Допускаемое напряжение для стали

Опубликовано admin в

Содержание

Приложение 1. Допускаемые напряжения для разных видов сталей

Таблица 5. Допускаемые напряжения для углеродистых и низколегированных сталей

Расчет ная темпе ратура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение , МПа (кгс/см2), для сталей марок
ВСт3 09Г2С, 16ГС 20, 20К 10 10Г2, 09Г2 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1
толщина, мм
до 20 свыше 20 до 32 свыше 32 до 160
20 154 (1540) 140 (1400) 196 (1960) 183 (1830) 147 (1470) 130 (1300) 180 (1800) 183 (1830)
100 149 (1490) 134 (1340) 177 (1770) 160 (1600) 142 (1420) 125 (1250) 160 (1600) 160 (1600)
150 145 (1450) 131 (1310) 171 (1710) 154 (1540) 139 (1390) 122 (1220) 154 (1540) 154 (1540)
200 142 (1420) 126 (1260) 165 (1650) 148 (1480) 136 (1360) 118 (1180) 148 (1480) 148 (1480)
250 131 (1310) 120 (1200) 162 (1620) 145 (1450) 132 (1320) 112 (1120) 145 (1450) 145 (1450)
300 115 (1150) 108 (1080) 151 (1510) 134 (1340) 119 (1190) 100 (1000) 134 (1340) 134 (1340)
350 105 (1050) 98 (980) 140 (1400) 123 (1230) 106 (1060) 88 (880) 123 (1230) 123 (1230)
375 93 (930) 93 (930) 133 (1330) 116 (1160) 98 (980) 82 (820) 108 (1080) 116 (1160)
400 85 (850) 85 (850) 122 (1220) 105 (1050) 92 (920) 77 (770) 92 (920) 105 (1050)
410 81 (810) 81 (810) 104 (1040) 104 (1040) 86 (860) 75 (750) 86 (860) 104 (1040)
420 75 (750) 75 (750) 92 (920) 92 (920) 80 (800) 72 (720) 80 (800) 92 (920)
430 71* (710) 71* (710) 86 (860) 86 (860) 75 (750) 68 (680) 75 (750) 86 (860)
440 — — 78 (780) 78 (780) 67 (670) 60 (600) 67 (670) 78 (780)
450 — — 71 (710) 71 (710) 61 (610) 53 (530) 61 (610) 71 (710)
460 — — 64 (640) 64 (640) 55 (550) 47 (470) 55 (550) 64 (640)
470 — — 56 (560) 56 (560) 49 (490) 42 (420) 49 (490) 56 (560)
480 — — 53 (530) 53 (530) 46* (460) 37 (370) 46** (460) 53 (530)
________________ * Для расчетной температуры стенки 425 °С.
** Для расчетной температуры стенки 475 °С.

Примечания:
1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см2) в сторону меньшего значения.
3. Для стали марки 20 при R20e<220 МПа (2200 кгс/см2) допускаемые напряжения, указанные в табл.1, умножают на отношение R20e/220 (R20e/2200).
4. Для стали марки 10Г2 при R20p0,2 <270 МПа (2700 кгс/см2) допускаемые напряжения, указанные в табл.1, умножают на отношение R20p0,2 /270 (R20p0,2 <2700).
5. Для стали марок 09Г2С, 16ГС классов прочности 265 и 296 по ГОСТ 19281 допускаемые напряжения независимо от толщины листа принимают равными указанным в графе, соответствующей толщине свыше 32 мм.

Таблица 6. Допускаемые напряжения для теплоустойчивых хромистых сталей

Расчетная температура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение , МПа (кгс/см2), для сталей марок, МПа (кгс/см2), для сталей марок
12ХМ 12МХ 15ХМ 15Х5М 15Х5М-У
20 147 (1470) 147 (1470) 155 (1550) 146 (1460) 240 (2400)
100 146,5 (1465) 146,5 (1465) 153 (1530) 141 (1410) 235 (2350)
150 146 (1460) 146 (1460) 152,5 (1525) 138 (1380) 230 (2300)
200 145 (1450) 145 (1450) 152 (1520) 134 (1340) 225 (2250)
250 145 (1450) 145 (1450) 152 (1520) 127 (1270) 220 (2200)
300 141 (1410) 141 (1410) 147 (1470) 120 (1200) 210 (2100)
350 137 (1370) 137 (1370) 142 (1420) 114 (1140) 200 (2000)
375 135 (1350) 135 (1350) 140 (1400) 110 (1100) 180 (1800)
400 132 (1320) 132 (1320) 137 (1370) 105 (1050) 170 (1700)
410 130 (1300) 130 (1300) 136 (1360) 103 (1030) 160 (1600)
420 129 (1290) 129 (1290) 135 (1350) 101 (1010) 150 (1500)
430 127 (1270) 127 (1270) 134 (1340) 99 (990) 140 (1400)
440 126 (1260) 126 (1260) 132 (1320) 96 (960) 135 (1350)
450 124 (1240) 124 (1240) 131 (1310) 94 (940) 130 (1300)
460 122 (1220) 122 (1220) 127 (1270) 91 (910) 126 (1260)
470 117 (1170) 117 (1170) 122 (1220) 89 (890) 122 (1220)
480 114 (1140) 114 (1140) 117 (1170) 86 (860) 118 (1180)
490 105 (1050) 105 (1050) 107 (1070) 83 (830) 114 (1140)
500 96 (960) 96 (960) 99 (990) 79 (790) 108 (1080)
510 82 (820) 82 (820) 84 (840) 72 (720) 97 (970)
520 69 (690) 69 (690) 74 (740) 66 (660) 85 (850)
530 60 (600) 57 (570) 67 (670) 60 (600) 72 (720)
540 50 (500) 47 (470) 57 (570) 54 (540) 58 (580)
550 41 (410) — 49 (490) 47 (470) 52 (520)
560 33 (330) — 41 (410) 40 (400) 45 (450)
570 — — — 35 (350) 40 (400)
580 — — — 30 (300) 34 (340)
590 — — — 28 (280) 30 (300)
600 — — — 25 (250) 25 (250)

Примечания:
1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см2) в сторону меньшего значения.
3. При расчетных температурах ниже 200 °С сталь марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ применять не рекомендуется.

Таблица 7 * Допускаемые напряжения для жаропрочных, жаростойких и коррозионностойких сталей аустенитного класса

Расчетная температура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение, МПа (кгс/см2), для сталей марок
03Х21Н21М4ГБ 03Х18Н11 03Х17Н14М3 08Х18Н10Т,
08Х18Н12Т,
08Х17Н13М2Т,
08Х17Н15М3Т		 12Х18Н10Т,
12Х18Н12Т,
10Х17Н13М2Т,
10Х17Н13М3Т
20 180 (1800) 160 (1600) 153 (1530) 168 (1680) 184 (1840)
100 173 (1730) 133 (1330) 140 (1400) 156 (1560) 174 (1740)
150 171 (1710) 125 (1250) 130 (1300) 148 (1480) 168 (1680)
200 171 (1710) 120 (1200) 120 (1200) 140 (1400) 160 (1600)
250 167 (1670) 115 (1150) 113 (1130) 132 (1320) 154 (1540)
300 149 (1490) 112 (1120) 103 (1030) 123 (1230) 148 (1480)
350 143 (1430) 108 (1080) 101 (1010) 113 (1130) 144 (1440)
375 141 (1410) 107 (1070) 90 (900) 108 (1080) 140 (1400)
400 140 (1400) 107 (1070) 87 (870) 103 (1030) 137 (1370)
410 — 107 (1070) 83 (830) 102 (1020) 136 (1360)
420 — 107 (1070) 82 (820) 101 (1010) 135 (1350)
430 — 107 (1070) 81 (810) 100,5 (1005) 134 (1340)
440 — 107 (1070) 81 (810) 100 (1000) 133 (1330)
450 — 107 (1070) 80 (800) 99 (990) 132 (1320)
460 — — — 98 (980) 131 (1310)
470 — — — 97,5 (975) 130 (1300)
480 — — — 97 (970) 129 (1290)
490 — — — 96 (960) 128 (1280)
500 — — — 95 (950) 127 (1270)
510 — — — 94 (940) 126 (1260)
520 — — — 79 (790) 125 (1250)
530 — — — 79 (790) 124 (1240)
540 — — — 78 (780) 111 (1110)
550 — — — 76 (760) 111 (1110)
560 — — — 73 (730) 101 (1010)
570 — — — 69 (690) 97 (970)
580 — — — 65 (650) 90 (900)
590 — — — 61 (610) 81 (810)
600 — — — 57 (570) 74 (740)
610 — — — — 68 (680)
620 — — — — 62 (620)
630 — — — — 57 (570)
640 — — — — 52 (520)
650 — — — — 48 (480)
660 — — — — 45 (450)
670 — — — — 42 (420)
680 — — — — 38 (380)
690 — — — — 34 (340)
700 — — — — 30 (300)

_______________ * Данные таблицы соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Примечания:
1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в таблице, с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см2) в сторону меньшего значения.
3. Для поковок из стали марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на 0,83.
4. Для сортового проката из стали марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на отношение

,

где Rp0,2* — предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949; для сортового проката из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения умножаются на 0,8.

5. Для поковок и сортового проката из стали марки 08Х18Н10Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на 0,95.
6. Для поковок из стали марки 03Х17Н14М3 допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,9.
7. Для поковок из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,9; для сортового проката из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения умножают на 0,8.
8. Для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,88.
9. Для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на отношение

,

где Rp0,2* — предел текучести материала поковок, определен по ГОСТ 25054 (по согласованию).

Таблица 8. Допускаемые напряжения для жаропрочных, жаростойких и коррозионностойких сталей аустенитного и аустенито-ферритного класса

Расчетная температура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение , МПа (кгс/см2), для сталей марок
08Х18Г8Н2Т (КО-3) 07Х13АГ20 (ЧС-46) 02Х8Н22С6 (ЭП-794) 15Х18Н12С4ТЮ (ЭИ-654) 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т
20 230 (2300) 233 (2330) 133 (1330) 233 (2330) 147 (1470) 233 (2330)
100 206 (2060) 173 (1730) 106,5 (1065) 220 (2200) 138 (1380) 200 (2000)
150 190 (1900) 153 (1530) 100 (1000) 206,5 (2065) 130 (1300) 193 (1930)
200 175 (1750) 133 (1330) 90 (900) 200 (2000) 124 (1240) 188,5 (1885)
250 160 (1600) 127 (1270) 83 (830) 186,5 (1865) 117 (1170) 166,5 (1665)
300 144 (1440) 120 (1200) 76,5 (765) 180 (1800) 110 (1100) 160 (1600)
350 — 113 (1130) — — 107 (1070)
375 — 110 (1100) — — 105 (1050)
400 — 107 (1070) — — 103 (1030)

Примечания:
1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в таблице, с округлением до 0,5 МПа (5 кгс/см2) в сторону меньшего значения.

<< / к содержанию ГОСТ 14249-89 / >>

Допускаемые напряжения и механические свойства материалов

Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.

1. Дифференцированный — запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.

2. Табличный — допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц (табл. 1 — 4). Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.

В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин на данном сайте применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация.

Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 — 30 %.

Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 — 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения σ ном и τ ном Умножать на коэффициент концентрации к σ или к τ.

σmax = kmaxσном ; τном = kmax τном

Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (σmax > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (к > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.

Для чугувов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I — III).

При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 … 5.

Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:

для углеродистых сталей:
при изгибе при растяжении или сжатии при кручении
σ-1 = ( 0,4 — 0,46 ) σв ; σ-1р = ( 0,65 — 0,75 ) σ-1; τ-1 = ( 0,55 — 0,65 ) σ-1;
для легированных сталей:
при изгибе при растяжении или сжатии при кручении
σ-1 = ( 0,45 — 0,55 ) σв ; σ-1р = ( 0,7 — 0,9 ) σ-1; τ-1 = ( 0,5 — 0,65 ) σ-1;
для стального литья:
при изгибе при растяжении или сжатии при кручении
σ-1 = ( 0,35 — 0,45 ) σв ; σ-1р = ( 0,65 — 0,75 ) σ-1; τ-1 = ( 0,55 — 0,65 ) σ-1;

Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:
предел прочности при изгибе 250 — 300 МПа;
допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа — II; 45 МПа — III, где I, II, III — обозначение видов нагрузки.

Ориентировачные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие. МПа:
30…110 — для меди;
60…130 — для латуни;
50…110 — для бронзы;
25…70 — для алюминия;
70…140 — для дюралиалюминия.

Римскими цыфрами обозначен вид нагрузки:
I — статическая;
II — переменная, действующая от нуля до максимума, от макесимуму до нуля (пульсирующая);
III — знакопеременная (симметричная).

** Термическая обработка:
О-отжиг;
Н-нормализация;
У-улучшение;
Ц-цементация;
ТВЧ-закалка с нагревом ТВЧ;
В-закалка с охлаждением в воде;
М-заклка с охлаждением в масле;
НВ — твердость по Бринелю.
Число после М, В, Н, или ТВЧ — среднее значение твердости по HRC

Допускаемые напряжения для углеродистых сталей
обыкновенного качества в горячекатанном состоянии*

Марка
стали 		Допускаемые напряжения
при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
I II III I II III I II III I II III I II
Ст2 115 80 60 140 100 80 85 65 50 70 50 40 175 120
Ст3 125 90 70 150 110 85 95 65 50 75 50 40 190 135
Ст4 140 95 75 170 120 95 105 75 60 85 65 50 210 145
Ст5 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 250 175
Ст6 195 140 110 230 170 135 145 105 80 115 85 65 290 210

Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей

Марка
стали 		Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении при изгибе при кручении при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
08 Н 330 200 120 150 90 110 80 60 130 95 75 80 60 45 60 45 35 165 120
10 Н
Ц-В59		 340
400		 210
250		 125
145		 155
180		 95
110		 110
130		 80
90		 60
70		 145
155		 100
150		 75
90		 80
100		 60
65		 45
55		 65
70		 45
50		 35
40		 165
195		 120
135
15 Н
Ц-В59		 380
450		 230
250		 135
160		 170
200		 100
120		 125
145		 85
50		 65
80		 150
170		 110
125		 85
100		 95
110		 65
80		 50
60		 75
85		 50
60		 40
45		 185
210		 125
175
20 Н
Ц-В59		 420
500		 250
300		 150
180		 190
225		 115
135		 140
165		 115
115		 95
90		 170
200		 120
140		 95
110		 105
125		 70
75		 55
55		 85
100		 60
60		 45
45		 210
240		 175
175
25 Н
Ц-В58		 460
550		 280
350		 170
200		 210
250		 125
155		 150
180		 110
130		 85
100		 180
210		 130
160		 105
125		 110
135		 80
95		 60
75		 90
110		 65
80		 50
60		 220
270		 165
195
30 Н
У		 500
600		 300
350		 180
215		 225
270		 135
160		 165
200		 115
140		 90
105		 200
240		 140
175		 110
135		 125
150		 90
105		 70
80		 100
120		 65
85		 55
65		 240
300		 175
210
35 Н
У
В35		 540
650
1000		 320
380
650		 190
230
360		 240
290
450		 145
175
270		 180
210
330		 125
150
230		 95
115
180		 210
260
400		 155
185
290		 120
145
220		 135
160
250		 90
110
165		 70
85
135		 110
130
200		 75
90
140		 55
70
110		 270
320
500		 190
220
350
40 Н
У
В35		 580
700
1000		 340
400
650		 210
250
360		 260
315
450		 155
190
270		 190
230
340		 130
160
230		 105
125
180		 230
270
400		 165
200
290		 130
155
220		 140
170
250		 100
120
175		 75
95
135		 115
140
200		 80
100
140		 60
80
110		 280
340
500		 200
240
350
45 Н
У
М35
В42
В48
ТВЧ56		 610
750
900
1000
1200
750		 360
450
650
700
950
450		 220
270
325
325
430
270		 275
345
405
405
540
340		 165
205
245
245
325
205		 200
240
300
300
400
240		 140
170
210
210
280
170		 110
135
160
160
210
135		 240
290
360
360
480
290		 175
215
260
260
340
210		 135
170
200
200
270
170		 150
185
230
230
300
185		 105
130
165
160
210
130		 80
100
120
120
160
100		 125
145
185
185
240
145		 85
105
125
125
170
105		 65
80
95
95
130
80		 300
360
450
450
600
360		 210
260
310
310
420
260
50 Н
У		 640
900		 380
700		 230
325		 290
405		 175
245		 210
300		 140
210		 115
160		 250
360		 185
260		 145
200		 160
230		 110
180		 85
105		 125
185		 85
125		 65
95		 310
450		 220
310

Механические свойства и допускаемые напряжения легированных конструкционных сталей

Марка
стали 		ГОСТ Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении при изгибе при кручении при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
10Г2 4543-71 Н 430 250 175 220 125 140 110 90 170 135 110 105 75 60 85 65 50 210 165
09Г2С 19281-89 — 500 350 190 240 140 170 120 95 200 150 120 125 90 70 100 70 55 250 180
10ХСНД — 540 400 215 270 155 185 140 110 220 160 135 140 100 80 100 80 65 280 210
20Х 4543-71 Н
У
УМ59		 600
700
850		 300
500
630		 210
280
340		 260
350
420		 150
200
240		 190
240
290		 135
175
210		 105
140
170		 230
290
350		 165
220
145		 130
175
210		 140
180
220		 100
130
155		 75
100
120		 115
145
175		 85
105
125		 60
80
95		 280
360
430		 200
260
320
40Х Н
У
М59
М48		 630
800
1100
1300		 330
650
900
1100		 250
320
440
520		 310
400
550
650		 180
230
320
380		 200
270
380
440		 155
200
280
330		 125
160
220
260		 240
320
450
530		 190
250
340
410		 155
200
270
320		 150
200
280
330		 115
150
200
240		 90
115
160
190		 120
160
230
270		 95
115
165
195		 75
90
130
150		 300
400
560
670		 230
300
420
490
45Х Н
У
М48		 650
950
1400		 350
750
1200		 260
380
560		 320
470
700		 185
270
400		 210
320
480		 160
240
350		 130
190
280		 250
380
570		 195
290
430		 160
230
350		 155
240
360		 115
175
260		 90
135
200		 125
190
290		 95
135
200		 75
105
160		 310
480
720		 240
360
520
50Х Н
М48		 650
1500		 350
1300		 260
600		 325
750		 185
430		 210
500		 160
370		 130
300		 250
600		 200
460		 160
370		 160
370		 120
270		 90
210		 125
300		 90
220		 70
170		 360
750		 240
550
35Г2 Н
В, НВ249		 630
800		 370
650		 250
320		 315
400		 180
230		 200
270		 155
200		 125
160		 240
320		 190
250		 160
200		 150
200		 115
145		 90
115		 120
160		 95
115		 75
90		 330
400		 230
300
40Г2 Н
М, НВ331		 670
1120		 390
950		 270
540		 335
660		 195
380		 220
380		 170
310		 135
270		 260
460		 210
380		 170
330		 165
290		 120
230		 95
190		 130
230		 95
180		 75
150		 330
580		 250
460
33ХС Н
М		 600
900		 300
700		 210
360		 260
450		 150
260		 190
300		 135
220		 105
180		 230
360		 165
280		 130
220		 140
230		 100
165		 75
130		 115
180		 65
135		 60
105		 280
450		 200
330
38ХС У 950 750 370 470 280 320 230 185 390 290 230 240 175 140 190 140 110 480 350
18ХГТ Н
Ц-М59		 700
1000		 430
800		 280
400		 350
500		 200
290		 230
330		 175
250		 140
200		 270
400		 210
310		 175
250		 170
250		 125
185		 100
145		 140
200		 100
145		 80
115		 340
490		 260
380
30ХГТ М43
Ц-М59		 1250
1100		 1050
800		 500
440		 620
550		 360
320		 430
370		 310
270		 250
220		 510
440		 390
340		 310
270		 320
280		 230
200		 180
160		 260
220		 185
160		 140
125		 640
550		 460
410
20ХГНР М40
М50		 1300
1450		 1200
1400		 520
580		 650
725		 375
420		 450
500		 330
360		 260
290		 540
600		 410
450		 320
360		 340
380		 230
270		 170
210		 270
300		 180
215		 135
170		 680
750		 500
540
40ХФА М30
М50		 900
1600		 750
1300		 360
640		 450
800		 260
480		 320
550		 230
410		 180
320		 380
660		 280
500		 220
400		 240
410		 170
310		 130
240		 190
330		 135
240		 105
195		 480
820		 340
610
30ХМ М 950 750 380 475 280 320 240 190 390 300 240 240 155 115 190 125 90 480 360
35ХМ М НВ270
М50		 1000
1600		 850
1400		 400
640		 500
800		 290
480		 340
550		 250
410		 200
320		 410
660		 310
500		 250
400		 260
420		 185
310		 145
240		 200
330		 130
250		 95
200		 520
820		 380
610
40ХН Н
М43		 780
1200		 460
1000		 310
480		 390
600		 225
345		 260
410		 195
310		 160
240		 310
490		 240
370		 195
300		 190
310		 140
220		 110
170		 155
250		 115
175		 90
135		 390
620		 290
460
12ХН2 М
Ц-М59		 800
800		 600
600		 320
320		 400
400		 230
230		 270
270		 200
200		 160
160		 320
320		 250
250		 200
200		 200
200		 145
145		 115
115		 160
160		 115
115		 90
90		 400
400		 300
300
12ХН3А У
ТВЧ59		 950
1000		 700
850		 380
400		 470
500		 270
300		 320
340		 240
260		 190
200		 380
410		 280
310		 230
250		 240
250		 175
190		 140
150		 190
200		 140
150		 110
120		 480
510		 300
380
20Х2Н4А ТВЧ59
Ц-М59
М		 680
1100
1300		 450
850
1100		 270
440
520		 340
550
650		 200
320
375		 230
370
440		 170
270
330		 135
220
260		 270
440
530		 210
340
400		 170
270
320		 170
280
330		 125
200
240		 100
160
190		 140
220
260		 100
160
190		 80
125
150		 340
550
660		 260
410
500
20ХГСА М 800 650 320 400 230 270 200 160 330 250 200 200 145 115 160 115 90 410 300
30ХГС О 600 360 240 300 170 200 150 120 240 185 150 150 110 85 120 90 70 300 220
30ХГСА У
М46		 1100
1500		 850
1300		 440
600		 550
750		 320
430		 370
510		 270
380		 220
300		 440
620		 340
470		 270
380		 280
390		 200
270		 160
210		 220
310		 160
220		 125
170		 550
760		 410
570
50ХФА 14959-79 М
М46		 1300
1500		 1100
1300		 520
600		 650
750		 340
360		 440
520		 330
380		 260
300		 540
620		 400
470		 320
380		 340
390		 220
240		 170
180		 260
310		 180
200		 135
145		 660
770		 500
570
60С2 М НВ269 1300 1200 520 650 240 440 330 260 540 400 320 340 220 170 260 180 135 670 500
60С2А М НВ269 1600 1400 640 800 465 550 400 320 660 500 400 410 300 230 330 240 185 820 600
ШХ15 801-78 О
М62		 600
2200		 380
1700		 240
460		 300
660		 180
330		 200
740		 150
350		 120
230		 240
890		 180
480		 150
330		 150
550		 110
250		 90
165		 120
440		 90
200		 75
130		 300
1100		 220
520

Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из углеродистых и легированных сталей

Марка
стали 		ГОСТ Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении при изгибе при кручении при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
20Л 977-88 Н 412 216 120 170 100 90 63 48 110 84 68 63 50 40 50 40 32 135 95
25Л 441 235 125 180 110 95 65 50 115 90 72 65 52 44 52 42 35 145 105
30Л 471 225 135 190 115 100 70 53 120 93 76 70 55 46 55 44 36 150 110
35Л 491 275 140 200 120 110 74 56 130 100 80 75 60 48 60 47 38 165 120
45Л 540 314 155 220 130 125 84 63 150 110 88 87 65 52 70 53 42 190 125
50Л 569 334 170 240 145 140 92 68 170 125 96 100 74 58 75 55 43 210 150
20ГЛ 540 275 155 220 130 120 83 63 145 110 88 85 65 52 65 50 40 180 125
35ГЛ Н
В		 540
589		 294
343		 155
170		 220
240		 130
145		 120
140		 83
92		 63
68		 145
170		 105
125		 88
96		 85
100		 65
74		 52
58		 65
75		 50
55		 40
43		 180
210		 125
150
330ГСЛ Н
В		 589
638		 343
392		 170
180		 240
260		 145
155		 140
160		 92
100		 68
72		 170
190		 125
135		 96
105		 100
110		 74
79		 58
62		 75
88		 55
64		 43
50		 210
240		 150
155
40ХЛ М 638 491 180 260 160 165 100 72 200 140 105 115 82 64 90 64 50 250 165
35ХГСЛ Н
В		 589
785		 343
589		 170
225		 240
320		 145
190		 140
200		 92
125		 68
90		 170
240		 125
170		 96
130		 100
140		 74
98		 58
76		 75
110		 55
78		 43
60		 210
300		 150
200
35ХМЛ Н 589 392 170 240 145 160 95 68 190 130 96 110 76 58 88 60 46 240 150

* Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя В 3 т. Т.1 — 8-е изд., перераб и доп. Под.оед. И.Н.Жестковой. — М.:Машиностроение, 2001.

Онлайн калькулятор по определению допускаемых напряжений материалов: сталей и сплавов алюминия, меди и титана.

Калькулятор онлайн определяет расчетные допускаемые напряжения σ в зависимости от расчетной температуры для различных марок материалов следующих типов: углеродистая сталь, хромистая сталь, сталь аустенитного класса, сталь аустенито-ферритного класса, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, титан и его сплавы согласно ГОСТ-52857.1-2007 .

Исходные данные:
Расчетная температура среды Т, °С
Тип материала углеродистая сталь хромистая сталь сталь аустенитного класса сталь аустенито-ферритного класса алюминий и его сплав медь и ее сплавы титан и его сплавы
Марка материала
Решение:
Допускаемое напряжение материала , МПа определение допускаемого напряжения

Помощь на развитие проекта CAE-CUBE.ru

Уважаемый Посетитель сайта.
Если Вам не удалось найти, то что Вы искали — обязательно напишите об этом в комментариях, чего не хватает сейчас сайту. Это поможет нам понять в каком направлении необходимо дальше двигаться, а другие посетители смогут в скором времени получить необходимый материал.
Если же сайт оказался Ваме полезен — подари проекту CAE-CUBE.ru всего 2 ₽ и мы будем знать, что движемся в правильном направлении.

Спасибо, что не прошели мимо!

I. Методика расчета:

Допускаемые напряжения были определены согласно ГОСТ-52857.1-2007 .

для углеродистых и низколегированных сталей

Ст3, 09Г2С, 16ГС, 20, 20К, 10, 10Г2, 09Г2, 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1:

  1. При расчетных температурах ниже 20°С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20°С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
  2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.
  3. Для стали марки 20 при Re/20 e/20 / 220.
  4. Для стали марки 10Г2 при Rр0,2/20 р0,2/20 / 270.
  5. Для стали марок 09Г2С, 16ГС классов прочности 265 и 296 по ГОСТ 19281 допускаемые напряжения независимо от толщины листа определяют для толщины свыше 32 мм.
  6. Допускаемые напряжения, расположенные ниже горизонтальной черты, действительны при ресурсе не более 105 ч. Для расчетного срока эксплуатации до 2*105 ч допускаемое напряжение, расположенное ниже горизонтальной черты, умножают на коэффициент: для углеродистой стали на 0,8; для марганцовистой стали на 0,85 при температуре < 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.

для теплоустойчивых хромистых сталей

12XM, 12MX, 15XM, 15X5M, 15X5M-У:

  1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С при условии допустимого применения материала при данной температуре.
  2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.
  3. Допускаемые напряжения, расположенные ниже горизонтальной черты, действительны при ресурсе 105 ч. Для расчетного срока эксплуатации до 2*105 ч допускаемое напряжение, расположенное ниже горизонтальной черты, умножают на коэффициент 0,85.

