При маркировке легированной стали приняты следующие обозначения легирующих элементов: Х – хром, Н – никель, А – азот, В – вольфрам, Е – селен, Г – марганец, Д – медь, Б – ниобий, Р – бор, П – фосфор, Ю – алюминий, М – молибден, К – кобальт, Ц – цирконий, Ф – ванадий. Эти буквы в сочетании с цифрами образуют марку стали.
Сочетание букв и цифр дает характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра в начале марки означает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если в начале марки нет цифры, то количество углерода составляет 1 % и выше, далее указывается легирующая добавка. Цифры, следующие за буквами, показывают среднее содержание данного элемента в процентах, если количество добавки более 1,5 %, то ставится цифра 2. Если за буквой отсутствует цифра, то содержание данного элемента около 1 %. Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь, содержащую меньше серы и фосфора, а буква Ш – особовысококачественную. Если буква А расположена в середине марки, то сталь легирована азотом. Если буква А ставится в начале марки – сталь автоматная. Марка шарикоподшипниковой стали начинается с буквы Ш (например, ШХ15, 15 – среднее содержание хрома в десятых долях процента).
Например, сталь марки 15ХСНД содержит в среднем 0,15 % углерода (с колебаниями от 0,12 – 0,18 %), добавки хрома, кремния, никеля и меди в количестве менее 1 % каждой. Сталь марки 35ГС – 0,35 % углерода, марганца и кремния – более, чем в обычных сталях, но не более 1,5 % каждой из добавок. Сталь марки 30Г2С – 0,30 % углерода, более 1,5 % марганца и менее 1 % кремния. Нержавеющая сталь 10Х18Н9 – 0,1 % углерода, 18 % хрома, 9 % никеля. Высокомарганцовистая сталь марки Г13Л, применяющаяся для сердечников железнодорожных крестовин, содержит 1-1,4 % углерода и 13 % (от 11 до 15 %) марганца.
В строительстве для металлических конструкций используют низколегированные стали, перлитного или ферритного класса. Такие стали хорошо обрабатываются давлением, резанием, хорошо свариваются. После закалки и отпуска механические свойства таких сталей заметно повышаются.
В строительных низколегированных сталях используют следующие легирующие элементы: кремний и марганец (более 1 %), хром, никель, медь, иногда цирконий, бор и титан.
Основными преимуществами низколегированных сталей строительного назначения, по сравнению с углеродистыми (например, Ст3) является их большая прочность при сохранении высокой пластичности и свариваемости, повышенная стойкость к атмосферной коррозии. Совокупность таких свойств позволяет повысить допускаемые напряжения при расчете конструкций и уменьшить расход металла на их изготовление на 13-18 %, по сравнению с использованием стали марки Ст3.
Низколегированная сталь обладает меньшей чувствительностью к старению и меньшей склонностью к хладноломкости. Критическая температура перехода в хрупкое состояние низколегированной стали лежит ниже – 40 , а отдельных марок стали ниже – 60 . Низколегированная сталь хорошо сваривается. Для сварных соединений не требуется ни предварительного подогрева, ни последующей термической обработки для снятия напряжений. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и других средах в 1,5 раза выше, чем углеродистой стали марки Ст3.
Низколегированные стали поставляют в виде листов, полос, сортового и фасонного проката. Их применяют для изготовления металлических конструкций мостов, опор, транспортных галерей, подкрановых балок, мостовых кранов, шпунтовых свай, для армирования железобетонных конструкций и др. Низколегированные стали строительного назначения применяют в горячекатаном состоянии и после термической обработки, включающей одно- и двукратную закалку с последующим высокотемпературным отпуском. Такая обработка повышает предел прочности стали на 20-25 %. Экономически целесообразно использовать в строительстве и легированные стали высокой прочности.
К легированным сталям с особыми физическими и химическими свойствами относятся жаростойкие, жаропрочные, коррозионностойкие, износоустойчивые и магнитные стали.
Жаростойкими (окалиностойкими) считаются стали, которые способны сопротивляться химическому разрушению (окислению) в газовых средах при температуре выше 550 . Для повышения окалиностойкости стали легируют элементами, которые изменяют состав и строение окалины, образуя тонкие защитные пленки.
Жаропрочными являются стали, способные противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. В настоящее время жаропрочность материала оценивается пределом ползучести (напряжением, вызывающим заданную скорость деформации при данной температуре) и длительной прочностью (способностью материала сопротивляться напряжению, вызывающему разрушение при определенной температуре за определенный промежуток времени). Для снижения пластических деформаций в материале, сопровождающих его ползучесть, в сплав вводят хром, никель, молибден и другие легирующие элементы.
Коррозионностойкими называют стали, которые сопротивляются разрушению под воздействием внешней агрессивной среды. К коррозионностойким сплавам относятся хромистые нержавеющие (Х13, Х17), хромоникелевые нержавеющие (Х14Г4Н, Х18Н9) стали. Например, введение более 12 % хрома делает сталь коррозионностойкой в атмосфере и промышленных среда, а при введении 25 % хрома сталь не ржавеет на воздухе, в воде, в ряде кислот, солей, щелочей. Коррозионностойкие стали широко используются для изготовления строительных конструкций и изделий, работающих в агрессивных средах (грунтовых водах, газах, морской воде и др.).
Дата: 2019-02-02, просмотров: 780.