книги из ГПНТБ / Шнееров, Я. А. Полуспокойная сталь
.pdfЭто связано в основном с меньшим содержанием крем ния в полуспокойной стали, которое может быть компен сировано повышением содержания углерода и марганца (табл. 55).
В результате корректировки химического состава (II вариант) прочностные свойства и пластичность арма туры из полуспокойной стали Ст. 5пс в дальнейшем прак тически не отличались от свойств арматуры из спокойной стали (табл. 53, I I вариант, табл. 56).
Т а б л и ц а 53. |
Химический состав |
и |
механические |
свойства стали |
|||||||
|
марок |
Ст.бпс |
и |
Ст.бсп |
(средние |
значения). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
С о д е р ж а н и е |
э л е |
М е х а н и ч е с к и е |
|
характе |
||
|
|
|
Марка |
|
ментов, |
% |
|
ристики |
|
|
|
Профиль, |
размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
стали |
|
с |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Мп |
S i |
кгс/мм 2 |
к г с / м м |
2 |
б 5 , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Уголок с толщиной |
Ст.бпс |
0,31 |
0,64 |
0,09 |
52,9 |
32,1 |
|
24,7** |
|||
полки до |
8 мм |
|
Ст.5сп 0,31 0,67 |
0,24 |
55,7 |
34,2 |
|
23,9** |
|||
Шахтная |
стойка |
Ст.бпс |
0,33 |
0,70 |
0,05 |
56,1 |
35,4 |
|
22,1** |
||
№ 27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Арматура |
диамет |
Ст.бпс |
0,35 |
0,70 |
0,05 |
55,4 |
32,0 |
|
29,1 |
||
ром 14—16 мм |
|
Ст.бсп |
0,34 |
0,60 |
0,26 |
56,0 |
32,8 |
|
28,2 |
||
Арматура |
диамет |
Ст.бпс |
0,33 |
0,67 |
0,07 |
54,0 |
31,1 |
|
26,4 |
||
ром 18—22 мм |
|
Ст.бсп |
0,29 |
0,71 |
0,24 |
55,2 |
31,3 |
|
25,0 |
||
Арматура |
диамет |
Ст.бпс |
0,35 |
0,67 |
0,07 |
55,1 |
32,9 |
|
23,4 |
||
ром 25 мм |
|
Ст.бсп |
0,36 |
0,56 |
0,20 |
55,0 |
31,0 |
|
23,6 |
||
Арматура |
диамет |
Ст.бпс |
0,33 |
0,66 |
0,07 |
52,8 |
30,5 |
|
25,1 |
||
ром 28 мм |
|
|
Ст. 5сп |
0,33 |
0,64 |
0,25 |
53,0 |
33,8 |
|
27,4 |
|
Арматура |
диамет |
Ст.5пс* |
0,35 |
0,89 |
0,07 |
64,4 |
34,0 |
|
23,5 |
||
ром 32 мм |
|
Ст.бсп |
0,33 |
0,69 |
0,25 |
61,7 |
33,2 |
|
23,9 |
||
* С повышенным |
содержанием марганца. |
|
|
|
|
|
|||||
Ударная |
вязкость |
(ненормируемая |
для |
стали |
|
Ст. 5) |
|||||
фасонного проката толщиной до 10 |
мм и сортового — до |
16 мм при температурах до —40° С |
включительно и пос |
ле механического |
старения практически одинакова |
для |
стали Ст.бпс и Ст. 5сп (табл. 57). Для обеих сталей |
tKl |
|
составляет ниже |
—40° С и только в единичных случаях |
|
— (30—40° С).
