2.3. Легированные конструкционные стали

Элементы специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее свойств, называются легирующими элементами.

Легированные стали по суммарному содержанию легирующих элементов подразделяются на низколегированные, среднелегированные, и высоколегированные.

Легированным сталям присваивается название в зависимости от того, каким элементом она легирована. Например: хромистая, никелевая, хромоникелевая, хромоникельмолибденовая и т.д. Легированные стали дороже качественных углеродистых сталей, но по свойствам они их существенно превосходят. Они обладают более высоким пределом прочности пи растяжении, лучшей пластичностью и вязкостью, лучшей коррозионной стойкостью.

Маркировка легированных сталей

Марка легированной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. Легирующие элементы имеют обозначения:

Н – никель;

Х – хром;

К – кобальт;

М – молибден;

Г – марганец;

Д – медь;

Р – бор;

С – кремний;

В – вольфрам;

Ф – ванадий;

Ю – алюминий;

Ц – цирконий;

Б – ниобий

Цифра, стоящая после буквы указывает на содержание легирующего элемента в процентах. Если после буквы цифра не указана, то легирующего элемента содержится около 1 %. Первая цифра в маркировке конструкционных сталей показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Первая цифра в инструментальных сталях показывает содержание углерода в десятых долях процента. Если цифра не указана, то углерода содержится около 1 %.

Высококачественные легированные стали в конце марки имеют букву «А», а особо высококачественные букву «Ш».

Например:

Сталь 40ХН2МА – легированная конструкционная сталь высокого качества. Содержит: 0,40% углерода, хрома до 1%, никеля до 2%, молибдена до 1%.

Сталь 9 ХС – легированная инструментальная сталь содержит: 0,9% углерода, хрома и кремния до 1%.

2.3.1. Строительные легированные стали

Стали с повышенным содержанием марганца и кремния после горячей прокатки и термической обработки используют для изготовления сварных и клепаных конструкций строительных форм, конструкций мостов, рам и т.п.

Марганцовистую сталь марок 19Г, 14Г применяют для изготовления магистральных нефтепроводов, стали 35ХС, 25Г2С – для арматуры обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Низколегированные стали после прокатки значительно превосходят по техническим свойствам углеродистые стали. Например, стали 10Г2СД, 15Г2СФ, 15ХСНД. Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются. Свойства сварных швов и прилегающих к ним участков близки к свойствам основного металла. Стали для сварных конструкций дополнительно раскисляют алюминием и вводят титан для предотвращения укрепления зерна металла в основной зоне. Легирование медью, никелем, хромом увеличивает коррозионную стойкость.

2.3.2. Стали для холодной штамповки

Для обеспечения высокой штампуемости отношение δ_вδ_0,2 стали должно быть 0,5-0,65 при ψ не менее 40%. Штампуемость стали хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0,02-0,04%V) и 08Ю (0,02-0,07 %Al).