Amstrong® Ultra 700MCT — Высокопрочная сталь с повышенной вязкостью при низких температурах

Amstrong® Ultra 700MC обеспечивает исключительно высокие значения предела текучести. Сталь имеет мелкозернистую структуру, низкое углеродистое содержимое для улучшения сварности и контролируемую внутреннюю чистоту.

Свойства

Общие

Свойство	Значение
Эквивалент углерода (примечание)	CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 и PCM = C + Si/30 + (Cr+Mn+Cu)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

Габариты

Свойство	Значение
Размеры	Подробности см. на рисунке справа на странице материала.

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Charpy)	-40 °C	27 Дж	мин. | для толщины 6–13 мм
Относительное удлинение	—	10 %	мин. | для толщины 2–3 мм | Поперечное/Продольное, A80
Относительное удлинение	—	12 %	мин. A5.65√So | для толщины 3–13 мм | Поперечное
Относительное удлинение	—	14 %	мин. A5.65√So | для толщины 3–13 мм
Предел прочности при растяжении	—	750–930 МПа	для толщины 2–13 мм
Предел прочности при растяжении	—	760–950 МПа	для толщины 2–13 мм | Поперечное
Предел текучести	—	680 МПа	мин. | для толщины 8–13 мм
Предел текучести	—	700 МПа	мин. | для толщины 2–8 мм
Предел текучести	—	700 МПа	мин. | для толщины 8–13 мм | Поперечное
Предел текучести	—	720 МПа	мин. | для толщины 2–8 мм | Поперечное

Химический состав (масс. %, по литьяному анализу)

Элемент	Содержание	Примечание
Алюминий (Al)	0,015 %	мин.
Бор (B)	0,005 %	макс.
Углерод (C)	0,10 %	макс.
Марганец (Mn)	2,1 %	макс.
Молибден (Mo)	0,5 %	макс.
Ниобий (Nb)	0,09 %	макс.
Фосфор (P)	0,025 %	макс.
Кремний (Si)	0,25 %	макс.
Сера (S)	0,005 %	макс.
Титан (Ti)	0,15 %	макс.
Ванадий (V)	0,2 %	макс.

Технологические свойства

Области применения

Очень высокий предел текучести позволяет увеличить грузоподъёмность и создавать более прочные конструкции. Типичные применения: телескопические краны, подъемные платформы, бетононасосы, телескопические погрузчики, самосвалы и прицепы грузовиков — там, где важны прочность и снижение веса.

Химический состав

Указанные выше химические свойства основаны на данных литьяного анализа.

Дополнительная информация

Снижение веса

Данная марка сочетает выдающиеся механические свойства (очень высокая прочность, усталостная стойкость и вязкость) с хорошей формообразуемостью и сварностью. Гарантированно высокий предел текучести позволяет достичь существенного снижения веса за счёт уменьшения толщины листа при сохранении общей производительности и безопасности. Эта сталь часто заменяет обычные конструкционные марки при требовании облегчения.

Уменьшение толщины даёт дополнительную экономию при обработке (легче сварка) и транспортировке. В эксплуатации — более низкое энергопотребление, лучшая механическая производительность, безопасность.

Оценка возможного уменьшения толщины: при переходе от марки 1 (с низким пределом текучести) к марке 2 (данная) оценка: t2 = t1 × (Re1/Re2)½, где t — толщина, Re — предел текучести. Перед уменьшением толщины необходимо проверить усталостную стойкость.

Усталостная стойкость

Мелкозернистая структура и низкое сернистое содержимое повышают усталостную стойкость. Оценивается унаксиальными испытаниями на разных уровнях напряжений, строится кривая Вёлера и определяется предел выносливости.

Вязкость

Мелкозернистая структура и низкое содержание серы и углерода повышают вязкость. Вариант, предложенный EN 10149:2013, включен в линейку Amstrong® Ultra. Доступны две версии для 650MC и 700MC:

• Стандартная: гарантия вязкости 40 Дж / -20 °C.
• Повышенная вязкость (Tough): гарантия 27 Дж / -40 °C.

Гибка

Минимальный радиус гибки 180° для Amstrong® Ultra 650MC и 700MC зависит от качества кромки:

• На фрезерованных кромках и качественных плазменных/лазерных срезах — минимальный диаметр мандраля 1,8 × толщина листа.
• На срезанных кромках (ножницы, продольная разрезка) — в зависимости от качества резки, гибка с мандралем 1,8 × толщина возможна, но может возникнуть растрескивание внешней поверхности.