для жаропрочных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей аустенитного класса

03X21H21М4ГБ, 03X18H11, 03X17H14M3 , 08X18H10T, 08X18H12T, 08X17H13M2T, 08X17H15M3T, 12X18H10T, 12X18H12T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T, 10X14Г14H4:

  1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
  2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в таблице, с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.
  3. Для поковок из стали марок 12Х18Н10Т, 10X17H13M2T, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения при температурах до 550 °С умножают на 0,83.
  4. Для сортового проката из стали марок 12Х18Н10Т, 10X17H13M2T, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения при температурах до 550 °С умножают на отношение (R*p0,2/20) / 240.
    (R*p0,2/20 — предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949).
  5. Для поковок и сортового проката из стали марки 08X18H10T допускаемые напряжения при температурах до 550 °С умножают на 0,95.
  6. Для поковок из стали марки 03X17H14M3 допускаемые напряжения умножают на 0,9.
  7. Для поковок из стали марки 03X18H11 допускаемые напряжения умножают на 0,9; для сортового проката из стали марки 03X18H11 допускаемые напряжения умножают на 0,8.
  8. Для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения умножают на 0,88.
  9. Для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения умножают на отношение (R*p0,2/20) / 250.
    (R*p0,2/20 — предел текучести материала поковок, определен по ГОСТ 25054).
  10. Допускаемые напряжения, расположенные ниже горизонтальной черты, действительны при ресурсе не более 105 ч.

Для расчетного срока эксплуатации до 2*105 ч допускаемое напряжение, расположенное ниже горизонтальной черты, умножают на коэффициент 0,9 при температуре < 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.

для жаропрочных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей аустенитного и аустенитно-ферритного класса

08Х18Г8Н2Т (КО-3), 07Х13АГ20(ЧС-46), 02Х8Н22С6(ЭП-794), 15Х18Н12С4ТЮ (ЭИ-654), 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ, 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т:

  1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
  2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в настоящей таблице, с округлением до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.

для алюминия и его сплавов

А85М, А8М, АДМ, АД0М, АД1М, АМцСМ, АМr2М, АМr3М, АМr5М, АМr6М:

  1. Допускаемые напряжения приведены для алюминия и его сплавов в отожженном состоянии.
  2. Допускаемые напряжения приведены для толщин листов и плит алюминия марок А85М, А8М не более 30 мм, остальных марок — не более 60 мм.
  3. Для промежуточных значений расчетных температур стенки допускаемые напряжения определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,1 МПа в сторону меньшего значения.

для меди и ее сплавов

М2, М3, М3р, Л63, ЛС59-1, ЛО62-1, ЛЖМц 59-1-1:

  1. Допускаемые напряжения приведены для меди и ее сплавов в отожженном состоянии.
  2. Допускаемые напряжения приведены для толщин листов от 3 до 10 мм.
  3. Для промежуточных значений расчетных температур стенки допускаемые напряжения определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,1 МПа в сторону меньшего значения.

для титана и его сплавов

ВТ1-0, ОТ4-0, АТ3, ВТ1-00:

  1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С, при условии допустимости применения материала при данной температуре.
  2. Для поковок и прутков допускаемые напряжения умножаются на 0,8.

II. Определения и обозначения:

Re/20 — минимальное значение предела текучести при температуре 20 °C, МПа; Rр0,2/20 — минимальное значение условного предела текучести при остаточном удлинении 0,2% при температуре 20 °С, МПа. допускаемое
напряжение — наибольшие напряжения, которые можно допустить в конструкции при условии его безопасной, надежной и долговечной работы. Значение допускаемого напряжения устанавливается путем деления предела прочности, предела текучести и пр. на величину, большую единицы, называемую коэффициентом запаса. расчетная
температура — температура стенки оборудования или трубопровода, равная максимальному среднеарифметическому значению температур на его наружной и внутренней поверхностях в одном сечении при нормальных условиях эксплуатации (для частей корпусов ядерных реакторов расчетная температура определяется с учетом внутренних тепловыделений как среднеинтегральное значение распределения температур по толщине стенки корпуса (ПНАЭ Г-7-002-86, п.2.2;ПНАЭ Г-7-008-89

, прил.1).

Расчетная температура

  • ,п.5.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений, а также при расчете на прочность с учетом температурных воздействий.
  • ,п.5.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний, или опыта эксплуатации аналогичных сосудов.
  • За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшую температуру стенки. При температуре ниже 20 °С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20 °С.
  • ,п.5.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, то за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20 °С.
  • При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20 °С при закрытом обогреве и на 50 °С при прямом обогреве, если нет более точных данных.
  • ,п.5.4. Если сосуд или аппарат эксплуатируются при нескольких различных режимах нагружения или разные элементы аппарата работают в разных условиях, для каждого режима можно определить свою расчетную температуру (ГОСТ-52857.1-2007, п.5).

III. Примечание:

Блок исходных данных выделен желтым цветом, блок промежуточных вычислений выделен голубым цветом, блок решения выделен зеленым цветом.

Расчётные параметры

Общий вид аппарата представлен на рисунке 1.

реактор давление фланцевый соединение

Рисунок 1 — Общий вид аппарата с листовым перемешивающим устройством.

Расчётная температура

Расчётная температура :

где — максимально возможная температура среды в аппарате, взятая по температуре среды в рубашке, согласно задания, 0С.

Расчётное давление

Согласно п. 2.1 ГОСТ 25867-83 расчёт проводится следующим образом.

Расчет цилиндрических обечаек на внутреннее избыточное проводят по ГОСТ 14249-89. Расчётное давление для рубашки равно Р2 и расчётное давление для сосуда Р1, если Р1 > 0.

Расчёт цилиндрической обечайки сосуда на наружное давление проводят по ГОСТ 14249-89. При Р1 < 0 за расчётное давление для сосуда принимают Р1, а для обечайки и днища, закрытого рубашкой, Р2 + Р1 .

При Р1 > 0 расчётное давление в зоне рубашки равно Р2 или Р2 — Р1.

Расчётную длину следует принимать по ГОСТ 14249-89.

Здесь Р1 — расчётное давление в сосуде при эксплуатации или испытании, МПа.

Если абсолютное давление больше атмосферного (избыточное давление), то Р1 > 0, если абсолютное давление меньше атмосферного (вакуум), то Р1 < 0.

Р2 — расчётное давление в рубашке в состоянии эксплуатации или испытания, МПа.

1.2.1 Расчётное давление внутри корпуса аппарата

(1.1)

где Ра — рабочее избыточное давление в аппарате. МПа;

Рг — гидростатическое давление среды, МПа.

Если гидростатическое давление среды не превышает 5% от давления в аппарате, то его в расчете не учитывают.

Если < 5%, то принимают .

Гидростатическое давление столба жидкости в аппарате:

(1.2)

где — плотность среды в корпусе аппарата, кг/м3;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

Н — высота столба жидкости в аппарате, м; см. п. 2.1 Н=Нж=1,25 м.

, что больше 5%.

1.2.2 Расчетное давление в полости рубашки

Гидростатическое давление столба жидкости в полости рубашки:

(1.3)

где — плотность среды в рубашке, кг/м3;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

Н — высота столба жидкости в рубашке, см. рис. 9.1 и табл. 9.1 , Н=1,699 м.

, что меньше 5%.

Допускаемые напряжения

Допускаемое напряжение для материала корпуса и рубашки (сталь 08Х21Н6М2Т) при 20 0С и расчетной температуре соответственно :

Расчетное значение предела текучести для стали 08Х21Н6М2Т при 20 0С :

Допускаемое напряжение в условиях гидравлического испытания определяем по формуле :

(1.4)

> Пробное давление при гидроиспытании

Пробное давление при гидроиспытании корпуса реактора:

(1.5)

Пробное давление при гидроиспытании пространства рубашки:

(1.6)

Расчетное значение модуля продольно упругости

Модуль продольной упругости для материала корпуса и рубашки (сталь 08Х21Н6М2Т) при 20 0С и расчетной температуре, соответственно :

; .

Прибавка к расчетным толщинам конструктивных элементов

Прибавку к расчетным толщинам определяем по формуле :

, (1.7)

где С1 — прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;

С2 — прибавка для компенсации минусового допуска, мм;

С3 — технологическая прибавка, мм.

Прибавки С2 и С3 принимаем равными нулю.

Прибавку для компенсации коррозии (эрозию не учитываем) определяем по формуле:

Готовые шпаргалки! Всего 1103 комплектов по 298 предмету(ам)

Допускаемые напряжения и механические свойства материалов.

Пред. След. Главная

Для определения допускаемых напряжений в машиностроения применяют следующие основные методы.

1. Дифференцированный — запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.

2. Табличный — допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц. Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.

В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин в данном справочнике применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация. В табл. приведены допускаемые напряжения для нетиповых литых деталей, на которые не разработаны специальные методы расчета и соответствующие им допускаемые напряжения. Типовые детали (например, зубчатые и червячные колеса, шкивы) следует рассчитывать по методикам, приводимым в соответствующем разделе справочника или специальной литературе.

Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 — 30 %.

Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжении и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 — 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения sном и tном умножать на коэффициент концентрации ks или kt:

max = kssном; tmax = kttном;

13. Допускаемые напряжения* для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии

Марка стали Допускаемые напряжения **, МПа
при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
I II III I II III I II III I II III I II
Ст2 115 80 60 140 100 80 85 65 50 70 50 40 175 120
СтЗ 125 90 70 150 110 85 95 65 50 75 50 40 190 135
Ст4 140 95 75 170 120 95 105 75 60 85 65 50 210 145
Ст5 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 250 175
Ст6 195 140 110 230 170 135 145 105 80 115 85 65 290 210

* Горский А. И., Иванов-Емин Е. Б., Кареновский А. И. Определение допускаемых напряжений при расчетах на прочность. НИИмаш, М., 1974.
** Римскими цифрами обозначен вид нагрузки: I — статическая; II — переменная, действующая от нуля до максимума, от максимума до нуля (пульсирующая); III — знакопеременная (симметричная).

14. Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей

Марка стали Термообработка * Временное сопротивление sB Предел текучести sT Предел выносливости Допускаемые напряжения **, МПа
при растяжении s-1p при изгибе s-1 при кручении t-1 при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
08 Н 330 200 120 150 90 110 80 60 130 95 75 80 60 45 60 45 35 165 120
10 Н 340 210 125 155 95 110 80 60 145 100 75 80 60 45 65 45 35 165 120
Ц-В59 400 250 145 180 110 130 90 70 155 115 90 100 65 55 70 50 40 195 135
15 Н 380 230 135 170 100 125 85 65 150 110 85 95 65 50 75 50 40 185 125
Ц-В59 450 250 160 200 120 145 50 80 175 125 100 110 80 60 85 60 45 210 175
29 Н 420 250 150 190 115 140 115 95 170 120 95 105 70 55 85 60 45 210 175
Ц-В59 500 300 180 225 135 165 115 90 200 140 110 125 75 55 100 60 45 240 175
25 Н 460 280 170 210 125 150 110 85 180 130 105 110 80 60 90 65 50 220 165
Ц-В58 550 350 200 250 155 180 130 100 210 160 125 135 95 75 110 80 60 270 195
30 Н 500 300 180 225 135 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 240 177
У 600 350 215 270 160 200 140 105 240 175 135 150 105 80 120 85 65 300 210
35 Н 540 320 190 240 145 180 125 95 210 155 120 135 90 70 110 75 55 270 190
У 650 380 230 290 175 210 150 115 260 185 145 160 110 85 130 90 70 520 220
В35 1000 650 360 450 270 330 230 180 400 290 220 250 165 135 200 140 110 500 350
40 Н 580 340 210 260 155 190 130 105 230 165 130 140 100 75 115 80 60 280 200
У 700 400 250 315 190 230 160 125 270 200 155 170 120 95 140 100 80 340 240
В35 1000 650 360 450 270 340 230 180 400 290 220 250 175 135 200 140 110 500 350
45 Н 610 360 220 375 165 200 140 110 240 175 135 150 105 80 125 85 65 300 210
У 750 450 270 345 205 240 170 135 290 215 170 185 130 100 145 105 80 360 260
М35 900 650 325 405 245 300 210 160 360 260 200 230 165 120 185 125 95 450 310
45 В42 1000 700 325 405 245 300 210 160 360 260 200 230 160 120 185 125 95 450 310
B48 1200 950 430 540 325 400 280 210 480 340 270 300 210 160 240 170 130 600 420
ТВЧ56 750 450 270 340 205 240 170 135 290 210 170 185 130 100 145 105 80 360 260
50 Н 640 380 230 290 175 210 140 115 250 185 145 160 110 85 125 85 65 310 220
У 900 700 325 405 245 300 210 160 360 260 200 230 180 120 185 125 95 450 310
20Г Н 460 280 165 205 125 150 100 80 180 130 100 110 80 60 90 65 50 220 160
В 570 420 205 255 150 195 130 100 230 165 125 145 100 75 115 80 60 290 190
З0Г Н 550 320 200 250 150 180 130 100 210 160 125 135 95 75 110 80 60 270 190
В 680 560 345 30S 180 230 160 120 270 195 150 170 120 90 140 100 75 340 240
40Г Н 600 360 220 270 160 200 140 110 240 175 135 150 105 80 120 85 65 300 210
B45 840 590 350 380 230 280 190 150 330 240 190 210 150 115 170 120 95 420 290
50Г Н 660 400 235 295 175 210 150 115 260 185 145 160 110 75 130 90 70 320 220
В 820 560 300 370 220 270 190 150 330 250 185 250 155 110 165 105 75 419 290
65Г Н 750 440 270 340 200 240 175 135 290 210 170 185 130 100 145 105 80 360 260
У 900 700 325 405 245 300 210 160 360 260 200 230 160 120 185 125 95 450 310
М45 1500 1250 530 670 400 500 350 260 600 430 330 380 260 200 300 210 160 760 520

* Условные о обозначения термической обработки в табл. 14 — 16: О — отжиг. Н — нормализация; У — улучшение; Ц -цементация; ТВЧ — закалка с нагревом ТВЧ; В — закалка с охлаждением в воде; М — закалка с охлаждением в масле; НВ — твердость по Бринеллю. Число после М, В, Н или ТВЧ — среднее значение твердости по HRC.
** Римскими цифрами обозначен вид нагрузки.

