33.Химический состав, механические свойства, структура, обозначения и области применения углеродистых конструкционных сталей?
Углеродистые стали делятся на конструкционные(С менее 0,65) и инструментальные (С 0,7-1,4%). Конструкционные делятся на строительные и машиностроительные. В строительных углерода до 0,5%. Самые дешёвые стали. Машиностроительные более дорогие, с гарантированным хим. составом и свойствами. Углерод влияет на твердость, повышая её, и на прочность. Снижает вязкость, увеличивает хрупкость.
Углеродистая сталь по назначению делится на конструкционную и инструментальную.
Конструкционной углеродистой называется сталь, содержащая до 0,6 % углерода (как исключение допускается 0,85 процента). По качеству конструкционная углеродистая сталь разделяется на две группы: обыкновенного качества и качественная. Сталь обыкновенного качества применяется для неответственных строительных конструкций, крепежных деталей, листового проката, заклепок, сварных труб. На конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества установлен ГОСТ З80-88. Эта сталь выплавляется в кислородных конвертерах и мартеновских печах и подразделяется на три группы: группа А, поставляемая по механическим свойствам; группа Б, поставляемая по химическому составу и группа В, поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.
Качественная конструкционная углеродистая сталь подразделяется на категории:
- машиностроительную — 08, 10,20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58,60;
- автоматную — А12, А20, А30;
- котельную — 20К.
В обозначение марки углеродистой стали, цифры означают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Машиностроительные конструкционные углеродистые стали используются для изготовления деталей машин, конструкций приборов.
Автоматные конструкционные углеродистые стали используются для неответственных деталей массового производства (мелкий крепеж и др.) изготавливаемых на станках-автоматах.
Котельные конструкционные углеродистые стали используются для изготовления котлов и сосудов, работающих под давлением и при температурах до 4500С.
Заменители некоторых марок углеродистых сталей:
Ст20 — Ст15, 25;
Ст35 — Ст30, 40, 35Г;
Ст45 — 40Х, Ст50, 50Г2.
Свариваемость углеродистых сталей: Ст08-Ст35 — свариваемость хорошая, Ст45 — свариваемость затруднена, котельные стали свариваиваются хорошо, автоматные — не применяются для сварки.
---------------------------------------------------------
Низкоуглеродистые стали обладают малой прочностью высокой пластичностью. Применяются без термической обработки для изготовления малонагруженных деталей – шайб, прокладок и т.п.
Среднеуглеродистые стали применяются после нормализации, термического улучшения, поверхностной закалки. В нормализованном состоянии по сравнению с низкоотпущенным обладают большей прочностью, но меньшей пластичностью. После термического улучшения наблюдается наилучшее сочетание механических свойств. После поверхностной закалки обладают высокой поверхностной твердостью и сопротивлением износу.
Высокоуглеродистые стали используются как рессорно-пружинные после среднего отпуска. В нормализованном состоянии – для прокатных валков, шпинделей станков. Достоинства углеродистых качественных сталей – дешевизна и технологичность. Но из-за малой прокаливаемости эти стали не обеспечивают требуемый комплекс механических свойств в деталях сечением более 20 мм.