Углеродистые стали обыкновенного качества
В углеродистых сталях обыкновенного качества допускается повышенное содержание вредных примесей, а также газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями, так как их выплавляют по нормам массовой технологии. Эти стали преимущественно используют в строительстве как наиболее дешевые, технологичные и обладающие прочностью, достаточной для изготовления металлоконструкций различного назначения.
Стали обыкновенного качества поставляют горячекатаными в виде проката (прутки, листы, уголки, швейлеры, трубы и т.п.). Для этих сталей марки, химический состав и степень раскисления при выплавке регламентирует ГОСТ 380 - 94.
Стали маркируют сочетанием букв «Ст» и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Степень раскисления обозначают добавлением в спокойных сталях букв «сп», в полу спокойных — «пс», в кипящих — «кп». Например, СтЗсп, СтЗпс, СтЗкп. Спокойными и полуспокойными производят стали Ст1 - Стб, кипящими — Ст1 - Ст4. Сталь СтО по степени раскисления не разделяют, в этой стали указывают только содержание углерода (С< 0,23 %), серы (S < 0,06 %) и фосфора (Р < 0,07 %). В остальных марках регламентировано содержание С, Mn, Si, S, Р, а также As и Р (табл. 9.1).
Для всех сталей, кроме СтО, справедлива следующая формула: С (%)w 0,07х номер марки. Так, в стали СтЗ содержание С« 0,07 х 3 а и0,21 % (фактически 0,14 - 0,22 %).
Концентрация марганца возрастает от 0,25 - 0,50 % в стали Ст1 до 0,50 - 0,80 % в стали Стб. Три марки стали производят с повышенным (0,80 - 1,1 %) содержанием марганца, на что указывает буква «Г» в марке: Ст ЗГпс, СтЗГсп, Ст5Гпс.
|
|
|
Содержание кремния зависит от способа раскисления стали: у кипящих — не более 0,05 %, у полуспокойных — не более 0,15 %, у спокойных — не более 0,30 %.
Степень раскисления определяет также различное содержание газообразных примесей, а следовательно, порог хладноломкости и возможную температуру эксплуатации. Более надежны спокойные стали, имеющие более низкий порог хладноломкости t50. Так, для сталей СтЗсп, СтЗпс и СтЗкп он составляет -20; -10 и 0°С соответственно.
Механические свойства горячекатаных сталей обыкновенного качества регламентирует ГОСТ 535-88.
Таблица 9.1. Содержание элементов в углеродистых сталях обыкновенного качества,%
| Марка | С | Мп | Si в стали | S | 1' | ||
| стали | кп | ПС | СП | не более | |||
| СтО Ст1 Ст2 СтЗ Ст4 Ст5 Стб СтЗГ Ст5Г | < 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 0,14-0,22 0,28-0,37 | 0,25-0,5 0,25-0,5 0,3-0,65 0,4-0,7 0,5-0,8 0,5-0,8 0,8-1,1 0,8-1,1 | 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 0,05-0,17 0,05-0,17 | 0,12-0,30 0,12-0,30 0,12-0,30 0,12-0,30 0,15-0,35 0,15-0,35 | 0,06 0,05 0,05 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 0,04 0,04 |
Примечания:1. В сталях Ст1 - Стб допускается не более 0,3 % Сг; 0,3 % Ni; 0,3 % Си; 0,08 % As; 0,01 % N. 2. В сталях, выплавленных из керченских руд, допускается до 0,15 % As и 0,05 % Р. 3. В сталях, выплавленных в электропечах, допускается не более 0,012 % N.
|
|
|
Прокат подразделяют на три группы (I - III)и пять категорий (1 5). Группа проката оценивает качество поверхности и способ использования проката. Прокат I группы используют без обработки поверхности, II группы — для изготовления деталей обработкой резанием, III группы -для заготовок и деталей, получаемых горячей обработкой давлением.