Поверхностная отделка

Данная марка доступна только в исполнении «A — нелицевая» (unexposed).

Термическая резка и сварка

Марка подходит для кислородной, плазменной и лазерной резки.

Износостойкость

Абразивный/износный износ: в некоторых применениях (транспортеры, землеройная техника, транспорт) поверхность подвергается износу. Износ — сложное явление, зависящее от абразивов, давления, температуры, ударов, коррозии. По сравнению с обычными конструкционными сталями, марки сверхвысокой прочности дают значительное улучшение износостойкости и часто выгоднее и проще в обработке, чем специальные износостойкие стали.

Сварка

Сварность и склонность к холодовым трещинам для данной марки точнее оцениваются по формуле PCM (parameter crack measurement), разработанной для низкоуглеродистых сталей (< 0,11 %).

Благодаря типично низкому эквиваленту углерода (PCM < 0,25), данная марка ArcelorMittal не требует предварительного или последующего нагрева при сварке. Она не склонна к чрезмерному закалке из-за низкого содержания углерода и легирующих элементов, полностью нечувствительна к холодовым трещинам и подходит для всех видов дуговой сварки.

Типичные значения CEV и PCM

Марка	Диапазон толщины	CEV (тип.)	PCM (тип.)
Amstrong® Ultra 700MCT	< 6 мм	0,37	0,16
	6–10 мм	0,43	0,18
	≥ 10 мм	0,45

Размягчение в зоне термического влияния (ЗТВ) — рекомендации по сварке

При несоблюдении мер размягчение может возникнуть в ЗТВ, особенно в межкритической зоне (ICHAZ), что типично для термомеханически катаных сталей с Re > 500 МПа. Степень размягчения и ширина зоны растут с тепловой вносимостью.

Для сохранения высоких механических свойств базового металла рекомендуется ограничить тепловую вносимость ~1,5 кДж/см на мм толщины, что соответствует максимальным временам охлаждения между 800 °C и 500 °C:

• Если приоритет — только прочность шва: t800-500 ≤ 20 с.
• Если приоритеты — прочность шва и вязкость ЗТВ (при -40 °C): t800-500 ≤ 13 с.

Межпроходная температура и термообработка после сварки

Amstrong® Ultra 700MC не требует предварительного или последующего нагрева. При многослойной сварке межпроходная температура действует как предварительный нагрев для следующего прохода и увеличивает время охлаждения. Её следует ограничить для минимизации потери свойств. Максимальная рекомендуемая межпроходная температура — 100 °C.

Послесварочная термообработка может снизить механические свойства. Настоятельно рекомендуется связаться с ArcelorMittal перед проведением любой термообработки для определения подходящих режимов.

Выбор наполнительной проволоки

Рекомендуется использовать наполнительные проволоки, как минимум соответствующие или превышающие прочность базового металла. Рекомендуемые проволоки/флюсы для Amstrong® Ultra 700MCT:

Поставщик	SMAW (РСС)	GMAW (MIG/MAG)	FCAW (ФКС)	SAW (ППС)
Esab	OK 75.75	OK Autrod 13.29, OK Aristorod 13.31	OK Tubrod 14.03	OK Autrod 13.43	OK Flux 10.62
Filarc	Filarc 118	—	Filarc PZ 6148	—
Lincoln	Conarc 80	LNM MoNiVa	Outershield 690-H	LNS 168	P230
Lincoln	Conarc 85	—	Outershield MC-100	LA 100	Lincolnweld 8500
Oerlikon	Tenacito 80 CL	Carbofil NiMoCr	Fluxofil 42	OE-S3 NiMoCr	OP 121TT
Oerlikon	Tenax 118M	Carbofil MnNiMo	Citoflux M07	Fluxocord 42
S.A.F. Air Liquide	Safer ND 80	Nertalic 88	Steelcored 42	—
S.A.F. Air Liquide			Safdual 270
Thyssen	SHNK 100	Union NiMoCr	—	Union S3 NiMoCr	UV 421TT

Механические свойства после сварки

При сварке в рекомендуемом диапазоне тепловой вносимости временное сопротивление и ударная вязкость сварного шва Amstrong® Ultra 700MC превышают минимальные требования европейских стандартов EN 288 и EN 10149 к базовому металлу.