Книги по строительству и ремонту

Ручная дуговая сварка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

17.1. Характеристика легированных сталей

Для улучшения качества стали применяют легирование. При этом улучшаются механические свойства, теплоустойчивость, жаропрочность, коррозионная стойкость и др. Легированные стали подразделяются на низколегированные с содержанием легирующих элементов до 2,5 %, легированные, содержащие 2,5—10 %, и высоколегированные, содержащие свыше 10 % легирующих элементов. В качестве легирующих элементов применяют Cr, Ni, Mo, Mn, V, Si и др. Марганец считается легирующим при его содержании более 1 %, а кремний Si —более 0,8 %.

Низколегированные строительные стали содержат не более 0,22 % углерода, поэтому их называют низкоуглеродистыми низколегированными сталями. В табл. 17.1 приводится химический состав некоторых распространенных марок этой стали, изготовляемой по ГОСТ 19281—73м и 19282—73*.

ГОСТ 27772—88* предусматривает выпуск проката для стальных конструкций из низколегированных сталей С345, С375, С390Т, С390, С390К, С440, С590 и С590К. Из указанных в таблице марок стали по механическим свойствам и химическому составу к стали С345 относится сталь марки 09Г2С, к стали С390 — сталь марки 14Г2АФ, к стали С390К —сталь марки 15Г2АФДпс и к стали С440 — сталь марки 16Г2АФ. Низколегированные стали    обладают    повышенными механическими свойствами по сравнению с низкоуглеродистыми. Если предел текучести низкоуглеродистой стали ВСтЗспб не превышает 245 Mfta, то у низколегированных сталей он равен 345—590 МПа.

Обозначение марок легированной стали аналогично тому, как обозначаются марки сварочной проволоки (см. гл. 10), за исключением первых букв Св, которыми обозначается сварочная проволока.

Эти стали кроме высокой прочности обладают также хорошей пластичностью и ударной вязкостью при положительной и отрицательной температуре, а также удовлетворительной свариваемостью, поэтому их широко применяют для изготовления строительных конструкций.

Для стальной арматуры железобетонных конструкций применяют низколегированную сталь марок ЮГТ (марганцевую с добавкой титана) и 18Г2С (марганцево-кремниевую) для стержней класса II с временным сопротивлением 440 и 480 МПа, а также стали других марок.

Кроме низколегированной строительной стали применяют низколегированную конструкционную сталь для изготовления сварных конструкций различного назначения. К ней относится большая группа теплоустойчивых сталей, легированных Mo, W, V для повышения температуры разупрочнения стали при нагреве и хромом для повышения жаростойкости, т. е. способности противостоять химическому разрушению поверхности стали при нагреве до высокой температуры.

Марка стали  ...... 15ХМА; 20ХМА 12Х1МФ      20ХМФЛ

Температура  нагрева, °С   .            до 520 до 580      530—580

Промежуточное положение занимают низколегированные высокопрочные стали, содержащие 3—5 % легирующих примесей. Они близки к легированным, но их принято считать низколегированными. Это большая группа сталей марок 14Х2ГМ, 14Х2ГМРБ, 14Х2ГМРЛ и др. Они обладают высоким пределом текучести 550— 750 МПа, временным сопротивлением 650—850 МПа, пластичностью 6=13,2—21,8% и вязкостью KCU при 20 °С 60—155 Дж/см2, что предопределило их применение в машиностроении.

Легированная сталь широко применяется в различных отраслях машиностроения. Это главным образом высокопрочные стали с временным сопротивлением 700—2000 МПа, легированные Сг, Мп, Si, Ni, Mo, N, V и другими элементами. Их применяют для конструкций, работающих при низких или высоких температурах. Обладая хорошей пластичностью и вязкостью, эти стали пригодны для конструкций, работающих при ударных или знакопеременных нагрузках, а также в агрессивных средах. Некоторые легированные стали применяют для армирования железобетонных конструкций.

Высоколегированная сталь и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные широко применяются в промышленности. К высоколегированным отнесены стали, содержащие один или несколько легирующих элементов в количестве 10—55%. К высоколегированным отнесены сплавы, содержащие никеля более 55 % или железа и никеля более 65 %, остальное— другие элементы. Эти стали и сплавы разделяются на три группы: коррозионно-стойкие (нержавеющие) против химической, электрической, межкристаллитной коррозии; жаростойкие (окалино-стойкие), устойчивые против химического разрушения поверхности при температуре более 550°С в газовых средах, работающие в ненагруженном или слабона-груженном состоянии; жаропрочные, имеющие высокую жаростойкость и способные работать в нагруженном состоянии в течение определенного времени при температуре 1000 °С и более. Стали подразделяются по структуре на классы: мартенситный, мартенситно-ферритный, ферритный, аустенитно-мартенситный, аустенитно-ферритный и аустенитный.

Эти стали и их сплавы выпускаются различных марок для определенного назначения.