Знижений опір крихкому руйнуванню особливо характерно для прокату значної товщини (14-20 мм і більше) з киплячої сталі.
Спокійна сталь набагато однорідніше за хімічним складом, ніж кипляча сталь. Завдяки присутності в спокійній стали залишкового (Кислоторозчинні) алюмінію у неї нижче схильність до зростання зерна, ніж у киплячій стали. Тому міцність і хладостойкость більш однорідного і дрібнозернистого прокату з спокійної сталі вище, ніж прокату з киплячої сталі.
Але при затвердінні спокійної сталі в виливницях утворюється велика усадочная раковина, для видалення якої вдаються до обрізання злитка (12-16% по масі). Внаслідок цих втрат, а також додаткових витрат, у тому числі на феросплави і алюміній для розкислення, спокійна сталь дорожче киплячій.
Існує сталь з проміжною ступенем розкислення - полуспокойная. На відміну від киплячої вона обробляється перед розливанням невеликою кількістю розкислювачів.
За однорідності хімічного складу, мікроструктури і механічних властивостей, по опору крихкому руйнуванню і міцності показників прокат з напівспокійної сталі поступається прокату зі спокійної сталі і займає між ним і прокатом з киплячої сталі проміжне положення.
Основною перевагою киплячої сталі є високий (більше 95%) вихід придатного. У напівспокійної сталі, раскисляют марганцем і в ковші кремнієм, вихід придатного становить близько 90%.
Спокійна сталь раскисляют кремнієм, марганцем і алюмінієм. Вихід придатного злитків спокійної сталі близько 85%, але метал значно більш щільний і має більш однорідний хімічний склад.
За якістю розрізняють сталі звичайної якості і якісні сталі. Сталі звичайної якості містять не більше 0,05% S і не більше 0,04% Р. Якісні сталі містять не більше 0,04% S (у разі інструментальних сталей до 0,03%) і не більше 0,035% Р, вони менш забруднені неметалевими включеннями і газами. В особливо відповідальних випадках ці стали містять менше 0,02% S і 0,03% Р. Тому при однаковому вмісті вуглецю якісні стали мають більш високі пластичність і в'язкість, особливо при низьких температурах. Якісні стали переважніше для виготовлення виробів, експлуатованих при низьких температурах, зокрема, в умовах Півночі та Сибіру.
Сталі звичайної якості виготовляють за ГОСТ 380-94. Виплавка їх зазвичай проводиться у великих мартенівських печах і кисневих конвертерах. Позначають їх буквами «Ст» і цифрами від 0 до 6, наприклад: Ст0, Ст1, Ст6. Букви «Ст» позначають «Сталь», цифри - умовний номер марки сталі в залежності від її хімічного складу. У кінці позначення марки коштують букви «кп», «пс», «сп», які вказують на спосіб розкислення: «кп» - кипляча, «пс» - полуспокойная, «сп» - спокійна.
Вуглецеві сталі звичайної якості містять С? 0,49% і випускаються трьох різновидів залежно від технології розкислення: киплячі з С? 0,27% (Ст1кп, Ст2кп, Ст3кп і Ст4кп); напівспокійну (Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс, Ст4пс, Ст5пс і Ст6пс); спокійні (Ст1сп, Ст2сп, Ст3сп, Ст4сп, Ст5сп і Ст6сп). До цих сталям відносяться також стали Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст5Гпс з Mn=0,8-1,10% (у стали Ст5Гпс допускається Mn=0,8-1,20%). Ці сталі мають підвищену міцність в порівнянні з міцністю сталей Ст3пс, Ст3сп і Ст5пс. У стали Ст0 обмежують тільки вміст вуглецю (не більше 0,23%), сірки, фосфору, не пред'являють спеціальних вимог до технології її виплавки, нормують тільки тимчасовий опір (? В? 300 МПа).
У сталях звичайної якості нормують вміст домішок на більш високому рівні, ніж у сталей інших груп: S? 0,05%, P? 0,04%, As? 0,08%. У сталях, виплавлених на керченської руді, допускається As? 0,15%, N? 0,010%; в сталях, виплавлених в дугових печах, N? 0,012%.
Таблиця 2.1
Хімічний склад сталі звичайної якості Ст3сп5
Масова частка елементів,% за ГОСТ 380-82CSiMnSPCrNiCuAsN0.14 0.230.15- 0.30,4- 0,650,05 0,04 0,3 0,3 0,3 0.08 0.01
Таблиця 2.2
Механічні властивості стали Ст3сп5 при кімнатній температурі
У стані поставкіСеченіе, мм? 0,2, Н/мм? ? В, Н/мм? ?,% До 20245370-48026свише 20-40235370-48025
Таблиця 2.3.
Вимірювання ударної в'язкості стали Ст3сп5
Стан поставкіУдарная в'язкість КСU, Дж/см 2 при t, о С + 200-20-40-50Ліст товщиною 10-32 мм41-20840-7131-689-6311-28Фасонний прокаттолщіной 12 мм86-20671-8950-7943-5314-28
2.3 Конструкційна низьколегована сталь 09Г2С
Сталь 09Г2С широко використовується для різних деталей і елементів зварних металоконструкцій і ємностей, що працюють при температурі від - 70 до + 425 о С під високим тиском, для відповідальних зварних конст...
