НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ (ГОСТ 19282-73)

Вместо среднеуглеродистых сталей при изготовлении сварных конструкций в машиностроении целесообразно использовать низколегированные стали, что обеспечивает снижение массы конструкций и позволяет повысить надежность сварных деталей и изделий. Низколегированные конструкционные стали отличаются повышенной прочностью при комнатной температуре, отсутствием склонности к старению, их можно применять при повышенных (до 500 °С) температурах.

Стали для листовых конструкций, барабанов котлов, корпусов сосудов и трубопроводов, к этим сталям относятся низколегированные стали марок 09Г2, 14Г2, 10Г2С1Д, 14ХГС, 09Г2С 10Г2С1, 16ГС, применяемые для машиностроительных и строительных кбйструкций, работающих при повышенных и отрицательных температурах [4].

Назначение и общая характеристика этих сталей приведены в табл. 7, химический состав - в табл. 8, механические свойства - в табл. 9 и 10.

10. Механические свойства стали после закалки и отпуска

(при г == - 70° с, = 3 кгс . и/см;

угол загиба в холодном состоянии 180°)

П. Назначение и общая характеристика

Стали для судостроения, аппаратов, химической промышленности и вагоностроения. Общая характеристика сталей приведена в табл. И, а химический состав и механические свойства - в табл. 12 и 13.

Стали для армирования железобетонных конструкций. К ним относятся стали 18Г2С, 25Г2С, 35ГС, 20ХГ2Ц, 80Q 15ХСНД, 23Х2Г2Т, ЮГТ (ГОСТ 578 i-75). Б табл. 14-17 приведены основные характеристики этих сталей.

Арматурную сталь в зависимости от механических свойств подразделяют на пять классов: А-1, А-П, A-III, A-1V, A-V.

13 Механические свойства горячекатаной низколегированной стали

14. Назначение и общая характеристика

Марка стали

Назначение

18Г2С

Примечание. Угол загиба для всех марок стали в холодном состоянии 180°.

25Г2С

20ХГ2Ц

15ХСНД

Для изготовления горячекатаной арматуры периодического профиля класса А-И, диаметром от 10 до 90 мм для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (ГОСТ 57>,1-75)

Для изготовления арматуры периодического профиля класса А-1П диаметром от 6 до 40 мм, то же, для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций

Для изготовления арматуры периодического профиля класса А-IV диаметром от 10 до 32 мм

Для изготовления шпунтовых свай корытного профиля ШК-1, ШК-2, зегового ШД-3 и ШД-5 и плоского ШП-1 и ШП-2

15. Химический состав стали, %

Марка стали

18Г2С

35ГС

25Г2С

20ХГ2Ц

23Х2Г2Т

He более

< 0,13 0,14-

0,23 0,30-

0,37 0,20-

0 29 0,19-

0,26 0,74-

0,82 О 19-

0.26

1,0-

1,40 1,20-

1,60 0,80-

1,20 1,2-

1,60 1,50-

1,90 0,50-

0,90 1,10-

1.70

0,45-

0,65 0.60-

0,90 0.60-

0,90 0,60-

0,90 0.40-

0,70 0,60-

1,10 0,40-

0.70

Примечание. В стали 23Х2Г2Т должно быть 0,015-0,05% А1.

16. Механические свойства

горячекатаной низколегированной стали

17. Механические свойства термически упрочненной арматурной стали по классам (ГОСТ 10884-71) (угол загиба в холодном состоянии 45°)

Стержни арматурной стали класса A-I по ГОСТ 5781-75 поставляют круглыми гладкими, стержни классов А-П, A-III, A-IV и A-V - периодического профиля.

Стали для сельхозмашин и автомобилей (ГОСТ 19281-73 и 19282-73). Химический состав стали 12ГС (%): 0,09-0,15 С; 0,5-0,8 Si; 0,8-1,2 Мп; 0,3 Сг; 0,3 Ni; =0,3 Си. Механические свойства этой стали: а = 47 кгс/мм-От = 32 кгс/мм2; 8, = 26% .

Сталь 15ГДЮТ повышенной прочности. Листовая сталь 15ГДЮТ [10] предназначена для стальных сварных конструкций машиностроения, автомобилестроения (для лонжеронов) и строительства (табл. 18 и 19), обладает повышенной прочностью (От > 40 кгс/мм2). Применяют ее только в термически обработанном состоянии (нормализация с 900 °С или улучшение: закалка с 900 °С в воде и отпуск при 650 °С).

