы к ним, электроды искровых зажигательных свечей. |
| 20Х12ВНМФ | 18ХПМНФБ, 5Х12ВНМФ | Детали, которые работают при высоких нагрузках в температуре до + 600 °С: различного рода крепеж, бандажи. |
| 12Х18Н12Т | 12Х18Н9, 12Х19Н9Т, 12Х18Н10Т | Элементы, совместимые с агрессивными транспортируемыми веществами. Детали, которые выдерживают температурный коридор от -196 до +600 °С. |
Конструкционная сталь
Конструкционная сталь
Сортамент конструкционной стали соответствует следующим стандартам:
• кованой круглой и квадратной — ГОСТ 1133-88.
• горячекатаной квадратной — ГОСТ 2591-88.
• горячекатаной круглой — ГОСТ 2590-88.
• горячекатаной шестигранной — ГОСТ 2879-88.
• горячекатаной полосовой — ГОСТ 103-76.
Виды конструкционной стали
Низколегированная сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 19281-89
Низколегированная сталь используется в производстве корпусов различных вагонов (трамвайных, железнодорожных, вагонов метро), несущих конструкций локомотивов, а также инженерных конструкций и иных полевых машин, предназначенных для работы в условиях суточных и сезонных перепадов температуры и изменяющихся динамических нагрузок.
Марки низколегированной стали: 09Г2, 09Г2С, 0ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ и т. д. Марки 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД – это атмосферно и коррозионно-стойкие стали (АКС). Толщина металлоконструкций, произведенных из АКС, уменьшается в 2-3 раза медленнее (за аналогичный срок эксплуатации), чем толщина металлоконструкций из обычной низколегированной либо углеродистой стали.
Сталь марки 09Г2С можно заменить марками 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С. Сталь марки 10ХСНД заменяется сталью 16ГАФ.
Низколегированная сталь сваривается без каких-либо ограничений.
Легированная конструкционная сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 4543-71.
Легированная конструкционная сталь применяется для изготовления деталей, которые должны обладать высокой поверхностной твердостью, таких как шестерни, втулки, гильзы и т.д.
В маркировке первые две цифры обозначают содержание в стали углерода (измеряется в сотых долях процента), а цифры, расположенные после букв – содержание легирующего элемента (в целых единицах). Если цифры отсутствуют, то содержание элемента не превышает 1,5%.
В зависимости от свойств и химического состава легированная конструкционная сталь делится на категории: качественную (не обозначается буквами в маркировке), высококачественную (обозначается буквой «А») и особо высококачественную (обозначается буквой «Ш»).
Сталь марки 20Х можно заменить сталями следующих марок: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ; сталь марки 40Х – марками 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС; сталь марки 30ХГСА – марками 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА.
Сварка легированных сталей требует применения специальных технологий, поскольку легированные стали склонны к закалке околошовной зоны, что повышает хрупкость.
Рессорно-пружинная сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 14959-79.
Предназначена для производства рессор, пружин, сильфонов, гибких мембран и других подобных деталей.
Марки рессорно-пружинной стали: 65, 70, 75, 85, 60Г, 65Г, 55С2,60С2, 60С2А, 70С3А, 55ХГР, 50ХФА, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА.
Сталь марки 50ХФА можно заменить сталями 60С2А, 60ХГФА, 9ХС; сталь марки 65Г – сталями 70, У8А, 70Г, 60С2А,9ХС,50ХФА, 60С2, 55С2.
Рессорно-пружинная сталь не используется для изготовления сварных конструкций.
Шарико-подшипниковая сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 801-79.
Применяется для изготовления деталей, предназначенных для работы под воздействием переменного и сосредоточенного напряжения, возникающих при контакте шариков и роликов с дорожками колец подшипников качения.
Марки шарико-подшипниковой стали: ШХ15, ШХ4, ШХ15СГ, ШХ20СГ.
Буква «Ш» в маркировке указывает на то, что сталь – шарико-подшипниковая; буква «Х» указывает на легирование хромом (цифра после «Х», соответственно, указывает на содержание хрома); буква «С» указывает на легирование кремнием; «Г» – легирование марганцем.
Сталь марки ШХ15СГ можно заменить сталями ХВГ, ШХ15, ХС, ХВСГ; сталь марки ШХ15 сталями ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.
Шарико-подшипниковую сталь можно сваривать с помощью контактной точечной сварки (КТС).
Теплоустойчивая сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 20072-74.
Применяется в производстве деталей, предназначенных для работы при температурах до 6000 градусов C. в течение продолжительного времени.
Марки теплоустойчивой стали: 12МХ, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х3МВФ,15Х5М, 15ХМ.
Теплоустойчивая сталь является трудносвариваемой.
Углеродистая качественная конструкционная сталь
Производится в соответствии с ГОСТ 1050.
Подразделяется на машиностроительные стали, предназначенные для производства деталей машин и конструкций приборов; котельные стали, предназначенные для производства сосудов и котлов, работающих под давлением, при температурах достигающих 450 градусов C.; автоматные стали – для производства неответственных массовых деталей, изготавливающихся на станках-автоматах, к примеру – мелкий крепеж.
Марки машиностроительных сталей: 08, 10,20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58,60; котельной стали – 20К; автоматных сталей: А12, А20, А30.
Цифры в маркировке обозначают содержание углерода, измеряемое в сотых долях процента.
Сталь марки Ст20 можно заменить сталями Ст15, 25; марки Ст35 – марками Ст30, 40, 35Г; марки Ст45 – марками 40Х, Ст50, 50Г2.
Котельные стали и стали марок Ст08-Ст35 обладают хорошей свариваемостью, свариваемость стали Ст45 затруднена, автоматные стали для сварки не применяются.