186
|
Т а б л и ц а |
54. Результаты статистической обработки |
испытаний |
арматуры из сталей Ст.5пс и Ст.5сп |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
испыта |
||
|
|
Вариант |
Д и а м е т р |
Число |
Средние значения |
(в скобках |
—среднеквадратичное |
ний, |
не |
удовлетворя |
||||||
Год |
Марка |
химиче |
|
|
|
отклонение) |
|
|
ющих |
требованиям |
||||||
стали |
ского со |
профиля, |
испыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ 380—60, % |
||||
|
|
става |
мм |
ний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 "т |
|
|
|
|
|
|
|
о в , к г с / м м 2 |
| |
о т , к г с / м м 2 |
б 5 , % |
а в |
[ б 5 * |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
||||||
|
|
|
|
|
Криворожский |
завод |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1961 |
КСт. 5пс |
I' |
10—22 |
2762 |
53,8 |
(3,7) |
|
34,4 |
(2,1) |
22,4 (2,8) |
9,0 |
0,5 |
1,8 |
|||
|
КСт. 5сп |
|
10—22 |
3025 |
56,1 |
(3,35) |
|
36,4 |
(2,35) |
22,7 (2,5) |
1,6 |
0,01 |
|
|||
1962 |
КСт. 5пс |
l l |
10—25 |
3070 |
56.8 |
(3,28) |
|
35.7 (2,2) |
25.7 |
(3,23) |
0,29 |
0,065 |
0,22 |
|||
|
КСт. 5сп |
|
10—25 |
3277 |
57,4 |
(3,3) |
|
36.8 |
(2,15) |
26,3 |
(3,08) |
0,21 |
|
|
0,31 |
|
|
МСт. 5пс |
I I |
10—25 |
1926 |
56.9 |
(4,06) |
|
35,8 |
(2,4) |
24.8 |
(3,31) |
1,76 |
0,52 |
|||
|
МСт. 5сп |
|
10—25 |
2266 |
56,7 |
(4,35) |
|
35,7 |
(2,1) |
24,8 |
(3,31) |
1,27 |
0,26 |
0,26 |
||
|
|
|
|
|
Макеевский |
завод |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1961 |
МСт. 5пс |
I |
14-25 |
884 |
54,7 |
(4,3) |
|
33.3 |
(2,5) |
21,0 |
(3,12) |
6,0 |
|
2,6 |
1,6 |
|
|
МСт. 5сп |
|
14—25 |
613 |
56,2 |
(3,4) |
|
35.4 |
(2,44) |
20,6 |
(2,48) |
|
|
|
1,7 |
|
1962 |
МСт. 5пс |
II |
14—25 |
556 |
55,7 (3,4) |
|
33,9 |
(2,04) |
24,4 |
(3,58) |
2,5 |
|
0,2 |
— |
||
|
МСт. 5сп |
|
14—25 |
689 |
55,5 |
(3,15) |
|
34,5 |
(1,8) |
23,9 |
(3,78) |
0,6 |
|
|
|
|
1961 |
МСт. 5пс |
I |
32—36 |
591 |
57,0 |
(4,16) |
|
31,9 |
(2,14) |
18,3 |
(3,4) |
7,9 |
|
3,4 |
10,3 |
|
|
МСт. 5сп |
|
32—36 |
610 |
58,2 |
(2,9) |
|
32,5 |
(2,0) |
17,5 |
(2,87) |
|
|
1,6 |
9,6 |
|
1962 |
МСт. 5пс |
I I |
32—36 |
196 |
58,2 |
(4,45) |
|
31,9 |
(2,6) |
21,0 |
(4,43) |
|
|
7,6 |
11,2 |
|
|
МСт. 5пс |
I I I |
32—36 |
324 |
61,2 |
(4,35) |
|
34,7 |
(2,42) |
21,6 |
(2,72) |
— |
|
|
2,5 |
|
|
МСт. 5сп |
|
32—36 |
139 |
58,0 |
(2,54) |
|
32,3 |
(1,5) |
21,2 |
(2,86) |
|
|
|
||
* 3а |
1961 г. — б 1 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
55. |
Изменение |
механических |
свойств |
сталей |
|||
Повышение |
|
Марка |
+ Л 0 " В , |
кгс/мм 2 |
|
|
- Д б „ % (абс . ) |
|
с о д е р ж а н и я |
|
к г с / м м 2 |
||||||
элементов |
|
стали |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,01 % с |
|
Ст. 5пс |
0,50—0,78 |
0,18—0,34 |
0,39—0,43 |
|||
|
|
Ст. 5сп |
0,42—0,96 |
0,21—0,27 |
0,15—0,56 |
|||
0,1 %Мп • |
Ст. 5пс |
1,5—2,0 |
0,80—1,35 |
0,50—0,80 |
||||
|
|
Ст. 5сп |
1,54—1,71 |
0,82—1,70 |
0,57—0,60 |
|||
|
Т а б л и ц а 56. |
Химический |
состав |
сталей |
|
|||
|
Вариант |
химиче |
|
Содержание, % |
|
|||
Сталь |
|
|
|
|
||||
|
ского |
состава |
|
С |
Мп |
S i |
||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
Ст.5сп |
|
|
|
0,28—0,37 |
0,5—0,8 |
0,17—0,37 |
||
Сг.бпс |
|
|
I |
0,28—0,37 |
0,5—0,8 |
0,05—0,15 |
||
Ст.бпс |
|
|
II |
0,30-0,39 |
0,6—0,9 |
0,05-0,15 |
||
Арматура диаметром > 16 мм и до 28 мм включитель но из полуспокойной стали по всем показателям при ис пытании на растяжение удовлетворяет требованиям ГОСТ 380—60* и по уровню механических свойств мало отличается от арматуры из спокойной стали, уступая ей по ударной вязкости при отрицательных температурах (табл. 53—57).
