TCVN3104:1979

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3104:1979 về Thép kết cấu hợp kim thấp - Mác, yêu cầu kỹ thuật TIÊU CHUẨN NHÀ NƯỚC TCVN 3104 – 79 THÉP KẾT CẤU HỢP KIM THẤP MÁC, YÊU CẦU KỸ THUẬT Cơ quan biên soạn: Viện Luyện kim đen Bộ Cơ khí và luyện kim Cơ quan đề nghị ban hành: Bộ Cơ khí và luyện kim Cơ quan trình duyệt: Cục Tiêu chuẩn Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước Cơ quan xét duyệt và ban hành: Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước Quyết định ban hành số 696/TC-QĐ ngày 31 tháng 12 năm 1979 THÉP KẾT CẤU HỢP KIM THẤP MÁC, YÊU CẦU KỸ THUẬT Low-alloyed structural steel Marks and general technical requirements Tiêu chuẩn này áp dụng cho thép kết cấu hợp kim thấp dạng tấm, tấm rộng (vạn năng), thép hình (trơn và chu kỳ) và thép định hình được nấu luyện trong lò Mác tanh, lò chuyền ôxy thổi đỉnh hoặc lò điện. Thép được dùng trong xây dựng và chế tạo máy có ưu điểm thích hợp cho các kết cấu hàn, sử dụng chủ yếu ở dạng cung cấp. Phương pháp luyện thép do cơ sở sản xuất thép tự chọn, nếu trong hợp động đặt hàng không có yêu cầu cụ thể. Về thành phần hóa học, tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho các thỏi đúc, các loại phôi, thép tấm mỏng, thép ống, vật rèn và đập. 1. MÁC THÉP 1.1. Dựa vào công dụng chủ yếu của thành phần hợp kim hóa, thép được chia ra hai nhóm: A – Thép dùng làm kết cấu kim loại: Thép mangan 14 Mn, 19 Mn, 09 Mn2, 14 Mn2, 18 Mn2; Thép Silic – mangan 12 MnSi; 16 MnSi, 17 MnSi, 09 Mn2Si, 10 Mn2Si1; Thép mangan – vanadi MnV; Thép Crôm – mangan – Silic 14CrMnSi; Thép Crôm – Silic – Niken – đồng 15 CrSiNiCu, 10CrSiNiCu B. Thép cốt bêtông Thép Silic-mangan 35 MnSi, 18 Mn2Si, 25 Mn2Si; Thép Crôm-mangan-Zircôni 20 CrNm2Zr; Thép Silic 80 Si 1.2. Thành phần hóa học của thép phải phù hợp với các quy định ở bảng 1. 1.3. Theo yêu cầu của bên đặt hàng, trong thép nhóm A, hàm lượng lưu huỳnh không được vượt quá 0,035 %: 1.4. Khi cung cấp thép mác 10 Mn2Sil có hàm lượng đồng được bảo đảm, được phép có hàm lượng Silic ở giới hạn 0,8-1,1 %. 1.5. Theo thỏa thuận giữa bên đặt hàng và bên sản xuất. Trong thép mác 14 Cr MnSi hàm lượng mangan có thể giảm xuống còn 0,8 % và Crôm xuống còn 0,4 %. 1.6. Hàm lượng Asen trong thép không được vượt quá 0,08%. 1.7. Với điều kiện bảo đảm tính chất cơ lý, thành phần hóa học của thành phẩm cần được phép sai lệch theo quy định ở trên bảng 2. Bảng 1 Thành phần hóa học Mác thép Thành phần hóa học % C SI Mn Cr Ni Cu P S N. tố khác A. Thép dùng làm kết cấu kim loại 14 Mn 19 Mn 09 Mn2 14 Mn2 18 Mn2 12 MnSi 16 MnSi 17 MnSi 09 Mn2Si 10 Mn2Si1 15 MnV 14 CrMnSi 15CrSiNiCu 10CrSiNiCu 0,12– 0,18 0,15– 0,22 ≤0,12 0,12– 0,18 0,14– 0,20 0,09 - 0,15 0,12– 0,18 0,14– 0,20 ≤0,12 ≤0,12 0,12– 0,18 0,11– 0,16 0,12– 0,18 ≤0,12 0,17– 0,37 0,17– 0,37 0,17– 0,37 0,17– 0,37 0,25– 0,55 0,50– 0,80 0,40– 0,70 0,40– 0,60 0,50– 0,80 0,90– 1,20 0,17– 0,37 0,40– 0,70 0,40– 0,70 0,80– 1,10 0,70– 1,00 0,80– 1,15 1,40– 1,50 1,20– 1,60 1,20– 1,60 0,50– 1,20 0,90– 1,20 1,00– 1,40 1,30– 1,70 1,30– 1,65 0,90– 1,20 0,90– 1,30 0,40– 0,70 0,50– 0,80 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 0,50– 0,80 0,60– 0,90 0,60– 0,90 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 0,30 - 0,60 0,50– 0,80 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 0,20- 0,40 0,40- 0,65 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 Vanadi 0,05 – 0,10 B. Thép cốt bêtông 33 MnSi 18 Mn2Si 25 Mn2Si 20 CrMn2Zr 80 Si 0,30– 0,37 0,14– 0,23 0,20– 0,29 0,19– 0,26 0,74– 0,82 0,60– 0,90 0,60– 0,90 0,60– 0,90 0,40– 0,70 0,60– 1,00 0,81– 1,20 1,20– 1,60 1,20– 1,60 1,50– 1,90 0,50– 0,80 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 0,90– 1,20 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,040 ≤0,045 ≤0,045 ≤0,045 ≤0,045 ≤0,045 Zircôni 0,70 – 0,14 Chú thích : Được phép cho thêm titan vào thép theo tính toán để đạt hàm lượng trong thành phẩm cán là 0,01 – 0,03%. Riêng đối với thép 80 Si có thể đến 0,04% Ti. Bảng 2 Sai lệch cho phép Tên nguyên tố Sai lệch cho phép Tên nguyên tố Sai lệch cho phép Tên nguyên tố Sai lệch cho phép Cacbon Silic Mangan ± 0,020 ± 0,050 ± 0,10 Crôm Niken Đồng Vanadi ± 0,05 ± 0,05 ± 0,05 + 0,02 - 0,01 Lưu huỳnh Phốt pho Zircôni + 0,005 + 0,005 + 0,01 - 0,02 Chú thích: Thép có những sai lệch khác về nguyên tố hợp kim hóa (Silic, Mangan, Crôm, Niken, đồng, vadani, Zircôni) phải được sự thỏa thuận của bên đặt hàng. 2. YÊU CẦU KỸ THUẬT 2.1. Hình dáng, kích thước, sai lệch cho phép về kích thước và trạng thái bề mặt của thép cán từ thép kết cấu hợp kim thấp phải theo đúng những quy định sau: Thép nhóm A theo các Tiêu chuẩn TCVN 1650 – 75, TCVN 1655 – 75, TCVN 1843 – 76. Thép nhóm B theo TCVN 1651 – 75. Đối với các mặt hàng khác khi chưa có tiêu chuẩn thì do hai bên thỏa thuận quy định nhưng không được tùy tiện. 2.2. Thép được cung cấp ở trạng thái chưa nhiệt luyện hoặc đã qua nhiệt luyện. 2.3. Thép dùng làm kết cấu hàn, tính hàn phụ thuộc vào công nghệ sản xuất và thành phần hóa học của thép. 2.4. Tính chất cơ lý của thép (khi kéo) ở trạng thái cung cấp, và độ đai va đập của thép phải phù hợp với các qui định ở bảng 3. Bảng 3 Tính chất cơ lý của thép hợp kim thấp Mác thép Chiều dày vật cán mm T.chất cơ lý khi kéo Đ.dai va đập, Nm/m 2 .10 5 Thử nghiệm uốn nguội D – bề dày góc uốn a- bề dày d- Đ.kính Đ.bền kéo N/m 2 .10 7 Giới hạn chảy N/m 2 .10 7 Độ dãn dài tương đối d 5 % ở nhiệt độ +20 0 C -40 0 C -70 0 C không nhỏ hơn A. Thép dùng làm kết cấu kim loại 14Mn 19Mn 4 – 10 4 – 10 46 48 29 32 21 22 - - 3,5 3,5 - - 180 0 D = 2a 180 0 D = 2a 09Mn2 4 – 20 21 – 32 45 45 31 30 21 21 - - 3,0 4,0 - - 180 0 D = 2a 14Mn2 4 – 10 11 – 32 47 46 34 33 21 21 - - 3,5 3,0 - - 180 0 D = 2a 18Mn2 12MnSi 8 – 10 4 – 10 52 47 36 32 21 26 - - 4 - - - 180 0 D = 2a 180 0 D = 2a 16 MnSi 4 – 10 11 – 20 21 – 32 33 – 60 >60-160 50 49 48 47 46 33 32 30 29 28 21 21 21 21 21 - 6 6 6 6 4 3 3 3 3 3 2,5 2,5 2,5 2,5 180 0 D = 2a 17MnSi 4 – 10 11 – 20 52 50 35 34 23 23 - - 4,5 3,5 - - 180 0 D = 2a 09Mn2Si 4 – 10 11 – 20 21 – 32 33 – 60 61 – 80 >80-160 50 48 47 46 45 44 35 33 31 29 28 27 21 21 21 21 21 21 - 6 6 6 6 6 4 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3 