Конструкционные стали

В зависимости от требуемых механических свойств – прочности и вязкости, а также от назначения легированные конструкционные стали можно разделить на малоуглеродистые строительные (0,1 – 0,25 % С) и машиноподелочные (0,1 – 0,5 % С).

К строительным сталям, кроме простой углеродистой, относят и малолегированные стали, содержащие Сг, Si, Mn, Ni и Си суммарно в пределах 1 – 2 %. Применяются они как в состоянии поставки, так и после термической обработки. Строительные стали хорошо свариваются. В качестве примеров могут быть приведены стали марок15ГС, 14ХГС, 20ХГС6 15ХСНА, 14Г2 и др. Эти стали относятся к перлитному классу.

Машиноподелочные стали делятся на две группы:

1. Цементуемые малоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25 % и суммарным количеством легирующих элементов до 6 %. Изделия, изготовленные из этих сталей, перед термической обработкой подвергаются цементации, т.е. насыщению поверхности углеродом. В результате закалки и низкого отпуска цементованных изделий в них удается получить высокую твердость на поверхности, сочетающуюся с вязкой сердцевиной. Распространенными марками цементуемых сталей являются: 15Х, 20Х, 18Х1Т, 20ХН, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 18ХНВА и др.

2. Улучшаемые среднеуглеродистые стали с содержанием углерода 0,3 – 0,6 % и суммарным количеством легирующих элементов до 6 %. В изделиях из легированных сталей в результате закалки и высокого отпуска на сорбит (500 – 600 °С) удается получить комплекс высоких механических свойств. Улучшаемые конструкционные стали обычно легируются одним или несколькими легирующими элементами – Мn, Cr, Si, Ni, Mo, W, Ti, V. Комплекс высоких механических свойств удается получить благодаря тому, что легирующие элементы упрочняют феррит, измельчают зерна аустенита и продуктов его распада, повышают отпускоустойчивость и увеличивают прокаливаемость. Так, например, в углеродистой стали марки 20 сквозную прокаливаемость в воде на твердость не ниже 50 единиц шкалы С по Роквеллу удается получить на образце диаметром 12 мм; в легированной же стали марки 40ХНМА сквозная прокаливаемость обеспечивается в сечениях диаметром 80 – 100 мм.

В качестве примера улучшаемых легированных марок стали могут быть приведены: ЗОХГСА, 45ХН, 40ХНМА, 37ХЗМА, 40ХГНВА, 40Х, 38ХМЮА.