11 КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ СПЛАВЫ
Конструкционными называют стали, применяемые в машиностроении и строительстве для изготовлнеич деталей
Машин, констукций и сооружений. Они могут быть углеродистыми и легированными. Содержание углерода в этих сталях нее превышает 0,5-0,6%, но иногда может достигать 0,8-0,85%.
Углеродистые конструкционные стали
Углеродистые конструкционные стали позразделяют на стали обыкновенного качества и качественые. В зависимости от условий и степени раскисления различают несколько видов сталей.
Спокойные стали ( при маркировке дополнительно обозначают сп) получают полным раскислением металла в печи, а затем в ковше. Они содержат минимальное количество закиси железа, что обеспечивает «спокойное» застывание металла в изложнице, происходящее с уменьшением объема. В верхней части образуются усадаочная раковина и околоусадосная рыхлость, которые удаляют отрезкой или отрубкой.
Кипящие стали (~0,05-0,07% Si) полностью нераскислениы, поэтому доля затвердевания в них содержится повышенное количество FeO. При застывании в изложнице FeO реагирует с углеродом металла, образуя СО, выделяющийся в виде пузырьков в металле и создающий впечатление, что металл кипит. Слиток кипящей стали отличается большим количеством газовых пузырей, вследствие чего практически в нем отсутсвует усадочная раковина. Если стенки пузурьков неокисленные, то при горячей прокатке пузырьки завариваются. Кипящие стали более дешевые, так как отходы при их производстве минимальны. По сравнению от спокойной и полуспокойной сталями они больше склонны к старению и хладноломкости и хуже свариваются. Тем не менее кипящие стали обладают высокой пластичностью и хорошо подвергаются вытяжке в холодном состоянии.
Полуспокойные стали - это стали промежуточного типа. Они получают все более широкое применение. При маркировке дополнительно обозначают пс.
Стали обыкновенного качества наиболее дешевые, поэтому их широко применяют. По сравнению с качественными сталями в процессе выплавки они меньше очищаются от вредных примесей содержат больше серы и фосфора). Их отливают в крупные слитки, вследствие чего в них сильно развита ликвация, нередко они содержат большое количество неметаллических включений.
В зависимости от назначения стали обыкновенного качества подразделяют на три группы1.
Группа А (таблица 5) - это стали, поставляемые по механическим свойствам без уточнения их химического состава. Их обозначают буквам Ст (сталь) и цифрами 1,2,3,….,6. Чем больше это число (таблица 11.1), тем больше содержание углерода, а следовательно выше прочность и ниже пластичность.
Группа Б - это стали, поставляемые с гарантируемые состава (таблица 11 а). В обозначении марки сталей впереди ставится буква Б (таблица 5 а).
Группа В - это стали повышенного качества. Их поставляют с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. В обозначение марки вводится буква В (ВСт1, ВСт2).
Стали групп Би В применяют в тех случаях, когда при производстве изделий используется сварка, горячая деформация или изделие необходимо упрочнять термической обработкой. Для определения режима обработки необходимо знать химический состав стали.
Маркировка легированных конструкционных сталей. Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами (например, 15Х, 40ХФА, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 18ХГТ и т. д.) двузначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента; буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент: А - азот, Б-ниобий, В-вольфрам, Г-марганец, Д-медь, Е-селен, К-кобальт, Н-никель, М-молибден, П-фосфор, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ц-цирконий, Ч-редкоземельный, Ю-алюминий.
Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах; отсутствие цифры указывает, что оно составляет ~1-1,5% и менее. Основная масса легированных конструкционных сталей выплавляется качественными (не более 0,035% серы и фосфора, каждого).
Высококачественные стали содержат меньше вредных примесей (≤0,025% S и ≤0,025% P), что обозначают буквой А, помещенной в конце марки.
1 Зависимости от нормируемых показателей стали группы А, Б, В, делят на категории 1,2,3,…6. С повышением номера категории возрастают нормируемые показатели (ГОСТ 380-71). В обозначении стали в конце добавляют номер соответствующей категории (например, Ст3пс2, БСт3пс). Первую категорию не указывают.
