Углеродистые конструкционные стали ПО КАЧЕСТВУ подразделяются на стали обыкновенного качества и качественные.
Стали обыкновенного качества изготавливают следующих марок
Ст0, Ст1, Ст2,..., Ст6 (с увеличением номера возрастает содержание углерода). Ст4 - углерода 0, 18-0, 27%, марганца 0,4-0,7%.
Стали обыкновенного качества, особенно кипящие, наиболее дешевые. Стали отливают в крупные слитки, вследствие чего в них развита ликвация и они содержат сравнительно большое количество неметаллических включений.
С повышением условного номера марки стали возрастает предел прочности ( s в ) и текучести ( s 0.2 ) и снижается пластичность ( d , y ).
Ст3сп имеет s в =380 ¸ 490МПа, s 0.2 =210 ¸ 250МПа, d =25 ¸ 22%.
Из сталей обыкновенного качества изготовляют горячекатаный рядовой прокат: балки, швеллеры, уголки, прутки, а также листы, трубы и поковки. Стали в состоянии поставки широко применяют в строительстве для сварных, клепанных и болтовых конструкций.
С повышением содержания в стали углерода свариваемость ухудшается. Поэтому стали Ст5 и Ст6 с более высоким содержанием углерода применяют для элементов строительных конструкций, не подвергаемых сварке.
Таблиц а 4 - Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного качества
группы А (образцы толщиной до 20 мм)
Сталь
σв, МПа
Сталь
σв, МПа
не менее
не менее
Таблица 5 – Химический состав углеродистой конструкционной стали
обыкновенного качества группы Б
Сталь
| С |
М n
| Si в стали | S | Р | ||
кп | пс | сп | не более | ||||
Б Ст О Б Ст 1 Б Ст 2 Б Ст 3 Б Ст 4 Б Ст 5 Б Ст 6 | < 0,23 0,06 - 0,12 0,09 - 0,15 0,14 - 0,22 0,18 - 0,27 0,28 - 0,37 0,38 - 0,49 | - 0,25 - 0,5 0,25 - 0,5 0,30 - 0,65 0,40 - 0,70 0,50 - 0,80 0,50 - 0,80 | - 0,05 0,05 0,07 0,07 - - | - 0,05 - 0,17 0,05 - 0,17 0,05 - 0,17 0,05 - 0,17 0,05 - 0,17 0,05 - 0,17 | - 0,12 - 0,3 0,12 - 0,3 0,12 - 0,3 0,12 - 0,3 0,15 - 0,35 0,15 - 0,35 | 0,06 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 | 0,07 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 |
Углеродистые конструкционные качественные стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношении состава шихты и ведения плавки и разливки. Содержание S <=0,04%, P <=0,035 ¸ 0.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.
Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 08, 10, 15,..., 85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Низкоуглеродистые стали (С<0,25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью.
s в =330 ¸ 340МПа, s 0.2 =230 ¸ 280МПа, d =33 ¸ 31%.
Стали без термической обработки используют для малонагруженных деталей, ответственных сварных конструкций, а также для деталей машин, упрочняемых цементацией.
Среднеуглеродистые стали (0,3-0,5% С) 30, 35,..., 55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях промышленности. Эти стали по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности ( s в =500 ¸ 600МПа, s 0.2 =300 ¸ 360МПа, d =21 ¸ 16%). В связи с этим их следует применять для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.
Стали с высоким содержанием углерода (0,6-0,85% С) 60, 65,..., 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами. Из этих сталей изготавливают пружины и рессоры, шпиндели, замковые
Шайбы, прокатные валки и т.д.
Таблица 6 - Углеродистые конструкционные качественные стали
Химический состав и механические свойства углеродистых
Конструкционных качественных сталей
Марка стали
Содержание
углерода , %
«С»
Хром, Cr %
не более
Механические свойства, не менее
.
Легированные конструкционные стали
Легированные стали широко применяют в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.
Стали, в которых суммарное количество содержание легирующих элементов не превышает 2,5%, относятся к низколегированным, содержащие 2,5-10% - к среднелегированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).
Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении - среднелегированные стали.
Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами. Двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент.
Пример, сталь 12Х2Н4А содержит С ~0,12%, Cr ~2%, Ni ~4% и относится к высококачественным, на что указывает в конце марки буква ²А².
Строительные низколегированные стали
ГОСТ 538-88, ГОСТ 27772-88
Низко легированными называют стали, содержащие не более 0,22% С и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов: до 1,8% Mn, до 1,2% Si, до 0,8% Cr и другие.
К этим сталям относят стали 09Г2, 09ГС, 17ГС, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП и многие другие. Стали в виде листов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном без дополнительной термической обработки. Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются.
Для изготовления труб большого диаметра применяют сталь 17ГС
(sв=520МПа ,s0.2=360МПа,).
Арматурные стали
Для армирования железобетонных конструкций применяют углеродистую или низкоуглеродистую сталь в виде гладких или периодического профиля стержней.
Сталь Ст5сп2 - sв=50МПа, s0.2=300МПа, d=19%.
Стали для холодной штамповки
Для обеспечения высокой штампуемости отношение sв/s0.2 стали должно быть 0,5-0,65 при y не менее 40%. Штампуемость стали тем хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0,02-0,04% V) и 08Ю (0,02-0,07% Al).
Дата: 2018-11-18, просмотров: 514.