Для полуспокойной и спокойной сталей Ст. 5 влияние острого надреза на ударную вязкость выражено более от четливо, чем на малоуглеродистых. Так, критическая температура хрупкости для образцов размером 5Х Ю мм
при переходе от скругленного к острому надрезу |
повы |
|
шается на 40—60 град. |
|
|
В |
арматуре диаметром > 2 8 мм для полуспокойной |
|
стали |
I I группы химического состава наблюдалось |
зна |
чительное количество образцов, не удовлетворявших тре
бованиям ГОСТ 5781—61* (табл. 53) главным |
образом |
по пределу текучести (не менее 30 кгс/мм2 ). |
В связи |
с этим были проведены промышленные эксперименты по повышению прочностных свойств полуспокойной стали для арматуры диаметром 28—40 мм путем дальнейшего (до 1,1%) увеличения содержания марганца. Зависи мость механических свойств полуспокойной стали от со держаний углерода и марганца определяли методом
188
множественной корреляции по результатам 1700 первич ных испытаний арматурного профиля диаметром 28— 40 мм. Получены следующие уравнения регрессии:
0В (кгс/мм2 ) = 8,7 + 101,0% С + 18,9% Мп; (Ут (кгс/мм2) = 6,7 + 38,2% С + 15,9% Мп; б5 (%) = 48,0 - 64,9 % С - 6,7 % Мп.
По результатам расчетов с использованием получен ных уравнений был установлен следующий химический состав полуспокойной стали ( I I I вариант) для арматуры диаметром более 28 мм: 0,28—0,37% С; 0,8—1,1% Мп, до 0,17% Si.
Полуспокойная сталь с повышенным содержанием
марганца отличалась от обычной |
полуспокойной |
стали |
|||
( I I вариант) |
меньшей |
сегрегацией |
элементов |
по |
длине |
и, особенно |
по сечению |
раскатов. В арматуре |
из полу |
||
спокойной стали с 0,9—1,1% Мп максимальная |
положи |
||||
тельная степень сегрегации по углероду и сере |
составила |
||||
11 и 16% против 11 и 27% при 0,6—0,9% Мп (для спо койной стали соответственно 6 и 11%).