Примечание. Марки стали 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 65Г являются старыми марками, действующими до 1988 г. Буква Г в них обозначала содержание марганца около 1 %.

15. Механические свойства и допускаемые напряжения легированных конструкционных сталей

Марка стали ГОСТ Термообработка Временное сопротивление sB Предел текучести sT Предел выносливости Допускаемые напряжения, МПа
при растяжении s-1p при изгибе s-1 при кручении t-1 при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
10Г2 4543-71 Н 430 250 175 220 125 140 110 90 170 135 110 105 75 60 85 65 50 210 165
09Г2С 19281-89 — 500 350 190 240 140 170 120 95 200 150 120 125 90 70 100 70 55 250 180
10ХСНД 19281-89 — 540 400 215 270 155 1S5 140 110 220 160 135 140 100 80 110 80 65 280 210
20Х 4543-71 Н 600 300 210 260 150 190 135 105 230 165 130 140 100 75 115 85 60 280 200
У 700 500 280 350 200 240 175 140 290 220 175 180 130 100 145 105 80 360 260
М59 850 630 340 420 240 290 210 170 350 145 210 220 155 120 175 125 95 430 320
40Х Н 630 330 250 310 180 200 155 125 240 190 155 150 115 90 120 95 75 300 230
У 800 650 320 400 230 270 200 160 320 250 200 200 150 115 160 115 90 400 300
М39 1100 900 440 550 320 380 280 220 450 340 270 280 200 160 230 165 130 560 420
М48 1300 1100 520 650 380 440 330 260 530 410 320 330 240 190 270 195 150 670 490
45Х Н 650 350 260 320 185 210 160 130 250 195 160 155 115 90 125 95 75 310 240
У 950 750 380 470 270 320 240 190 380 290 230 240 175 135 190 135 105 480 360
М48 1400 1200 560 700 400 480 350 280 570 430 350 360 260 200 290 200 160 720 520
50Х Н 650 350 260 325 185 210 160 130 250 200 160 160 120 90 125 90 70 360 240
М48 1500 1300 600 750 430 500 370 300 600 460 370 370 270 210 300 220 170 750 550
35Г2 Н 630 370 250 315 180 200 155 125 240 190 160 150 115 90 130 95 75 330 230
В, НВ 249 800 650 320 400 230 270 200 160 320 250 200 200 145 115 160 115 90 400 300
40Г2 Н 670 390 270 335 195 220 170 135 260 210 170 165 120 95 130 95 75 330 250
М, НВ З31 1120 950 540 660 380 380 310 270 460 380 330 290 230 190 230 180 150 580 460
45Г2 Н 700 410 280 350 200 230 175 140 270 210 175 175 125 100 140 100 😯 340 260
М, НВ 295 850 700 340 425 245 290 210 170 350 145 210 220 155 120 175 125 95 440 330
33ХС Н 600 300 210 260 150 190 135 105 230 165 130 140 100 75 115 65 60 280 200
М 900 700 360 450 260 300 220 180 360 280 220 230 165 130 180 135 105 450 330
38ХС У 950 750 370 470 280 320 230 185 390 290 230 240 175 140 190 140 110 480 350
18ХГТ Н 700 430 280 350 200 230 175 140 270 210 175 170 125 100 140 100 😯 340 260
Ц-М59 1000 800 400 500 290 330 250 200 400 310 250 250 185 145 200 145 115 490 380
30ХГТ М43 1250 1050 500 620 360 430 310 250 510 390 310 320 230 180 260 185 140 640 460
Ц-М59 1100 800 440 550 320 370 270 220 440 340 270 280 200 160 220 160 125 550 410
20ХГНР М40 1300 1200 520 650 375 450 330 260 540 410 320 340 230 170 270 180 135 680 500
М50 1450 1400 580 725 420 500 360 290 600 450 360 380 270 210 300 215 170 750 540
40ХФА М30 900 750 360 450 260 320 230 180 380 280 220 240 170 130 190 135 105 480 340
М50 1600 1300 640 800 480 550 410 320 660 500 400 410 310 240 330 240 195 820 610
30ХМ М 950 750 380 475 230 320 240 190 390 300 240 240 155 115 190 125 90 480 360
35ХМ М, НВ270 1000 850 400 500 290 340 250 200 410 310 250 260 185 145 200 130 95 520 380
М50 1600 1400 640 800 480 550 410 320 660 500 400 420 310 240 330 250 200 820 610
40ХН Н 780 460 310 390 225 260 195 160 310 240 195 190 140 110 155 115 90 390 290
М43 1300 1000 480 600 345 410 310 240 490 370 300 310 220 170 250 175 135 620 460
12ХН2 М 800 600 320 400 230 270 200 160 320 250 200 200 145 115 160 115 90 400 300
Ц-М59 800 600 320 400 230 270 200 160 320 250 200 200 145 115 160 115 90 400 300
12ХНЗА У 950 700 380 470 270 320 240 190 380 280 230 240 175 140 190 140 110 480 300
ТВЧ59 1000 850 400 500 300 Э40 260 200 410 310 250 250 190 150 200 150 120 510 380
20Х2Н4А ТВЧ59 680 450 270 340 200 230 170 135 270 210 170 170 125 100 140 100 80 340 260
Ц-М59 1100 850 440 550 320 370 270 220 440 340 270 280 200 160 220 160 125 550 410
М 1300 1100 520 650 375 440 330 260 530 400 320 330 240 190 260 190 150 660 500
20ХГСА М 800 650 320 400 230 270 200 160 330 250 200 200 145 115 160 115 90 410 300
30ХГС О 600 360 240 300 170 200 150 120 240 185 150 150 110 85 120 90 70 300 220
30ХГСА У 1100 850 440 550 320 370 270 220 440 340 270 280 200 160 220 160 125 550 410
М46 1500 1300 600 750 430 510 380 300 620 470 380 390 270 210 310 220 170 760 570
38Х210 М 800 700 320 400 230 280 200 160 330 250 200 200 150 115 170 120 95 410 300
М 900 750 360 450 260 310 240 190 370 290 240 230 170 135 185 140 110 460 360
50ХФА 14959-79 М 1300 1100 520 650 340 440 330 260 540 400 320 340 220 170 260 180 135 660 500
М46 1500 1300 600 750 360 520 380 300 620 470 380 390 240 180 310 200 145 770 570
60С2 М, НВ 269 1300 1200 520 650 340 440 330 260 540 400 320 340 230 170 260 180 135 670 500
60С2А М, НВ 269 1600 1400 640 800 465 550 400 320 660 500 400 410 300 230 330 240 185 820 600
ШХ15 801-78 О 600 380 240 300 180 200 150 120 240 180 150 150 110 90 120 90 75 300 220
М62 2200 1700 460 660 330 740 350 230 890 480 330 550 250 165 440 200 130 1100 520

16. Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из углеродистых и легированных сталей

