4.3. Конструкционные стали

К конструкционным сталям, из которых изготовляют самые разнообразные конструкции, детали машин для различных отраслей промышленности, предъявляют требования высоких механических свойств, технологичности в обработке (хорошая обрабатываемость давлением, резанием, свариваемостью) и дешевизны. Конструкционная сталь, в зависимости от условий работы деталей, должна иметь высокие прочность и пластичность (как при комнатной, так и при повышенных и низких температурах), упругость. Хорошо сопротивляться ударной нагрузке, изнашиванию, усталости, хрупкому разрушению.

Современные детали машин и конструкции работают в тяжелых условиях эксплуатации, создаваемых ростом динамических и циклических воздействий, сложным напряженным состоянием, широким диапазоном температур рабочих сред; они отличаются разнообразием форм и размеров. В связи с этим конструкционные стали должны обладать определенным комплексом механических свойств, которые в наибольшей степени определяют работоспособность, то есть стойкость и надежность деталей и конструкций, которые называют конструктивной прочностью. Повышения конструктивной проч­ности можно достигнуть только в совокупности металлургических, технологических и конструкторских мероприятий.

4.3.1. Конструкционные, обыкновенного качества (строительные) стали

Для сварных и клепаных конструкций в строительстве, мостостроении, судостроении применяют углеродистые стали обыкновенного качества (при незначительных напряжениях в конструкциях) и низколегированные стали с невысоким содержанием углерода (при более высоких напряжениях). К ним предъявляют требования достаточно высокой прочности и ударной вязкости, как при обычной, так и при пониженной температурах, хорошей свариваемости. Эти стали поставляют в виде горячекатаного сортового, фасонного и листового проката.

Эти стали по применению относятся к строительным сталям и обозначаются индексом «Ст», после которого следует порядковый номер от 0 до 6. Например, Ст.0, Ст.1, Ст.2, Ст.3, Ст.4, Ст.5, Ст.6.

В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик качества металла сталь делят на три группы: А – поставляемую по механическим свойствам, Б – поставляемую по химическому составу и В – поставляемую по механическим свойствам и химическому составу. Буква, обозначающая группу стали записывается перед индексом СТ., при этом буква А не записывается. Например, сталь группы Б обозначается следующим образом: БСт.0, БСт.2, БСт.3 и т.д. до БСт.6. Сталь группы В – ВСт.0, ВСт.1 и т.д. до ВСт.6.

Сталь группы А.Для стали этой группы гарантируются механические свойства стали в состоянии поставки.. Химический состав для этой группы стали не регламентируется. Это связано с тем, что детали, изготовленные из стали группы А термической обработке не подвергают. Поэтому важно знать не химический состав, а механические свойства стали, которые сохраняются в изготовленных из нее деталях.

Сталь группы Б.Для этой группы стали гарантируемой характеристикой качества является химический состав. Так как известен химический состав, детали из стали группы Б можно подвергать термической обработке.

Сталь группы В.Механические свойства стали этой группы должны соответствовать нормам для стали аналогичных марок группы А, а химический, состав – нормам для стали аналогичных марок группы Б. Например, механические свойства стали ВСтЗ такие же, как у стали Ст.З, а химический состав, как у стали БСтЗ.

Кроме этого стали обыкновенного качества по степени раскисления, то есть по содержанию кислорода, растворенного в стали делят на кипящую, полуспокойную и спокойную, которые обозначаются прописными буквами кп., пс., сп, соответственно, и записываются после порядкового номера стали. При этом максимальное количество кислорода – в кипящих сталях, минимальное – в спокойных сталях, а промежуточное значение содержания кислорода – в полуспокойных сталях. Например, Ст.2кп – сталь группы А с максимальным количеством кислорода, а ВСт.6сп – сталь группы В с минимальным количеством кислорода.