Конструкционные стали применяются для производства деталей, узлов механизмов в машино-и станкостроении. Производятся по различным ГОСТ в зависимости от типа.
Марки стали
Конструкционную сталь разделяют в зависимости от состава, который определяет ее свойства.
Углеродистая или сталь общего назначения – выплавляется в кислородных конвертерах, мартенситовых печах. Преимущественно это горячекатаная (гк) листовая конструкционная сталь, применяемая для производства изделий путем высокотемпературной обработки: горячей прокатки, ковки, сваривания.
Углеродистая качественная (улучшаемая) – имеет ограниченное содержание серы и фосфора. Бывает низко-, средне-, высокоуглеродистой. Сфера эксплуатации – машиностроение. Из мягких сортов изготавливают не подвергающиеся большим нагрузкам детали методом глубокой вытяжки.
Автоматная – соединение железа с углеродом с повышенным содержанием серы и фосфора. Отличается улучшенной обрабатываемостью резанием, предназначена для станочной обработки, лазерной резки.
Инструментальная – твердая сталь для изготовления инструментов, работающих при статических или ударных нагрузках. Выпускается в виде листов, прутков разной формы, проволоки.
Легированная, низколегированная – стали с измененными путем добавления легирующих элементов физическими свойствами. Это сырье для изготовления деталей, испытывающих высокие нагрузки.
Теплоустойчивая – сорта для производства изделий, которые эксплуатируются при температурах до 400 – 600 °C.
Шарикоподшипниковая – сырье для шарикоподшипников, испытывающих высокие локальные нагрузки.
Рессорно-пружинная – обеспечивает сопротивление пластичным деформациям, обладает релаксационной стойкостью. Это сырье для пружин, проволоки, сильфонов, рессор.
Конструкционные стали на территории стран СНГ, в том числе Казахстана, обозначают разработанной в СССР буквенно-цифровой системой, где буквы указывают на состав или принадлежность к группе, цифры – процентное содержание добавок.
Способы упрочнения и раскисление
Конструкционные сорта стали имеют высокие эксплуатационные свойства: прочность, предел текучести, вязкость, пластичность, стойкость к нагрузкам. Их улучшают путем термической и / или химической обработки. Используемые в машиностроении стали в зависимости от метода упрочнения, бывают:
- Цементируемыми (содержат 0,2 – 0,3% углерода) – поддаются цементации с последующей закалкой. Из них изготавливают детали, работающие при высоком трении, динамических нагрузках.
- Улучшаемыми (0,3 – 0,5% углерода) – обрабатываются путем закалки и отпуска. Являются сырьем для деталей, испытывающих циклические ударные нагрузки.
- Азотируемыми – подвергаются легированию нитридообразующими компонентами для повышения износостойкости.
Конструкционную сталь классифицируют по степени раскисления, в процессе которого из расплава удаляют кислород.
- Спокойные стали – хорошо раскислены – при их кристаллизации не происходит выделение газов.
- Полуспокойные – недостаточно раскислены, в верхней части слитка встречаются пузыри, которые завариваются при прокатке.
- Кипящие – отличаются интенсивным выделением газов в процессе кристаллизации, различием состава верхней и нижней частей слитка.
Цену на сталь определяют состав, способы литья, обработки, форма (лист, прут), размеры заготовки.