Полуспокойная сталь с повышенным содержанием марганца ( I I I вариант) характеризуется более высоки ми, чем спокойная, прочностными свойствами (табл. 53, 54) и удовлетворительной пластичностью, практически полностью удовлетворяя требованиям ГОСТ 5781—61* к стали Ст.5сп при испытании на растяжение. При по вторных сдаточных испытаниях арматуры отмечено по вышение значений относительного удлинения, причем тем в большей степени, чем ниже было его первоначальное значение и чем больше интервал между испытаниями. Поскольку пробы для сдаточных испытаний отбирали на разных горизонтах по длине раската слитка и получен ное улучшение результатов при повторном испытании могло быть связано с местом отбора пробы, для изучения этого вопроса было проведено специальное исследование. С этой целью испытывали ежедневно в течение 27 дней арматуру одиннадцати плавок полуспокойной стали. Об разцы для испытаний вырезали из одного и того же прутка арматуры данной плавки. Все испытания прове
дены на пятикратных |
круглых образцах диаметром |
20 мм. Исследования |
(рис. 72) показали, что в первые |
дни после прокатки величина относительного удлинения быстро нарастает. Затем этот процесс замедляется и пос-
189
|
Т а б л и ц а 57. |
Результаты |
испытаний |
на |
ударную |
вязкость стали |
марок |
Ст.5пс и Ст.Зсп |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Маркарка |
|
|
а н , к г с м / с м 2 , |
при |
т е м п е р а т у р а х , °С |
|
Критическая темпе |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
Профиль, размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
стали |
+20 |
| |
0 |
| |
|
- 2 0 |
—40 |
|
ратура |
хрупкости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
+20 |
после старения |
°С |
||
Уголок с |
толщиной |
полки до |
Ст.бпс |
|
|||
8 мм |
|
|
|
|
|
|
Ст 5сп |
Шахтная |
стойка № 27 |
Ст.бпс |
|
|
|
|
Ст.бсп |
Арматура |
диаметром |
14—16 мм |
Ст.бпс |
|
|
|
Ст.бсп |
Арматура |
диаметром |
18—22 мм |
Ст.бпс |
|
|
|
Ст.бсп |
Арматура |
диаметром 25 мм |
Ст.бпс |
|
|
|
|
Ст.бсп |
Арматура |
диаметром |
28 мм |
Ст.бпс |
|
|
|
Ст.бсп |
Арматура диаметром 32 мм |
Ст.бпс* |
||
|
|
|
Ст.бсп |
11,6 |
9,4 |
5,9-14,9 |
4,4—15,0 |
11,0 |
9,8 |
8,0—17,0 |
5,4—15,7 |
9,2 |
6,9 |
7,1—12,2 |
3,5—9, 1 |
8,9 |
6,1 |
7,9—10,1 |
5,6—6,8 |
10,3 |
8,8 |
5,8—19,0 |
4,1—16,7 |
9,1 |
8,1 |
6,6—12,3 |
4,8—12,1 |
9,4 |
7,9 |
6,4—11,8 |
2,9—10,4 |
8,8 |
7,1 |
7,5—13,3 |
5,1—9,8 |
8,5 |
6,8 |
4,7—12,7 |
3,2—10,8 |
9,3 |
7,5 |
7,3—10,7 |
6,6—8,4 |
9,8 |
6,9 |
5,7—15,2 |
3,2—13,3 |
9,8 |
7,9 |
4,0—14,0 |
4,0—10,7 |
7,0 |
3,6 |
2,7—11,9 |
1,0—9,1 |
8,6 |
6,9 |
3,7—14,1 |
1,6—13,1 |
7,9 |
8,0 |
6,9 |
4,2—11,7 |
5,2—11,2 |
3,4—9,8 |
8,3 |
8,0 |
6,8 |
4,2—13,0 |
6,5—12,2 |
4,2—10,6 |
5,9 |
3,6 |
5,2 |
4,0—8,0 |
1,5—6,3 |
3,3—6,9 |
5,2 |
4,0 |
4,7 |
4,8—5,8 |
3,0—5,3 |
4,6—4,9 |
8,0 |
5,8 |
5,0 |
3,8—17,0 |
0,6—12,6 |
1,2—8,9 |
6,9 |
4,9 |
4,8 |
3,7 - 8, 9 |
1,2—8,8 |
1,7—7,0 |
5,0 |
2,7 |
3,2 |
0,8—7,9 |
0,5—5,9 |
0,6—6,4 |
5,3 |
2,7 |
3,4 |
1,1—8,1 |
0,5—6,1 |
0,9—6,1 |
4,9 |
2,3 |
3,2 |
0,6-9,4 |
0,6—7,7 |
0,9—6,0 |
5,3 |
3,5 |
|
1,2—10,7 |
0,7—6,0 |
|
6,3 |
1,5 |
4,5 |
0,7—8,4 |
0,7—7,0 |
1,2—6,6 |
7,0 |
6,3 |
4,2 |
4,0—10,6 |
1,2—6,9 |
1,2—6,7 |
1,7 |
|
2,4 |
0,7—9,1 |
|
0,7-6,8 |
5,2 |
|
3,6 |
0,5—10,1 |
|
0,5—7,2 |
П р и м е ч а н и е . Числитель — средние значения, знаменатель — предель- |
t |
ные. |
* С повышенным содержанием марганца.
<( - 4 0 )
<( - 4 0 )
-4 0
<( - 4 0 )
—30-г- <(—40)
—40-т- <(—40)
—20-ь <(—40)
—20-=- <(—40)
(—20) -ь (—40)
( - 20) - ( - 40)
( - 20 ) ^ ( - 40 )
—40+ < (—40)
0 ~ (—20)
0 - f - < ( - 2 0 )
190 |
191 |
|
ле 12—15 суток относительное удлинение стабилизи руется.
Технологическую пробу на загиб в холодном состоя нии, как правило, выдерживали все образцы из спокой ной и полуспокойной стали Ст. 5 без существенных раз личий.
При исследованиях и статистической обработке ре зультатов сдаточных испытаний (см. табл. 54) отмечено
4%
32 |
|
|
|
28 |
• |
|
V |
|
|
« 7 |
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
° " t |
Ш COD |
|
|
о О • |
Д |
I |
20 |
О » |
||
|
|
|
|
16 |
|
|
|
12 |
|
|
|
8 h |
а б в г д е ж з и |
|
к л |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
в |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
бремя |
после |
прокатки, |
суш |
|
|
|
||
Рис. 72. Характер изменения относительного удлинения стали Ст.5пс с тече нием времени после прокатки (а—л — отдельные плавки)
увеличение однородности механических свойств по рас кату слитка с повышением содержания марганца в полу спокойной стали.
При повышении содержания марганца с 0,6—0,9 до 0,8—1,1% существенно снизилась критическая темпера тура хрупкости (на 15-—20 град ) и увеличилась ударная вязкость после механического старения. Поэтому сталь Ст. 5пс с повышенным содержанием марганца в армату ре диаметром 32 мм по показателям хладостойкости и чувствительности к механическому старению мало от
личается от |
спокойной |
(табл. 57). |
|
|
|
Предел усталости (cr-i) круглых гладких |
образцов |
||||
диаметром |
5,53 мм, вырезанных |
из |
листа |
толщиной |
|
12 мм, для полуспокойной и спокойной |
стали |
Ст.5сп на |
|||
ходился в одинаковых |
пределах |
(0,41—0,44 ств); на об- |
|||
192
разцах с надрезом (# = 0,45 мм) он был на 12,8—26,7% ниже, чем на гладких.
В строительных организациях арматуру упрочняют путем предварительного ее растяжения. Для оценки влияния этого технологического приема на свойства спо
койной и полуспокойной стали |
стержни диаметром! 12— |
|
28 мм подвергли деформации |
растяжением |
на лабора |
торной машине из расчета получения 5%-ного |
остаточно |
|
го удлинения (как это принято на практике). Для срав нения исследовали рядом взятые штанги без упрочнения.
После упрочнения прочностные характеристики арма туры значительно возрастают (иногда предел текучести на 16—20 кгс/мм2 ), а относительное удлинение снижает ся и во многих случаях оказывается ниже требуемой нор мы. При этом в результате упрочнения резко снижается ударная вязкость, особенно при отрицательных темпера турах. Это приводит к повышению критической темпера туры хрупкости на 20—30 град. Установлено, что наклеп арматуры в процессе холодной деформации растяжени ем ухудшает пластические свойства и хладостойкость по
луспокойной |
и спокойной сталей |
Ст. 5 |
в равной |
мере. |
С учетом |
этого более целесообразно |
производить тер |
||
мическое упрочнение арматуры |
из среднеуглеродистых |
|||
сталей, которое наряду с получением |
высокого |
уровня |
||
прочности и требуемого значения относительного удлине ния позволяет повысить хладостойкость металла (tKl сни жается на 20—40 град).
Свариваемость углеродистой полуспокойной стали
В связи с тем, что наиболее производительным инду стриальным методом изготовления конструкций в настоя щее время является сварка, важным технологическим показателем стали является ее свариваемость. Под хо рошей свариваемостью стали понимают возможность по лучения сварного соединения, по прочности не уступаю щего или мало уступающего основному металлу, с мини мальным изменением свойств основного металла в зоне термического воздействия сварного шва и без образова ния трещин в шве и околошовной зоне [250].
