Урок 2. УГЛЕРОДИСТЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ. МАРКИРОВКА, ПРИМЕНЕНИЕ

Вопросы для повторения:

1. Маркировка литья из углеродистой стали?

2. По каким признакам классифицируется сталь?

Углеродистая сталь классифицируется по назначению и качеству. По назначению она делится на конструкционную и инструментальную.

Конструкционными называют стали, широко применяемые в машиностроении для изготовления деталей машин и конструкций. Содержание углерода в конструкционных сталях не превышает 0,5 - 0,6%. Конструкционные стали могут быть углеродистые и легированные.

Конструкционная сталь должна обладать высокой прочностью, пластичностью и вязкостью в сочетании с хорошими технологическими свойствами. Сталь должна хорошо деформироваться (при ковке и штамповке), хорошо обрабатываться резанием, обладать хорошей свариваемостью и малой склонностью к трещинообразованию при закалке.

По качеству конструкционная углеродистая сталь разделяется на две группы: обыкновенного качества (ГОСТ 535-88) и качественная (ГОСТ 1050-88).

Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества наиболее дешевы. Эти стали содержат повышенный процент серы (мартеновская до 0,055% и бессемеровская до 0,060%) и фосфора (мартеновская до 0,045% и бессемеровская до 0,080%).

В зависимости от назначения и гарантируемых свойств стали обыкновенного качества подразделяются на три группы А, Б и В.

Стали всех групп с номерами 1;4 изготовляются кипящими (кп), спокойными (сп), полуспокойными (пс), с номерами 5;6 полуспокойными (ПС) и спокойными (сп).

В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы делится на категории:

- группа А категории 1, 2, 3;

- группе Б категории 1, 2;

- груши В категории 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Группа А - стали обыкновенного качества, поставляемые с регламентированными механическими свойствами без уточнения химического состава. Стали этой группы маркируются буквами Ст и цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Чем больше число, тем выше прочность стали.

Для обозначения категории к маркировке в конце добавляют номер категории (первую категорию не указывают). Например, Ст3пс2, Ст3сп3.

Стали группы А используются в состоянии поставки без последующей горячей обработки давлением и термической обработки.

Группа Б - стали, поставляемые с гарантируемым химическим составом. Их маркируют индексом Б, буквами Ст и цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Чем больше цифра, тем выше содержание углерода. В конце маркировки указывается номер категории и способ раскисления стали, например БСт1, БСт2пс2, БСтЗкп.

Группа В - стали, поставляемые с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. Маркируют стали индексом В, буквами Ст и цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6. В конце марки добавляют цифру, указывающую номер категории и способ раскисления стали. Например, ВСт22, ВСт3кп4.

Стали групп Б и В можно подвергать горячей обработке давлением и термической обработке (нормализации, закалке и отпуску).

Стали обыкновенного качества применяют для изготовления строительных конструкций, арматуры и неответственных деталей машин, их поставляют в виде проката: балок, швеллеров, прутов, уголков, листов, труб и т.д.

Углеродистые качественные стали выплавляют в мартеновских или электрических печах; в зависимости от способа раскисления они могут быть спокойными, полуспокойными или кипящими. В качественных сталях снижены пределы по содержанию серы и фосфора. Содержание серы и фосфора снижено до 0,04%.

Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 05, 08, 08кп (буквы означает "кипящая сталь"), 10, 20,..., 45 и т.д., которые показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Стали с малым содержанием углерода 03, 10, 15, 20 имеют относительно низкую прочность (σ_В - 330 - 420 МПа) и высокую пластичность (δ - 25 - 32% и Ψ - 55 -60%). Эти стали хорошо свариваются и штампуются.

Штампуемость стали сильно зависит от химического состава: чем больше углерода в стали, тем хуже штампуемость. Увеличение содержания кремния снижает штампуемость, особенно при вытяжке. Поэтому стали, применяемые для холодной штамповки, особенно для глубокой вытяжки, имеют пониженное содержание углерода и кремния.

Стали марок 25, 30, 40, 45, 50 имеют более высокую прочность σ_В = 460 - 640 МПа) при пониженной пластичности (δ = 23 - 14% и Ψ = 50 - 40%). Стали марок 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 применяют также в виде калиброванных холоднотянутых прутков и проволоки точных размеров. В результате наклепа повышается прочность, но снижается пластичность.

Автоматные стали содержат повышенное содержание серы (до 0,15 - 0,3%) и фосфора (0,05 - 0,15%). Из-за повышенного содержания серы и фосфора автоматные стали хорошо обрабатываются резанием и, при этом, получается высокое качество поверхности. Автоматные стали маркируются буквой А и цифрами, которые указывают содержание углерода в сотых долях процента, например A12, А20 и т.д. При повышенном содержании марганца в маркировке стали добавляется буква Г - А30Г.

Автоматную сталь применяют для изготовления болтов, гаек, винтов и т.д.

С целью повышения прочности автоматные стали подвергают холодной протяжке, в результате чего они наклепываются. Например, у стали А20 предел прочности повышается с 460 - 610 МПа до 620 - 800 МПа.

Автоматные стали, содержащие до 0,20%C, применяют в качестве цементуемых, а с более высоким содержанием углерода в качестве улучшаемых.

Для фасонного литья, особенно в транспортном машиностроении, применяют углеродистые стали, которые маркируют цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента, а буквой Л - литая, например, 15Л, 40Л.

Контрольные вопросы:

1. Какую сталь называют конструкционной?

2. Какими качествами должна обладать конструкционная сталь?

3. Как маркируются углеродистые конструкционные стали?

Поиск по сайту: