Кремний повышает твердость и прочность стали, но снижает ее пластичность и стойкость против коррозии, а также ухудшает свариваемость. Поэтому его содержится в стали не болен 0,22-0,25%. Хром и никель повышают прочность, ударную вязкость и твердость стали и ее чувствительность к естественному старению. Наличие хрома, незначительно снижает пластичность стали, а присутствие никеля значительно повышает ударную вязкость. Медь повышает стойкость стели против атмосферной коррозия, а также улучшает ее свариваемость.
Фосфор делает сталь хладноломкой, хрупкой при вязких температурах, хотя несколько и увеличиваетее прочность и стойкость против коррозии. Повышенное содержание фосфора приводят к быстрому образование трещин при холодной обработке стели и при низких температурах.
Сера делает сталь красноломкой при температуре Т > 200С и непригодной для горячей обработки. К вредным примесям относятся также азот и кислород, действия которых аналогично фосфору и серы. Поэтому при сварке расплавленную сталь необходимо защищать от воздействия атмосферы.
По способу производства различаются, стали мартеновские и конверторные (бессемеровские и томасовские). Мартеновская сталь всегда чище и содержит больше углерода, чем конверторная сталь, у которой обычно больше фосфора и серы и меньше углерода, так как он выгорает во время дутья. Поэтому изготовление основных несущих конструкций из конверторной стали не допускается.
Плавка мартеновской и конверторной сталей может быть спокойной и кипящей. Спокойная сталь выдерживается в ковше и раскисляется ферросилицием или алюминием, поддерживающими высокую температуру, благодаря чему газы способны выделяться в большом объеме и очищать сталь, а раскислители, соединяясь с растворенным кислородом, уменьшают его вредное влияние.
Кипящая сталь сразу после кипения переливается из ковша в изложницы, газы не успевают из нее выйти и структура слитка оказывается неоднородной, сталь имеет большую склонность к старению и хрупкости при низких температурах, особенно в сварных конструкциях, имеющих высокие местные напряжения. Ответственные конструкции, работающие на динамические нагрузки и при низких температурах, изготовляются из спокойной или полуспокойной мартеновской стали (гарантируемой группой В) 4 м 5 категория, хотя она (примерно на 25%) дороже кипящей стали соответствующих марок. Спокойная сталь обозначается СП или без индекса (например, Ст.З), полу спокойная - с индексом КБ.
В зависимости от назначения и гарантируемых механических характеристик углеродистая сталь подразделяется на три группа:
А, Б и В. Группа А поставляется по механическим свойствам, группа Б - по химическому составу и группа В - поставляется по механическим свойствам с дополнительными требованиями по ударной вязкости, испытанию на изгиб и химсоставу (ГОСТ 380-71):
содержание серы - не более 0,05%, кремния - в пределах 0,12-0,22% и суммарное содержание хрома, никеля и меди - не более 0,6%. Каждая мерка стали имеет до 5-ти разрядов толщины проката листового и фасонного.
Основной маркой является сталь Ст3. Она хорошо сваривается, пластичная ( s =23), достаточно прочная ( st =23, sв = 38-49 кгс/мм), имеет удовлетворительную ударяю вязкость ( ак > 7 кгс*м/см2 при 20°С и ак > 3 при - 20°С). Сталь марки Ст. 2 принимается в отдельных случаях, когда требуется использовать ее высокие пластические свойства (s>29%) например, отбортовка и штамповка. Для второстепенных элементов (настилы площадок, лестницы и т.п), можно использовать сталь марки Ст0, для которих ГОСТ не дает sт, а только указывает sв= 32 кгс/мм и 65=22%. Наряду со сталью СтЗ может применяться сталь мостовая марки MI6C, которая имеет практически одинаковые механические характеристики, но меньше содержит углерода, а также вредных примесей (серы и фосфора); поэтому она лучше сваривается и сохраняет ударную вязкость при пониженных температурах. Пластические свойства весьма важны для надежности конструкции, так как при ее высокой деформации отдельные волокна, у которых напряжение достигнуто предела текучести бт, перераспределяют нагрузку на менее напряженные части, вовлекая их в работу. Для трубчатых конструкций применяются стали 10 и 20, обеспечивающие хорошую ударную вязкость (ак>3).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.