Конструкционные стали

Требования к конструкционным сталям

1. Высокая конструктивная прочность, обеспечивающая длительную и надежную работу конструкции в условиях эксплуатации.
2. Наличие комплекса высоких механических свойств, а не одной какой-либо характеристики.
3. Высокая сопротивляемость ударным нагрузкам, усталости, а при трении -сопротивляемость износу, а также коррозии
4. Хорошие технологические свойства - высокие литейные свойства, обрабатываемость давлением, резанием, хорошую свариваемость.
5. Дешевизна и отсутствие дефицитных легирующих элементов.

Механические свойства стали зависят от ее структуры и состава. Совместное воздействие термической обработки и легирования является эффективным способом повышения механических характеристик стали.

Виды конструкционных сталей

• углеродистые, в том числе автоматные стали;
• строительные;
• цементуемые;
• улучшаемые;
• высокопрочные;
• рессорно-пружинные;
• подшипниковые
• износостойкие.

Автоматные стали
Пприменяют для массового изготовления крепежа на станках-автоматах. Основное требование к ним - хорошая обрабатываемость резанием, достигаемая за счет увеличения содержания серы и фосфора до 0,1-0,2 %, а также добавления селена и свинца. Маркируются автоматные стали буквой А и двумя цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: А12, А20, А30.

Строительные
Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций - мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость - одно из основных свойств строительной стали.

Арматурная сталь
Используется для армирования обычного и предварительного напряженного железобетона, железобетонных конструкций.

Цементуемые стали
Предназначены для деталей, находящихся под действием динамических нагрузок в условиях поверхностного износа, испытывающих значительные ударные нагрузки, имеющих большее сечение или сложную конфигурацию или подвергающихся действию больших знакопеременных напряжений.. Такие стали применяют также для крупных тяжело нагруженных деталей типа зубчатых колес, осей и др. Эти детали устойчивы к динамическим нагрузкам.

Улучшаемые стали
Улучшаемыми конструкционными сталями называют среднеуглеродистые стали, содержащие 0,3-0,5 % углерода и легирующие элементы обычно в количестве не более 5 %, которые используют после операции так называемого "улучшения", состоящей из закалки и высокого отпуска. Закалку таких сталей обычно проводят в масле. Температура отпуска составляет 550-650 °С.

Высокопрочные стали
Высокопрочными называют стали с временным сопротивлением более 1500 МПа. Это прочные и одновременно вязкие стали, содержащие два, три и более специальных элементов. Предназначены для сильно нагруженных деталей машин.

Рессорно-пружинные стали
Имеют высокий предел текучести (упругости), характеризуются высоким содержанием углерода в пределах 0,5-0,7%С, часто с добавками марганца и кремния, хрома и ванадия.

Шарикоподшипниковые стали
Это высокоуглеродистые или низкоуглеродистые в цементованном состоянии стали, обладающие высокой твердостью. Легируются обычно хромом.

Износостойкие стали
Устойчивость к износу этих сталей достигается получением высокой поверхностной твердости за счет графитизации, наклепа и применения наплавочных материалов.