3 3 3 3 180 0 D = 2a 10Mn2Si1 4 – 10 11 – 20 21 – 32 33 – 60 >60-160 52 51 50 48 46 38 36 35 34 32 21 21 21 21 21 - 6 6 6 6 4 3 3 3 3 3 2,5 2,5 2,5 2,5 180 0 D = 2a 15Mn V 1 – 20 11 – 20 21 – 32 52 52 48 38 36 34 21 21 21 - - - 4 3 3 - - - 180 0 D = 2a 14CrMnSi 15CrSiNiCu 4 – 10 4 – 32 50 50 35 35 22 21 - - 4 3 - 3 180 0 D = 2a 180 0 D = 2a 10 CrSiNiCu 4 – 10 11 – 15 16 – 32 33 – 40 54 54 54 52 40 40 40 40 19 19 19 19 - - - - 5 4 5 5 - 3 3 3 180 0 D = 2a 180 0 D = 2a 180 0 D = 2a B. Thép làm cốt bê tông 35MnSi 6 – 40 60 40 14 - - - 90 0 D=3d 18Mn2Si 6 – 9 40 – 90 60 50 40 30 14 14 - - - - - - 90 0 D=3d 25Mn2Si 20CrMn2Zr 80Si 6 – 40 10 – 32 10 – 18 60 90 90 40 60 60 14 6 6 - - - - - - - - - 90 0 D=3d 45 0 D=5d 45 0 D=5d Chú thích: 1. Theo yêu cầu của bên đặt hàng, thép nhóm A được thử nghiệm độ dãn dài tương đối trên mẫu thử có chiều dài bội số mười. Trong trường hợp này, những quy định về độ dãn dài tương đối ghi ở bảng 3 được giảm đi 3% (tuyệt đối = t.đ) 2. Tính chất cơ lý của thép mác 14CrMnSi và 18 Mn2 với tất cả các chiều dày, thép mác 09 Mn2 với chiều dày 21-32 mm và thép mác 10 CrSiNiCu với chiều dày lớn hơn 15mm, được thử nghiệm ở trạng thái đã nhiệt luyện. 3. Tất cả các mác thép được thử nghiệm độ dai va đập ở nhiệt độ -70 0 C đều được cung cấp ở trạng thái thường hóa hoặc tôi cải tiến. Cho phép tiến hành thường hóa hoặc một phương pháp nhiệt luyện khác đối với thép nhóm A. 4. Độ dai va đập của thép mác 09 Mn2 và 15 CrSiNiCu với chiều dày 5-10mm ở nhiệt độ -10 0 C không được nhỏ hơn 4.10 5 N.m/m 2 (4 kg lực m/cm) 2 5. Các thép định hình mác 09 Mn2, 09 Mn2Si, 10 CrSiNiCu và 14 Mn2 có độ dày 11mm trở xuống được phép giao hàng không qua nhiệt luyện với độ dai va đập ở nhiệt độ - 70 0 C không được nhỏ hơn 3.10 5 N.m/m 2 (3.kg lực m/cm 2 ) 2.5. Thép mác 17 MnSi khi cung cấp ở trạng thái đã nhiệt luyện với chiều dày vật cán 11 – 20 mm phải đạt độ dai va đập ở -40 0 C (từ 4.10 5 N.m/m 2 ) (4 Kg lực m/cm 2 ) trở lên. 2.6. Theo yêu cầu của bên đặt hàng, thép mác 14 Mn, 19 Mn, 18 Mn2 và 14 CrMnSi được cung cấp ở dạng tấm, chiều dày 11mm với các quy định về tính chất cơ lý ghi ở bảng 3. 2.7. Độ dai va đập của thép được xác định theo yêu cầu của bên đặt hàng trong những điều kiện sau đây: a) Ở nhiệt độ thường (+ 20 0 C) và một nhiệt độ âm; b) Ở nhiệt độ thường (+ 20 0 C) và sau khi hóa già nhân tạo. c) Ở một nhiệt độ âm và sau khi hóa già nhân tạo; d) Ở một trong những nhiệt độ quy định (+20; -40 và -70 0 C) Giá trị nhỏ nhất của độ dai va đập ở nhiệt độ +20 0 C (sau khi hóa già nhân tạo không nhỏ hơn 3.10 5 N.m/m 2 ) (3 Kg lực: m/cm 2 ). 2.8. Theo yêu cầu của bên đặt hàng, các mác thép ở bảng 4 cần được cung cấp ở trạng thái đã qua nhiệt luyện, tôi cải tiến (tôi và ram ở nhiệt độ cao), các chỉ tiêu về tính chất cơ lý của thép phải phù hợp với quy định ở trong bảng. Bảng 4 Mác thép Chiều dày vật cán mm T.chất cơ lý khi kéo Thử nghiệm uốn nguội D – bề dày góc uốn a- bề dày vật cán Khi kéo D.dai va đập, Nm/m 2 .10 5 Đ.bền kéo N/m 2 .10 7 Giới hạn chảy N/m 2 .10 7 Độ dãn tương đối d 5 % ở nhiệt độ - 40 - 70 không nhỏ hơn A. Thép dùng làm kết cấu kim loại 09 Mn2 14 Mn2 16 MnSi 10 – 20 10 – 32 10 – 32 52 54 52 40 40 40 19 18 18 5 4 4 3 3 3 D = 2a D = 2a D = 2a 09 Mn2Si 10 – 32 33 – 60 50 46 37 32 19 21 5 5 3 3 D = 2a D = 2a 10 Mn2Si 15CrSiNiCu 10 – 40 10 – 32 54 60 40 50 19 17 5 4 3 3 D = 2a D = 2a Chú thích : Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của thép với độ dày không nêu ở bảng 3 và bảng 4 và của các mác thép khác chưa nêu ở khác bảng 4 sẽ do hai bên thỏa thuận quy định. 2.9. Đối với các vật cán (thép nhóm A) có chiều dày nhỏ hơn 8 mm cho phép giảm độ dãn dài tương đối đi 1% (t.đ) khi giảm mỗi một mm bề dày. Đối với vật cán có chiều dày lớn hơn 20 mm, cho phép giảm độ dãn dài tương đối đi 0,25% (t.đ) khi tăng mỗi một mm bề dày, nhưng không quá 2% (t.đ). Đối với vật cán (thép nhóm B) có đường kính lớn hơn 40 mm, cho phép giảm độ dãn dài tương đối đi 0,25% (t.đ) khi tăng mỗi một mm bề dày, nhưng không quá 3% (t.đ). 2.10. Theo yêu cầu của bên đặt hàng, thép cần được thử nghiệm uốn nguội mẫu bản rộng, kiểm tra mặt gãy (để xác định phần trăm thớ sợi) và độ hạt. Các chỉ tiêu và phương pháp thử và uốn mẫu bản rộng và mặt dãy do hai bên thỏa thuận quy định. 2.11. Thành phẩm thép phải qua kiểm tra của bộ phận kiểm tra kỹ thuật của cơ sở sản xuất. Khi giao hàng, cơ sở sản xuất phải đảm bảo thép thỏa mãn với tất cả các yêu cầu của tiêu chuẩn này. 3. PHƯƠNG PHÁP THỬ 3.1. Thép được cung cấp theo lô, mỗi lô gồm thép cùng mẻ nẫu, cùng mác thép, cùng hình dáng, cùng kích thước và cùng một chế độ nhiệt luyện (nếu cung cấp thép ở trạng thái nhiệt luyện) Khối lượng của lô không được nhỏ hơn 2 tấn. Chú thích: Theo yêu cầu của bên đặt hàng, lô thép có thể có khối lượng nhỏ hơn 2 tấn. 3.2. Khi kiểm tra chất lượng thép, cần áp dụng những nguyên tắc lấy mẫu và phương pháp thử sau: 3.4. Lấy mẫu để kiểm tra chất lượng thép của một lò: a) Để phân tích thành phần hóa học thép từ thùng rót – một mẫu. b) Để thử kéo – Hai mẫu từ các thanh khác nhau trong một lô. c) Để xác định độ dai va đập – Ba mẫu từ các thanh khác nhau trong một lô. d) Để thử uốn nguội – Hai mẫu từ các thanh khác nhau trong một lô. Chú thích: Theo yêu cầu của bên đặt hàng, thép tấm dày từ 10 mm trở lên và thép tấm rộng (vạn năng) được tiến hành thử theo tấm do hai bên thỏa thuận. 3.5. Lấy mẫu để phân tích thành phần hóa học, để thử tính chất cơ lý (thử kéo độ dai va đập và uốn nguội) để thử kéo nhiệt độ thường, khi chưa có tiêu chuẩn thì do hai bên thỏa thuận quy định. 3.6. Phương pháp xác định độ dai va đập ở nhiệt độ thấp (nhiệt độ ẩm), ở nhiệt độ thường (÷ 20 0 C) như điểm a, b của điều 2.7, thử uốn nguội và xác định độ hạt do hai bên thỏa thuận quy định. 4. GHI NHÃN VÀ BAO GÓI 4.1. Ghi nhãn, bao gói và các chứng từ cung cấp thép phải phù hợp với các tiêu chuẩn sản phẩm, nếu chưa có tiêu chuẩn do hai bên thỏa thuận quy định. Bên đặt hàng có thể thỏa thuận với bên sản xuất về cỡ kích kiện hàng. 4.2. Trong các chứng từ kèm theo lô hàng cần ghi rõ: - Chế độ nhiệt luyện của thép (nếu cung cấp ở trạng thái nhiệt luyện) - Phương pháp luyện thép theo yêu cầu của bên đặt hàng.