Категории проката (определяет заказчик) различаются набором нормируемых показателей механических свойств. Для всех категорий гарантируют уровень сгв, с-0,2, ^ и допустимый угол загиба. Для категории 3 дополнительно определяют KCU при 20 °С; для категории 4 - KCU при 20°С; для категории 5 - KCU при -20°С и склонность стали к деформационному старению. Мерой склонности к старению служит показатель С:
| С |
| •100%, |
КС - КС А КС
где КС — ударная вязкость в исходном состоянии; КСА — ударная вязкость деформированной (на 7 или 10 %) стали после старения при 250 °С в течение 1 ч.
Уровень механических свойств зависит от толщины проката. Масштабный фактор учитывает влияние скорости охлаждения горячекатаной стали. Свойства регламентированы для проката толщиной Д < К), 10
|
|
|
20, 20 - 40, 40 - 100 и > 100 мм. С увеличением толщины проката снижаются (То,2 и 6. Так, для Ст Зсп при Д < 10 мм сто,2 ^ 255 МПа, 6 > 28 %; при А > 100 мм ст0>2 > 205 МПа, S > 21 %.
Значения механических свойств спокойных и полуспокойных сталей для проката толщиной менее 10 мм приведены в табл. 9.2.
Таблица 9.2. Механические свойства углеродистых сталей
| Марка | о-в, | "0,2, | *, | KCU2o°c, | Марка | "в, | "■0,2: | *, | KCU^o'c |
| стали | МПа | МПа | % | МДж/м2 | стали | МПа | МПа | % | МДж/м2 |
| не менее | не менее | ||||||||
| СтО | > 310 | - | 20 | - | Ст4 | 410-530 | 265 | 24 | _ |
| Ст1 | 320-420 | - | 31 | - | Ст5 | 490-630 | 295 | 20 | - |
| Ст2 | 340-440 | - | 29 | 0,9-1,1 | Стб | > 590 | 315 | 15 | - |
| СтЗ | 380-490 | 255 | 26 | 0,7-1,0 | |||||
Примечание. В кипящих сталях Ст1кп - Ст4кп значения ств на 10 - 20 МПа, <то,2 на 10 МПа меньше, а 6 на 1 % больше, чем в приведенных сталях тех же марок.
Сортамент изделий из проката отличается большим разнообразием. Его подразделяют на четыре группы: сортовая сталь (круглый, квадратный, полосовой, угловой прокат; швеллеры; двутавровые балки), листовая сталь, специальные профили, трубы. Форма, размеры, условия поставки проката регламентируются соответствующими стандартами.
|
|
|
Прокат из углеродистых сталей обыкновенного качества предназначен для изготовления различных металлоконструкций, а также слабона-груженных деталей машин и приборов. Этим сталям отдают предпочтение в тех случаях, когда работоспособность деталей и конструкций определяется жесткостью. Для них геометрические размеры часто оказываются такими, что прочность конструкции заведомо обеспечивается. На выбор стали большое влияние оказывают также технологические свойства, прежде всего свариваемость и способность к холодной обработке давлением. Этим технологическим требованиям в наибольшей степени отвечают низкоуглеродистые стали, из которых изготавливают сварные фермы, рамы и другие строительные металлоконструкции.
Стали, поставляемые по техническим условиям, имеют также и специализированное назначение: котло-, мосто- и судостроение. Стали Ст4 и особенно СтЗ широко применяют в сельскохозяйственном машиностроении (валики, оси, рычаги, детали, изготовляемые холодной штамповкой, а также цементируемые детали: шестерни, червяки, поршневые пальцы и т.п.).
Среднеуглеродистые стали, обладающие большей прочностью, чем низкоуглеродистые, предназначены для рельсов, железнодорожных колес, а также валов, шкивов, шестерен и других деталей грузоподъемных и сельскохозяйственных машин. Некоторые детали из этих сталей подвергают термическому улучшению.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 557; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!