Малоуглеродистая сталь. Свариваемость полуспо койной стали Ст. Зпс в сравнении со спокойной Ст. Зсп изучали в Институте электросварки им. Е. О. Патона и в
13—343 |
193 |
Т а б л и ц а 58. |
Ударная |
вязкость металла |
сварного шва |
|
|||||
|
|
(средние значения) |
|
|
|
||||
Маркарка |
|
|
а н , к г с м / с м 2 |
, при разных т е м п е р а т у р а х , °С |
|||||
Способ |
сварки |
|
|
|
|
|
|
||
стали |
20 |
° |
—20 |
—40 |
- 6 0 |
+20* |
|||
|
|
||||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ст.Зпс |
Автоматический |
14,9 |
11,8 |
9,5 |
8,5 |
4,0 |
7,4 |
||
|
Ручной |
|
12,8 |
12,3 |
8,7 |
8,9 |
5,0 |
6,6 |
|
Ст.Зсп |
Автоматический |
12,4 |
9,6 |
7,3 |
6,9 |
5,8 |
6,7 |
||
|
Ручной |
|
10,8 |
8,3 |
8,1 |
6,8 |
5,8 |
4,3 |
|
*После механического старения.
УНИИМ на листовом (толщиной 8—30 мм) и фасонном (балка № 55, уголок № 7,5) прокате. Исследуемые стали
имели примерно одинаковые содержания углерода, мар ганца, серы и фосфора, различаясь только степенью рас кисленности.
Образцы |
изготавливали ручной |
дуговой (с примене |
|||
нием электродов ЦМ-7, ОММ-5, |
АНО-4, |
УОНИ-13/45) |
|||
или автоматической (проволокой |
Св08А под слоем флю |
||||
са АН-348А) |
сваркой. Ручная |
сварка |
производилась |
||
электродами |
диаметром 5 мм при /д=200-+-220 А, а ав |
||||
томатическая — проволокой |
такого |
же |
диаметра при |
||
/д =425-+860 |
А и гг = 30ч-39 |
В. |
|
|
|
Сварные соединения по прочности не уступали основ ному металлу и характеризовались удовлетворительны ми механическими свойствами: временное сопротивление
иотносительное удлинение составляли выше 41,5 кгс/мм2
и18%, а угол загиба в холодном состоянии 180°. Ударная вязкость металла шва сварных соединений
при всех температурах испытаний и после механического старения была выше, чем у основного металла. Сущест венной разницы в значениях ударной вязкости (табл. 58), критической температуры хрупкости, содержании газов и неметаллических включений в металле шва для полу спокойной и спокойной стали не отмечено.
Исследование свойств полуспокойной стали в около шовной зоне (участок перегрева) показало, что она прак тически не склонна к термическому старению и по удар ной вязкости при всех температурах испытаний в широ ком диапазоне режимов сварки не уступает основному металлу.
194
Т а б л и ц а |
59. |
Сравнение свойств |
сталей |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Критическая |
скорость |
Марка |
Вид и |
размер |
Содер |
|
деформации, |
мм/мин |
||
жание |
Mn/S |
|
|
|||||
стали |
|
проката |
|
углерода, |
ручная |
|
||
|
|
|
|
|
о/ /о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сварка |
|
Ст.Зпс |
Лист 12 ММ |
|
0,17 |
Н , 1 |
6,1 |
8,5 |
||
Ст.Зпс |
То |
же |
|
|
0,19 |
14,4 |
8,3 |
3,5 |
Ст.Зпс |
» |
» |
|
|
0,18 |
13,0 |
6,1 |
3,5 |
Ст.Зсп |
» |
» |
|
|
0,22 |
14,0 |
5,8 |
4,2 |
Ст.Зсп |
» |
» |
|
|
0,20 |
21,4 |
8,0 |
3,4 |
Ст.Зпс |
Балка |
№ 55 |
0,18 |
13,0 |
6,1 |
3,5 |
||
Ст.Зсп |
То |
же |
|
|
0,19 |
13,5 |
6,5 |
7,7 |
Ст.Зпс |
Уголок |
№ |
7,5 |
0,20 |
20,1 |
6,7 |
4,4 |
|
Ст.Зсп |
То |
же |
|
|
0,20 |
21,4 |
8,0 |
3,4 |
Для исследования склонности полуспокойной и спо койной сталей к образованию кристаллизационных тре щин были испытаны тавровые и стыковые сварные об разцы из листа толщиной 10 и 20 мм. Исследование об разцов, изготовленных ручной электродуговой сваркой на принятых для таких соединений режимах, не выявило кристаллизационных трещин как в макрошлифах, выре занных из швов, так и в изломах швов после их разру шения.
