
ГЛАВА 2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ, ИХ СТРОЕНИЕ, СВ-ВА И КЛАССИФИКАЦИЯ
2.5. Классификация металлических материалов
Технология конструкционных материалов. Учебное пособие -47-
Массовая доля вредных примесей в стали всех марок, кроме Ст0,
должна быть не более 0,050 %, фосфора – не более 0,040 %, в стали марки
Ст0 серы – не более 0,060 %, фосфора – не более 0,070 %. Массовая доля
углерода в сталях колеблется от 0,06 до 0,49 %, массовая доля марганца – от
0,25 до 0,80 %. Полуспокойные и спокойные стали могут содержать повы-
шенное количество марганца (до 1,20 %), тогда в обозна
чении марок добав-
ляют букву «Г», например Ст5Гпс. В кипящих сталях массовая доля кремния
составляет не более 0,05 %, в полуспокойных – 0,05–0,15 %, в спокойных –
0,15–0,3 %. Химический состав сталей обыкновенного качества, по ГОСТ 380–94,
приведен в табл. 2.2
.
Кипящие стали по ударной вязкости отличаются от спокойных и полу-
спокойных. Порог хладноломкости (температура перехода стали из вязкого
состояния в хрупкое) у кипящей стали на 30–40 °С выше, чем у спокойной.
Поэтому применение кипящих сталей при низких температурах или в кон-
струкциях, испытывающих динамические или вибрационные нагрузки,
недопустимо. Для ответственных конструкций лучше всего использовать
спокойные ст
али.
Кипящие стали, вследствие низкого содержания кремния, имеют
невысокий уровень предела текучести и упругости. Этим объясняется
высокая способность кипящей стали к вытяжке при деформации.
Недостатком сталей обыкновенного качества является их малая
прочность и малая хладностойкость.
Стали обыкновенного качества Ст2пс, Ст2кп, Ст3кп применяют для
неответственных, малонагруженных элементов сварных конструкций. Стал
и
Ст4пс, Ст5сп используют для изготовления деталей клепаных конструкций,
болтов, гаек, звездочек, рычагов и других изделий.
Углеродистые качественные конструкционные стали выпускаются
в соответствии с ГОСТ 1050–88 «Прокат сортовой, калиброванный, со спе-
циальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкци-
онной стали», который устанавливает технические условия для горячеката-
ного и кованого сортового проката из сталей марок 05кп, 08кп, 08пс, 08,
10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 15пс, 15, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50,
55, 58, 60 диаметром или толщиной до 250 мм. Качественные углеродистые
стали маркируются буквами и циф
рами. Двузначные числа показывают
содержание углерода в сотых долях процента. Последующее буквенное обо-
значение указывает на степень раскисления: «сп» – спокойная сталь, «пс» –
полуспокойная сталь, «кп» – кипящая сталь. При отсутствии буквенного
обозначения сталь относится к спокойной стали (рис. 2.24). Содержание
углерода в конструкционных углеродистых сталях составляет от 0,05 до 0,65
%, марганца – от 0,25 до 0,80 %, кремн
ия – от 0,03 до 0,37 % в зависи-мости
от степени раскисления и содержания углерода. По содержанию углерода
стали 05кп, 08, 08кп, 10, 15, 20, 25 относятся к низкоуглеродистым, стали 30,
35, 40, 45, 50 – к среднеуглеродистым (рис. 2.24
), стали 55, 60 – к
высокоуглеродистым.