Углеродистые конструкционные стали
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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

σт, МПа δ,     %

Сталь

σв, МПа

σт, МПа  δ,      %

не менее

не менее

Ст 0 > 310 — 23 Ст 4 420 - 540 240 - 270 24 Ст 1 320 - 420 — 34 Ст 5 500 - 640 260 - 290 20 Ст 2 340 - 440 200 - 230 32 Ст 6 600 320 13 Ст 3 380 - 490 210 - 250 27      

  

 

 

        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

σв, МПа σт, МПа δ,  %          НВ после от­жига или вы­сокого отпус­ка,      не более Сталь 08 0,05—0,01 0,10 330 200 33 131 Сталь 10 0,07—0,14 0,15 340 210 31 143 Сталь 15 0,12—0,19 0,25 380 230 27 149 Сталь 20 0,17—0,24 0,25 420 250 25 163 Сталь 30 0,27—0,35 0,25 500 300 21 179 Сталь 40 0,37—0,45 0,25 580 340 10 217 Сталь 50 0,47—0,55 0,25 640 380 14 241 Сталь 60 0,57—0,65 0,25 690 410 12 255 Сталь 70 0,67—0,75 0,25 730 430 9 269

 

 

.

 

 

      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: 427.