Исследованиями на установке ИМет-ЦНИИчермет установлено, что металл околошовной зоны сварных со
единений из стали Ст.Зпс при |
ручной (7Д =2004-220 А, |
ис в == 15 м/ч) и автоматической |
(/д =400-г-420 А, и с в = |
= 45 м/ч) сварках обладает высокой стойкостью против образования горячих трещин и в этом отношении не усту пает спокойной стали (табл. 59).
По твердости металла в околошовной зоне полуспо койная и спокойная стали также практически не отлича лись, поэтому сварка полуспокойной стали ВСт. Зпс мо жет выполняться с применением тех же сварочных ма
териалов и на |
тех |
же режимах, что и для спокойной |
|||
стали ВСт. Зсп. |
|
|
|
|
|
Среднеуглеродистая |
сталь. |
Свариваемость |
стали |
||
Ст. 5пс исследовали |
в УНИИМ |
и ЦНИИ |
строительных |
||
конструкций на арматуре периодического |
профиля диа |
||||
метром 18—40 мм и фасонном |
прокате (уголок, |
балка). |
|||
Для сравнения |
исследовали спокойную |
сталь |
Ст. 5сп. |
||
13* |
v |
195 |
|
Т а б л и ц а |
60. Сравнение |
свойств сталей |
|
||
|
Условный |
Содержание |
|
Критическая |
||
Марка стали |
Mn/S |
скорость |
дефор |
|||
номер плавки |
углерода, % |
|||||
|
|
|
|
мации, |
мм/мин |
|
Ст.бпс |
1 |
0,31 |
14,9 |
1 ,2 |
||
|
2 |
0,34 |
12,1 |
1,2 |
||
|
3 |
0,37 |
19,0 |
0,7 |
||
Ст.5сп |
4 |
0,32 |
16,2 |
1 ,4 |
||
|
5 |
0,37 |
11,1 |
0,6 |
||
При исследовании арматуры из стали Ст. бпс с содер жанием до 0,40% С определяли стойкость металла шва против образования горячих трещин и эксплуатационную свариваемость при контактной и ручной дуговой сварке электродами типа Э42 и Э42А на образцах натурных со единений. Металл шва, наплавленный на стержни перио дического профиля из полуспокойной стали Ст. бпс, об ладал такой же стойкостью против образования горячих трещин, как и металл, наплавленный на стержни из спо
койной стали Ст. бсп. |
|
|
||
Как показано ниже, по прочности сварные |
соединения |
|||
из полуспокойной и спокойной стали были |
практически |
|||
равноценны |
и не уступали основному металлу в исход |
|||
ном состоянии: |
|
|
||
0в при ручной |
сварке, кгс/мм2 : |
Ст. 5пс |
Ст. Sen |
|
внахлестку |
|
50—56 |
50—63 |
|
с двумя |
накладками . . . . |
51—58 |
50—64 |
|
ванным |
способом |
50—59 |
50—63 |
|
ств при стыковой сварке, кгс/мм2 . |
50—61 |
50—66 |
||
Разрушающая |
нагрузка при испыта |
|
|
|
нии на срез |
(точечная сварка), кгс |
5060—7780 |
5360—7580 |
|
Сварные |
соединения из сталей |
Ст.бпс и Ст.бсп в ли |
||
стовом и фасонном прокате, выполненные ручной свар кой электродами, Э50 обладали высокой прочностью и пластичностью, равноценными основному металлу. Од нако при автоматической сварке наряду с высокой проч ностью наблюдалась пониженная пластичность (угол за гиба 50—180°) соединений из обеих сталей.
Определение стойкости металла шва против образо
вания горячих трещин |
проведено также |
на |
установке |
ИМет — ЦНИИчермет и на крестообразных |
-образцах. |
||
Установлено, что стали |
Ст.бпс и Ст.бсп |
обладают вы- |
|
196