Марка стали ГОСТ Термообработка Временное сопротивление sB Предел текучести sT Предел выносливости Допускаемые напряжения, МПа
при растяжении s-1p при изгибе s-1 при кручении t-1 при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
20Л 977-88 Н 412 216 120 170 100 90 63 48 110 84 68 63 50 40 50 40 32 135 95
25Л 441 235 125 180 110 95 65 50 115 90 72 65 52 44 52 42 35 145 105
30Л 471 255 135 190 115 100 70 53 120 93 76 70 55 46 55 44 36 150 110
35Л 491 275 140 200 120 110 74 56 130 100 80 75 60 48 60 47 38 165 120
45Л 540 314 155 220 130 125 84 63 150 110 88 87 65 52 70 53 42 190 125
50Л 569 334 170 240 145 140 92 68 170 125 96 100 74 58 75 55 43 210 150
20ГЯ 540 275 155 220 130 120 83 63 145 110 88 85 65 52 65 50 40 180 125
35ГЛ Н 540 294 155 220 130 120 83 63 145 105 88 85 65 52 65 50 40 180 125
В 589 343 170 240 145 140 92 68 170 125 96 100 74 58 75 55 43 210 150
30ГСЛ Н 589 343 170 240 145 140 92 68 170 125 96 100 74 58 75 55 43 210 150
В 638 392 180 260 155 160 100 72 190 135 105 110 79 62 88 64 50 240 155
40ХЛ М 638 491 180 260 160 165 100 72 200 140 105 115 82 64 90 64 50 250 165
35ХГСЛ Н 589 343 170 240 145 140 92 68 170 125 96 100 74 58 75 55 43 210 150
В 785 589 225 320 190 200 125 90 240 170 130 140 98 76 110 78 60 300 300
35ХМЛ Н 589 392 170 240 145 160 95 68 190 130 96 110 76 58 88 60 46 240 150

17. Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из серого чугуна

Марка чугуна (ГОСТ 1412-85) Временное сопротивление sв Предел прочности Предел выносливости Форма сечения Допускаемые напряжения, МПа
при изгибе sиз при сжатии sсж при кручении tкр при изгибе s-1 при кручении t-1 при изгибе при кручении при растяжении при сжатии
МПа I II III I II III I II III I II III
СЧ 15 150 320 650 240 70 50 70 40 30 53 30 22 33 20 14 145 83 14
60 35 25 40 23 16
50 29 21 33 18 13
СЧ 18 180 360 700 260 80 60 80 50 35 58 36 26 40 25 18 155 95 18
66 41 30 43 27 20
56 35 25 37 23 16
СЧ20 300 400 750 280 100 80 88 57 43 62 45 35 45 30 22 165 110 22
73 47 35 45 33 25
60 40 30 40 28 22
СЧ25 250 460 850 300 120 100 97 67 52 65 52 43 53 35 28 185 125 28
80 55 43 50 38 32
68 47 35 40 32 27
СЧ 30 300 500 1100 390 140 110 115 80 60 85 60 48 70 48 37 240 165 37
95 65 50 65 45 35
80 55 42 55 37 30
СЧ35 350 550 1200 400 150 115 125 85 65 90 65 50 78 55 42 260 185 42
100 70 55 65 47 37
87 60 45 55 40 30
СЧ40 400 600 1300 460 150 115 130 85 65 100 65 50 85 57 43 280 190 43
100 70 55 75 47 37
90 60 45 63 40 30
СЧ45 450 650 1400 500 200 150 140 105 85 110 80 65 100 75 60 310 190 60
115 85 70 80 60 50
100 75 60 75 55 45

18. Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из ковкого чугуна

Марка чугуна Временное сопротивление sв Предел прочности Предел текучести sт Предел выносливости Форма сечения Допускаемые напряжения, МПа
при изгибе sиз при сжатии sсж при кручении tкр при изгибе s-1 при кручении t-1 при изгибе при кручении при растяжении при сжатии при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II III
КЧ 30 — 6 300 490 340 270 190 90 55 80 105 58 40 65 40 36 85 39 25 95 40 25 125 58
100 55 37 52 37 29
95 50 35 45 32 25
80 43 30 45 32 25
КЧ 33-8 330 530 345 290 210 100 60 90 115 65 45 70 50 40 95 42 27 105 43 27 140 63
110 60 42 56 40 32
100 58 40 50 35 28
85 50 34 50 35 28
КЧ 35 -10 350 570 350 300 220 105 65 95 120 70 50 75 55 43 100 45 30 110 47 30 150 67
110 65 47 60 44 34
105 60 45 52 38 30
90 52 38 52 38 30
КЧ 37-12 370 580 370 320 230 110 65 100 125 72 50 80 57 45 105 47 30 115 48 30 155 70
115 65 47 64 45 36
110 63 45 55 40 31
55 55 38 55 40 31
КЧ 45-7 450 660 440 340 250 135 80 120 130 80 60 85 65 55 110 53 35 125 55 35 165 80
120 75 55 68 52 44
115 70 53 60 45 38
100 60 45 60 45 38

Примечание. Ковкий чугун марок КЧ 30-6, КЧ 33-8, КЧ 35-10, КЧ 37-12 относится к ферритному классу; ковкий чугун КЧ 45-7 относится к перлитному классу.

19. Допускаемые напряжения для пластмассовых деталей

Пластмассы Разрушающее напряжение при кратковременных статических испытаниях по стандартной методике, МПа Рекомендуемые допускаемые напряжения при кратковременных нагрузках, МПа
sр. с sр sи
Текстолиты 220 70 100 150 45 65
Стеклотекстолит 30 45 65 60 35 48
Капрон 70 60 80 35 30 40
Поливинилхлорид 85 50 100 42 25 50
Полиформальдегид 130 60 100 65 36 50
Поликарбонат (дифлон) 80 70 85 37 35 42
Полипропилен 60 35 50 25 17 22
Фторопласт Ф-4 20 16 18 8 6 7

Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (sв > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (k > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.

Для чугунов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I — III).

При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 … 5.

Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:

    для углеродистых сталей:

      при изгибе s-1 = (0,40 ¸ 0,46) sв
      при растяжении или сжатии s-1р = (0,65 ¸ 0,75) s-1
      при кручении t-1 = (0,55 ¸ 0,65) s-1

    для легированных сталей:

      при изгибе s-1 = (0,45 ¸ 0,55) sв
      при растяжении или сжатии s-1р = (0,7 ¸ 0,9) s-1
      при кручении t-1 = (0,5 ¸ 0,65) s-1

    для стального литья:

      при изгибе s-1 = (0,35 ¸ 0,45) sв
      при растяжении или сжатии s-1р = (0,65 ¸ 0,75) s-1
      при кручении t-1 = (0,55 ¸ 0,65) s-1

Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:

    предел прочности при изгибе 250 — 300 МПа;
    допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа — II; 45 МПа — III, где I, II, III — обозначения видов нагрузки.

Ориентировочные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие, МПа:

    30 … 110 — для меди;
    60 … 130 — латуни;
    50 … 110 — бронзы;
    25 … 70 — алюминия;
    70 … 140 — дюралюминия.

Рубрики: Справочник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *