Классификация сталей

Категория:
Сварка металлов


Классификация сталей

Низкоуглеродистые стали хорошо свариваются любыми методами сварки. Сварка сталей с повышенным содержанием углерода и легированных сталей обычно сопряжена с некоторыми дополнительными трудностями по сравнению со сваркой низкоуглеродистых сталей. Эти дополнительные трудности выражаются в явлениях закалки с повышением твердости и снижением пластичности, в образовании трещин, в недопустимых изменениях химического состава и физических свойств металла в зоне сварки.

К низкоуглеродистым сталям в сварочной технике обычно относят стали с содержанием углерода не свыше 0,25% при умеренном содержании марганца (не свыше 0,9%) и кремния (не свыше 0,4%). К углеродистым относят стали с содержанием свыше 0,25% С при умеренном содержании легирующих элементов. Легированные, или специальные стали содержат специальные легирующие элементы, например хром, вольфрам, никель, молибден, не вводимые в углеродистые стали, или же увеличенные количества марганца и кремния, содержащиеся и в углеродистых сталях.

В низколегированных сталях содержание легирующих элементов не превышает 5 % содержание углерода, как правило незначительно и примерно соответствует содержанию его в низкоуглеродистых сталях. Низколегированные стали применяются преимущественно как конструкционные стали повышенной прочности. В средне-легированных сталях суммарное содержание легирующих элементов 5—10%. В высоколегированных сталях содержание легирующих элементов может доходить до 20—30% и более. Содержание углерода может меняться в широких пределах. Высоколегированные стали часто обладают особыми физическими свойствами, определяющими применение этих сталей.

О сталях, сваривающихся хорошо, дающих качественное сварное соединение при нормальных приемах сварки, говорят, что они обладают хорошей свариваемостью. О сталях же, которые могут быть удовлетворительно сварены лишь с использованием сложных технических приемов, говорят, что они обладают плохой свариваемостью. На свариваемость, помимо химического состава стали, влияет ее структура, способ получения, термическая и механическая обработка, которую сталь прошла перед сваркой, и т. д. Для оценки свариваемости сталей в различных отраслях промышленности существуют различные пробы на свариваемость. Образец сваривают определенным образом в особо жестких условиях и затем обследуют на трещины, на твердость металла зоны влияния и т. д.

Пробы на свариваемость имеют весьма условный характер и дают разные результаты для различных методов сварки, различных толщин металла и т. д., поэтому и не существует единой общепринятой пробы на свариваемость, и имеются отдельные пробы, пригодные лишь для определенных производств. Любая оценка свариваемости стали имеет условный характер, и по мере развития сварочной техники многие стали из плохо сваривающихся становятся хорошо сваривающимися. Классификация легированных сталей по химическому составу затруднительна как по разнообразию и сложности применяемых составов, часто включающих три, четыре и более легирующих элементов, так и вследствие того, что стали с примерно одинаковыми физическими свойствами часто имеют различный химический состав. Для оценки свариваемости легированных сталей в большинстве случаев удобнее классифицировать их по структуре в нормализованном состоянии. По этому признаку стали могут быть разделены на пять основных классов: 1) перлитные, 2) мартенситные, 3) аустенитные, 4) карбидные, 5) ферритные. Существуют, кроме того, переходные и промежуточные типы сталей, по в общем деление легированных сталей на классы по указанной схеме оказывается полезным для °Ценки их свариваемости.

Сталью называется сплав железа с углеродом, содержащий менее 2% углерода.

По назначению стали разделяются на следующие группы: конструкционные, которые используются в машиностроении, строительстве, судостроении и т. д;

легированные со специальными свойствами; инструментальные.

По химическому составу различают стали углеродистые и легированные. Содержание углерода в конструкционных углеродистых сталях составляет 0,06-^0,9%. Углерод является основным легирующим элементом сталей этой группы и .определяет механические свойства и свариваемость их. В зависимости от содержания углерода- конструкционные углеродистые стали могут быть низкоуглеродистые, среднеуглеродистые, высокоуглеродистые. По качественному признаку различают углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380—71) и качественные (ГОСТ 1050—74). Качественные стали имеют пониженное содержание вредных примесей (серы). Примером низкоуглеродистой стали обыкновенного качества, широко используемой в сварных конструкциях, является сталь БСтЗ, содержащая 0,14—0,22% С, 0,40—0,65% Мп, 0,12—0,30% Si, с пределом прочности ов=380-^490 МПа и относительным удлинением 6=23-г-26%. В качестве примера углеродистой качественной стали можно назвать сталь 20, содержащую 0,17—0,24% С, 0,35— 0,65% Мп, 0,17—0,37% Si, с пределом прочности ов =420 МПа и относительным удлинением 6=26%.

Легированными называются стали, содержащие специально введенные элементы для придания стали определенных свойств и структуры.

В зависимости от содержания легирующих элементов легированные конструкционные стали разделяют на следующие группы: – низколегированные, в которых содержание одного легирующего элемента не превышает 2%, а суммарное содержание легирующих элементов менее 2,5—4%; – среднелегированные, в которых содержание одного легирующего элемента составляет 2—5%, при суммарном содержании 2,5—10%; – высоколегированные, в которых содержание легирующих элементов составляет более 10%.

По назначению различают легированные стали: – конструкционные повышенной прочности, жаропрочные, жаростойкие, коррозийностойкие.

В зависимости от вводимых в сталь легирующих элементов различают стали марганцевые, кремнемарганцевые, хромокремнемар-ганцевые, хромоникелевые и.т. д.

По содержанию углерода легированные стали, как и углеродистые, могут быть низко-, средне- и высокоуглеродистыми. В зависимости от структуры сталей после охлаждения на воздухе с высоких температур различают стали перлитного, ферритного, аустенитного, мартенситного, карбидного и промежуточных классов.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум