Краткие сведения о сталях.
Стали подразделяются на углеродистые и легированные.
Углеродистыми конструкционными называют стали, содержащие углерода 0,1 —0,7%.
Легированными сталями называют стали на основе железа, содержащие один или несколько легирующих элементов и углерода до 0,5%.
Углеродистые стали поставляют по ГОСТ 380 - 71 (углеродистая сталь обыкновенного качества), ГОСТ 1050 - 74 (углеродистая конструкционная качественная сталь), ГОСТ……. (для строительных конструкций.), ГОСТ……. (для судостроения), ГОСТ…… (для мостостроения) и др.
Углеродистая конструкционная сталь, идущая на сварные изделия, разделяется на низко-, средне- и высокоуглеродистую. К низкоуглеродистым сталям относят стали, не закаливающиеся при дуговой и газовой сварке, содержание углерода в них не превышает 0,22%; в среднеуглеродистых сталях углерода равно 0,2 — 0,45% и в высокоуглеродистых 0,45 — 0,7%.
По основной структуре стали подразделяются на классы: перлитный, бейнитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный.
Сталь машиностроительная в большинстве случаев относится к перлитному классу, сталь с особыми свойствами — к аустенитному, мартенситному или ферритному классам.
Углеродистая сталь обыкновенного качества по характеристике поставки подразделяется на три группы: А — механическим свойствам, Б — химическому составу и В — механическим свойствам и химическому составу.
Согласно строительным нормам и правилам изготовление сварных изделий должно производиться из сталей группы В. Сталь этой группы имеет 6 марок в зависимости от химического состава и механических свойств, степени раскисления и номера категории стали. Для сварных конструкций сталь группы В применяют в основном марок ВСт2 и ВСт3 всех степеней раскисления и всех номеров категорий.
Расшифровка стали по названию марки следующая: ВСт3сп3 — сталь группы В, марки 3, спокойная (по раскислению), 3-й категории; ВСт3Гпс4 — сталь группы В, марки 3, с повышенным содержанием марганца, полуспокойная, 4-й категории; ВСт3кп — сталь группы В, марки 3, кипящая, 1-й категории.
Марки углеродистой конструкционной качественной стали обозначаются: 08, 10, 15, 20 и т. д., где цифры показывают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента.
Марки углеродистой свариваемой стали для строительных металлических конструкций обозначаются: 18кп, 18пс, 18сп, 18Гпс и 18Гсп, где цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (от 0,14 до 0,22 %, а в марке 18Гсп от 0,14 до 0,20%), буква Г — содержание
марганца от 0,80 до 1,10% и индексы кп, пс, сп означают — кипящая, полуспокойная и спокойная сталь.
Свариваемость сталей.
Показателем хорошей свариваемости низкоуглеродистой стали в изделиях, работающих при статических нагрузках и цеховой температуре, является возможность получения сварных соединений равнопрочных с основным металлом без применения специальных технологических условий (предварительного подогрева, термообработки и др.).
Показателями свариваемости легированных сталей, предназначенных, например, для изготовления химической аппаратуры, является возможность получить сварное соединение, обеспечивающее специальные свойства — коррозионную стойкость, прочность при высоких или низких температурах.
При оценке свариваемости термически упрочненной стали важной характеристикой является ее склонность к разупрочнению (потере прочности) при сварке. Обычно разупрочнение происходит в зоне термического влияния на участке с температурами нагревания 400 —720°С в зависимости от температуры отпуска стали на металлургическом заводе в процессе ее изготовления (закалка плюс отпуск).