Механические свойства *i листовой стали )5ГДЮТ

19. Ударная вязкость стали )5ГДЮТ при пониженных температурах и после старения

УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

К этой группе относятся стали 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55. 58 и 60 диаметром или толщиной до 250 мм и стали 65, 70, 75, 80, 85, 60Г и 70Г диаметром или толщиной до 60 мм (ГОСТ 1050-74), а также стали 25Г, ЗОГ 35Г 40Г, 45Г, 50Г. 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2, ЗОХ, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х, 33XQ

эдХС 20ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, Ч?ХГСА, ЗОХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 40ХФА, 40ХН, 45ХН, 50ХН, ЗОХИЗА (ГОСТ 4543-71). В табл. 20-26 приведены основные характеристики сталей этой группы.

Стали 25-60, 25Г-50Г (ГОСТ JQ50-74). Стали предназначены для изготовления различных деталей машин и механизмов. Применяют их в термически обработанном (улучшенном) состоянии.

20. Химический состав, %

(при содержании 0,17-0.37 Si)

22. Химический состав сталей * , % (ГОСТ 4543-71) (0,8-1,1 Мп)

24. Химический состав, %

21. Механические свойства листов толщиной до 60 мм (ГОСТ 1050-74)

Примечание. Для заготовок из сталей всех марок в качестве термической обработки используют нормализацию

23. Механические свойства ьта.11ей

26. Термическая обработка и механические свойства сталей

Марка стали

Температура, С

закалки в масле

отпуска с охлаждением в воде или масле

кгс/мм %

Не менее

н-к ГС-м/см*

ЗОХМА

35ХМ

40ХФА

880* 850

540 560 650

75 85 75

95 100 90

12 12 10

60 45 50

после отжига (не более)

229 241 241

*1 Охлаждение в масле и теплой воде.

26. Технологические свойства сталей

Марка стали

Температура ковки, С

начала конца

30 ХМ, ЗОХМА

40ХФА

1150

1200

1200

Свариваемость

Примечание

При РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС, АрДС необходимы подогрев и последующая термическая обработка

1. РДС-ручная дуговая сварка; АДС - автоматическая дуговая сварка; АрДС - аргоно-дуговая сварка; ЭШС - электрошлаковая сварка.

2. Короознонная стойкость сталей 30ХМ. ЗОХМА, 35ХМ и 40ХФА низкая. Эти стали фло-кеночувствительны. Стали ЗОХМА, 35ХМ не склонны к отпускной хрупкостп, сталь 40ХФА склонна.

ХРОМОКРЕМНЕМАРГАНЦОВЫЕ СТАЛИ

Улучшаемые хромокремнемарганцовые стали 20ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА средней прочности обладают повышенной прочностью при умеренной вязкости и применяют их для ответственных сварных конструкций. Данные конструкционные низколегированные стали относятся к перлитному классу. В зависимости от видов термической обработки имеют соответствующие микроструктуры: при отжиге - феррито-перлитную, при закалке - мартенситную или троосто-мар-тенситную, при отпуске закаленной стали (улучшении) - троостомартенситную, трооститную, троосто-сорбитную или сорбитную.

Для изготовления сварных деталей из указанных сталей после сварки применяют термическую обработку (закалка и отпуск).

ХРОМОМОЛИБДЕНОВЫЕ СТАЛИ

Хромомолибденовые стали ЗОХМ, 30Х?ЛА, 35ХМ, 40ХФА, 38ХМ, 38XG и! !еют высокие механические свойства (прочность, пластичность, вязкость). Стали ЗОХМ и ЗОХМА благодаря хорошей свариваемости применяют для сварных конструкций в улучшенном (иногда после нормализации и отпуска) состоянии для изготовления крепежных узлов и деталей, работающих при температурах до 450-460 °С (детали турбин, паропроводов и т. д.).

Стали 35ХМ, 40ХФА и 38ХМ применяют для ответственных деталей турбин и турбокомпрессоров, работающих при температурах до 480 С (валы, зубчатые колеса, роторы, траверсы и т. д.),

27. Химический состав некоторых высокопрочных сталей, %

* Марки сталей, применяемых за рубежом [1]. Высокопрочная сталь 30ХГСН2А является низколегированной сталью перлитного класса. Предназначена для ответственных сборных деталей со следующими ограничениями по наибольшей толщине; цилиндр или квадрат - до 80 мм, профиль - до 60 мм, листы и трубы с двусторонним охлаждением - до 40 мм, трубы с односторонним охлаждением - до 20 мм. Низколегированные стали 30Х2ГСНМ и 42Х2ГСНМ мартенситного класса способны закаливаться на воздухе и сохранять предел прочности на высоком уровне при работе до 300С. Их применяют для изготовления обечаек емкостей ответственного назначения, работающих кратковременно под давлением при температуре до 300 С и подвергающихся термической обработке (закалке с отпуском) после сварки [7, 12].

28. Механические свойства высокопрочных сталей