Таблиця 13. Температури переходу в крихкий стан сталей СтЗкп

І СтЗсп

№ п/п	Стан сталі	Температура переходу ,°С
		початок	кінець	Т5о*
	кипляча:
1	гарячекатана	+100	0	+50
	нормалізована	+40	-20	+ 10
	термічно поліпшена	+20	-40	-10
	спокійна:
	гарячекатана	+20	-40	-10
2	нормалізована	0	-60	-зо
	термічно поліпшена	-20	-80	-50

Примітка: початок переходу - злам повністю в'язкий при температурі вище вказаної; кінець переходу - злам повністю крихкий при температурі нижче вказаної; Т₅₀*-50% волокна у зламі.

З підвищенням вмісту вуглецю в сталі зварюваність погіршується, тому сталі Ст5сп і Стбсп використовуються для виготовлення елементів будівельних конструкцій, які не підлягають зварюванню.

Механічні властивості гарячекатаних сталей звичайної якості можуть бути покращені термічною обробкою - загартуванням з прокатного нагріву і самовідпусканням за рахунок теплоти, що зберігається після неповного охолодження під час гартування. Така термічна обробка дає економічний ефект і дозволяє зекономити 10- 50% металу, необхідного для виготовлення конструкцій. Інколи доцільно замість легованих сталей використовувати термічно зміцнені вуглецеві сталі.

Н

і

а прокат сортовий і фасонний із вуглецевої сталі звичайної якості розповсюджується ТОСТ 535-88. Нормовані показники властивостей прокату за категоріями приведені в таблиці 14.

Таблиця 14. Категорії прокату вуглецевих сталей звичайної якості (ГОСТ 535- 88)

Категорія ІД !	ХІМІЧНИЙ склад	Т имчасовий опір, (о.)	Границя текучості, (оо.г)	Відносне видовження, (5,%)	Згин в холодному стані	Ударна в'язкість				Марки сталі
						При температурі, °С		Після механічного старіння
						+20	-20
1	-	+	+	+	+	-		-	СтО, СтЗкп, СтЗсп, СтЗпс, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Стбпс, Стбсп
2	+	+	+	+	+	-	-	-	СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп
3	+	+	+	+	+	+	-	-	СтЗпс, СтЗсп, Ст4пс, Ст4сп
4	+	4-	+	+	+	-	+	-	СтЗпс, СтЗсп
5	+	+	+	+	+	-	+	+	СтЗпс, СтЗсп

Прокат для будівельних стальних конструкцій регламентується ГОСТ 27772-88. Марки позначаються літерою "С" і цифрами, які вказують границю текучості в МПа: С235, С245, С255, ('275, С285. Наприклад, С235 відповідає СтЗкп2 ГОСТ 380-94 і 1 ОСТ 535-88, а С245-СтЗсп5 і СтЗпс5. Цифри, що вказуються в кінці марок, - це номери категорій, за якими постачаються прокатні вироби.

Сталі якісні вуглецеві конструкційні (ГОСТ 1050-88) складають найбільшу групу. До них відносяться сталі котельні, рельсові, бандажні, дротові, пружинні, будівельні й машинобудівні, призначені для виготовлення деталей машин.

Машинобудівні сталі, як правило, підпадають термічній обробці. Крім того, в залежності від призначення прокату вони підрозділяються на слідуючі три групи: 1) для холодного штампування; 2) для гарячої обробки тиском і холодного волочіння (дроту- вапня); 3) для механічної обробки різанням (точіння, стругання, фрезерування тощо) по всій поверхні.

Для сталей вуглецевих якісних дуже ефективним способом підвищення механічних властивостей є термічна обробка. Твердість і міцність сталей можуть бути збільшеними у три-п'ять разів (у порівнянні з відпаленим станом) в зв'язку із змінами структури. При цьому характеристики жорсткості (модуль нормальної пружності Е і модуль зсуву С) практично не змінюються, тому що вони не залежать від структури. До сталей, які призначаються для термічно об- робляємих виробів, пред'являють деякі підвищені вимоги (наприклад, більш вузькі границі за вмістом вуглецю та інші). Така сталь називається сталлю підвищеної якості.

Низьковуглецеві якісні сталі (С<0,25%) киплячі (05кп, 07кп, Юкп) і спокійні (08, 10) відрізняються невисокою міцністю і високою пластичністю. Механічні властивості після нормалізації: о_в=330-340 МПа, Оо.2=200-210 МПа і 5=33-31%. Такі сталі пристосовують без термічної обробки для малонавантажених деталей. Тонколистову холоднокатану низьковуглецеву сталь використовують для холодного штампування.

Сталі 15, 15кп, 20,20, 25 (а_в=380-400МПа, а₀,₂=230-280 МПа, 5=27-23%) застосовують без термічної обробки або в нормалізованому стані для виготовлення відповідальних зварних конструкцій. Такі сталі також призначаються для виготовлення цементуємих деталей машин (шестерні, втулки, валики), які проходять складний цикл термообробки.

Середньовуглецеві якісні сталі (0,3-0,5% С): 30, 35, 40, 45, 50, 55 застосовують після нормалізації, поліпшення і поверхневого загартування для самих різноманітних деталей у всіх галузях машинобудування. Ці сталі у нормалізованому стані порівняно з низьковуглецевими мають більш високу міцність при високій пластичності (о_в=500-610 МПа; а₍₎,2=300-360 МПа; 5=21-16%). Сталі у відпаленому стані добре обробляються різанням. Після поліпшення (загартування з високим відпусканням) сталі 40, 45, 50 мають слідуючі механічні властивості: а_в=600-700МПа; о₀,2=400-600 МПа; \|/=50-40%; КСІЇ= 0,4-0,5 МДж/м². Прогартовуваність сталей невелика: критичний діаметр після загартування у воді не перевищує 10-12 мм (95% мартенситу). В зв'язку з цим середньовуглецеві сталі рекомендується застосовувати для виготовлення невеликих деталей або більш крупних, не потребуючих крізної прогартовуваності. Для підвиїцен-

11. я прогартовуваності сталей в них додатково збільшують кількість марганцю (до 0,9-1,2%), і тоді вони маркуються 40Г, 50Г.

Конструкційні сталі бувають і з високим вмістом вуглецю (0,6-0,8% С): 60, 65, 70, 80, 85. Вони мають підвищену міцність, зносостійкість і пружні якості; застосовують їх після загартування і відпускання, нормалізації і відпускання, поверхневого загартування для деталей, працюючих в умовах тертя при наявності високих статичних, вібраційних навантажень. З цих сталей виготовляють пружини; ресори, шпінделі, замкові шайби, прокатні валки тощо.