Состав и применение низкоуглеродистых сталей

К низкоуглеродистым сталям относятся сплавы железа и углерода, в которых доля последнего не превышает 0,25% (в высокоуглеродистых этот показатель от >0,6 до 0,2%, в среднеуглеродистых 0,25-0,6%). Стали являются нелегированными, поскольку доля в них легирующих элементов незначительна и не оказывает существенного влияния на химические и механические свойства сплава

Состав и технические характеристики

Помимо углерода, в состав сплавов входят: марганец (до 1%), кремний (до 0,8%), хром (до 0,8%), а также вредные для металла примеси — фосфор (до 0,08%) и сера (до 0,06). В ряду характеристик:

высокая пластичность (уменьшается с повышением содержания углерода);
средние показатели прочности (от 320 до 450 МПа) — они, напротив, возрастают с повышением доли С;
хорошая свариваемость (наряду с легированными — лучшие показатели среди сталей).

Исходя из химических и механических свойств металла наиболее широко распространенными способами его обработки являются холодный прокат, отжиг, цементация (химически-термическое упрочнение).

Качественные машиностроительные стали

В обширной классификации сплавов данного типа выделяют стали обыкновенного качества и качественные машиностроительные (конструкционные) стали. К первым не предъявляются специальные требования в отношении выбора шихты и плавки. В полученном сплаве может содержаться до 0,08% фосфора и до 0,06% серы. Материал идет на производство горячекатаного металлопроката.

Требования к технологии выплавки качественных сталей более высоки. Плавка осуществляется только в электропечах, позволяющих с высокой точностью регулировать тепловой режим и использовать флюсы и шлаки. В результате получают сплав с минимальным содержанием вредных примесей: фосфора в нем не более 0,035%, серы — не более 0,04%.

Именно такие стали используются в ответственных узлах оборудования, включая прокладки, змеевики и втулки. В маркировке металла цифрами — от 08 до 25 указывается массовая доля карбидов — соединений металлов или неметаллов с углеродом.

Массовая доля элементов в химическом составе качественных низкоуглеродистых сталей:

Кремний — 0,17-0,37%
Марганец — 0,35-0,65% (Ст 08-20)
Хром — >0,1% (Ст 08), 0,15% (Ст 10), 0,25% (Ст 15, 20, 25), 0,50-0,80% (Ст 25).

Массовая доля углерода варьируется в диапазоне от 0,05-0,12% (Ст 08) до 0,22%-0,30% (Ст 25).

Применение

Качественные машиностроительные низкоуглеродистые стали повсеместно используются для производства износостойких деталей ответственных узлов — шестерен, змеевиков, рычагов, толкателей клапанов и т.д.

С их использованием изготавливаются надежные резинометаллические уплотнения, обеспечивающие высокую герметичность силовых соединений в пневматических и гидравлических устройствах, рассчитанных на высокое рабочее давление.

Для эксплуатации в условиях агрессивных сред поверхность изделий подвергается хромированию или оцинкованию.

Назад к списку