2.2 Углеродистые качественные конструкционные стали

Качественные стали характеризуются более высокими, чем у сталей обыкновенного качества, механическими свойствами, что объясняется более низким содержанием вредных примесей и неметаллических включений.

Стали поставляются в виде проката, поковок и других полуфабрикатов с гарантированным химическим составом и механическими свойствами.

Качественные углеродистые стали маркируются цифрами 08, 10, 15…85 и буквами КП, ПС. Цифры означают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а буквы – степень раскисления: кипящая (КП), полуспокойная (ПС), СП не указывается.

Углеродистые качественные стали делятся на три группы: низкоуглеродистые (сталь 08-25); среднеуглеродистые (сталь30-55); высокоуглеродистые (сталь60-85).

Низкоуглеродистые стали отличаются малой прочностью и высокой пластичностью в холодном состоянии. Такие стали производятся преимущественно в виде тонкого листа и используются после отжига для холодной штамповки с глубокой вытяжкой. Сталь 08КП широко применяется для штамповки кузовов автомобилей. Стали марок 15, 20, 25, пластичны, хорошо штампуются и свариваются. Из этих сталей изготавливаются малонагруженные детали невысокой прочности без термообработки : валы, оси, рычаги, шайбы, подкладки, болты, гайки и другие детали. Кроме того эти стали применяются для изготовления цементуемых деталей, от которых требуется высокая поверхностная твердость при вязкой сердцевине (кулачки, малонагруженные зубчатые колеса и др.)

Таблица2.3

Химический состав и механические свойства углеродистых качественных сталей

.

Марка стали.	Химический состав в %.					Механические свойства.
	C %	Mn %	Si %	S %	P %	σb МПа	δ %	Ψ %	HB МПа	ан МДж/м2
10	0,07- 0,14	0,35- 0,65	0,17- 0,37	<0.04	<0.04	340	31	55	1430	___
40	0,37- 0,45	0,50- 0,80	0,17- 0,37	<0.04	<0.04	580	19	45	2170	0,6
80	0,77- 0,85	0,50- 0,80	0,17- 0,37	<0.04	<0.04	1100	6	30	2850	___

Среднеуглеродистые стали имеют повышенную прочность и достаточную пластичность после термообработки (нормализации, улучшения или закалки ТВЧ), поэтому наиболее широко применяются для изготовления самых разных деталей во всех отраслях машиностроения: болты, плунжеры, зубчатые рейки, пальцы траков, оси, маховики, небольшие валы, шатуны, зубчатые колеса, коленчатые валы, шпиндели, шпонки и другие детали, испытывающие циклические нагрузки.

Высокоуглеродистые стали обладают высокой прочностью и износостойкостью, имеют высокий предел упругости, поэтому используются для изготовления высоконагруженных деталей, в том числе обладающих высокими упругими свойствами: прокатные валки, пружины, торсионы и другие детали.

Таблица 2.4

Назначение некоторых марок качественных сталей.

.

Марки Сталей	Назначение
10	Детали, не требующие высокой прочности, изготавливаемые штамповкой и холодной высадкой: трубки, прокладки, крепежные детали, кожухи, детали кузовов; цементуемые и цианируемые детали: копиры, упоры, валики, фрикционные диски и др.
40	Коленчатые валы, шатуны, зубчатые колеса, болты, шпильки, бандажи, плунжеры, шпиндели, оси, муфты, зубчатые рейки, пальцы траков, турбинные диски, оси, головки цилиндров, маховики и т.д.
80	Пружинящие детали и детали, подвергаемые абразивному износу: пружины, торсионы, шайбы Гровера, рессоры, прокатные валки, упорные кольца, цанги, диски, ножи, стойки пружинные и т.д.