4.1. Механические характеристики некоторых отливок из серых чугуиов

(по ГОСТ 1412-70) при толщине стенки отливки до 30 мм

4.2. Механические характеристики некоторых ковких чугунов (по ГОСТ 1215-59)

Ковкие чугуны - условное название, так как коваться они не могут, хотя имеют повышенные по сравнению с другими чугунагли пластические свойства, что позволяет их применять для более высоких давлений и температур, чем серый чугун. Ковкпй чугун по механическим свойствам занимает среднее положение между чугуном и сталью и дает плотные отливки. Для деталей арматуры применяются ковкие чугуны КЧ 30-6 и КЧ 33-8. Их основные механические характеристики приведены в табл. 4.2. В обозначениях марок ковких чугунов первое число - предел прочности при растяжении, второе - относительное удлинение в процентах при разрыве образца.

Высокопрочные чугуны получаются введением в расплавленный чугун добавок из магния или магниевых лигатур. Это приводит к изменению формы графитовых включений в чугуне: вместо пластинчатой они приобретают шаровую форму, образуя мел1ше сферические зерна. Благодаря этому снижается концентрация напряжений возле зерен, и металл приобретает повышенные механические свойства, в ряде случаев приближающиеся к механическим характеристикам сталей. Удлинение, ударная вязкость н усталостная прочность некоторых высокопрочных чугунов позволяют в отдельных случаях заменить ими сталь. Необходимо, однако, технологическими приемами обеспечить достаточную прочность всех сечений отливок, отсутствие местных внутренних напряжений и ухудшений структур металла, особенно в местах переходов и соединений стенок.

Марки и механические характеристики высокопрочных чугунов для деталей арматуры приведены в табл. 4.3. Обычно применяются высокопрочные чугуиы марок ВЧ 38-17, ВЧ 4.2-12 и ВЧ 45-5, которые используются при температуре рабочей среды до 300° С. В обозначенпи марки первое число показывает предел прочности материала при растяжении, второе - относительное удлинение при разрыве образца.

4.3. Механические характеристики отливок из некоторых высокопрочных чугуиов (по ГОСТ 7293-70)

Группа

Марки стали

СтО; Ст1; Ст2; СтЗ; Ст5; Стб БСтО; БСт1; БСт2; БСтЗ; БСт4; БСт5; БСтб ВСт2; ВСтЗ; ВСт4; ВСт5

Для изготовления деталей арматуры могут также применяться чугуны кор-розионностойкие и жаропрочные марок ЧН17ДЗХ2 (ЖЧ-1), ЧН19ХЗШ, ЧН5Г8 Н8-5), ЧН15Д7Х2 и ЧН15ДЗХШ, а также антифрикционный чугун АСЧ-1.

4.2. Стали

Сталь благодаря высокой механической прочности и пластичности является высококачественным материалом для изготовления ответственных деталей арматуры. Пластичность стали способствует выравниванию напряжений в отдельных точках детали и уменьшает опасность ее внезапного разрушения, что особенно важно для арматуры высоких параметров п другой ответственной арматуры.

Углеродистые стали. Углеродистая сталь обыкновенного качества изготовляется по ГОСТ 380--71 (на бессемеровскую сталь не распространяется), качественная, выплавляемая в основных конверторах, мартеновских и электрических печах, - по ГОСТ 1050-74.

Углеродистая сталь обыкновенного качества подразделяется на три группы: а, б и В. Стали группы А поставляются с гарантированными механическими

TZTZTrZ Т 4.4. Марки углеродистой стали

чей прокатки; группы б - обыкновенного качества

С гарантированным химическим обыкновенного качества

составом; группы В - с гарантированным комплексом механических характеристик и химического состава. Стали группы А применяются для неответственных деталей, а для более нагруженных деталей применяются стали групп б и В. Стали группы а распространены значительно больше, чем стали групп б и В. Сталь каждой группы подразделяется на категории в зависимости от нормируемых показателей: группа а- 1; 2; 3; группа б - 1;2; группа В - i; 2; 3; 4; 5; 6. Углеродистые стали могут применяться при низких температурах: Спокойная до -40° С, кипящая - до -30° С. С повышением температуры свыше 300° С механические характеристики углеродистой стали быстро снижаются, поэтому сталь обыкновенного качества применяется до 425° С, качественная - до 455° С. Для ответственных объектов, например, в атомной энергетике, углеродистая (качественная) сталь в арматуре применяется только для температур до 350° С с целью обеспечения высокой надежности арматуры.

Марки стали приведены в табл. 4.4. В обозначении марок стали буквы Ст обозначают сталь, цифры от О до 6 - условный номер марки, буквы б и В обозначают группы. Номер категории ставится в конце обозначения, первая категория и группа а в обозначении ие указываются. Сталь всех групп с номерами марок 1-4 по степени раскисления изготовляют кипящей (кп), полуспокойной (пс) и спокойной (сп). Стали с номерами марок 5 и 6 изготовляют полуспокойиой и спокойной. Стали марок СтО и бСтО по степени раскисления не подразделяются. Для соединения сваркой применяются стали с гарантией свариваемости при содержании углерода менее 0,22%. Если степень раскисления стали не указывается, номер категории в обозначении отделяют знаком тире (например, СтЗ-2). Полуспокойная сталь с повышенным содержанием марганца имеет в обозначении букву Г (например, ВСтЗГпс).

В табл. 4.5 приведены механические характеристики углеродистых сталей обыкновенного качества, в табл. 4.6 - цвета маркировки сталей несмываемой краской (независимо от группы и степени раскисления).

Углеродистая качественная конструкционная сталь по ГОСТ 1050-74 делится по видам обработки на горячекатаную и кованую, калиброванную, сталь круглую со специальной отделкой поверхности-серебрянку. Стандарт распространяется на горячекатаную и кованую сталь марок 08; 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 58 (55пс) и 60 диаметром илн толщиной до 250 мм, а также сталь калиброванную и серебрянку всех марок. Стандарт регламентирует химический

4.5. Мехаиические характеристики горячекатаной углеродистой стали обыкновенного качества (по ГОСТ 380-71)

состав сталей марок 05кп, 08кп, 08пс, Юкп, Юпс, 15кп, 15пс, 20кп и 20пс. В обозначении марки стали цифры обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента. По степени раскисления сталь обозначают кипящую - кп, полуспокойную - ПС, спокойную - без индекса.

По требованиям к испытаниям механических свойств сталь делится на категории 1, 2, 3, 4 и 5 (табл. 4.7). Категория стали указывается в заказе. При отсутствии указаний поставляется сталь 2-й категории.

По состоянию материала сталь изготовляется без термической обработки, термически обработанная - Т, нагартованная - Н (для калиброванной стали и серебрянки).

В зависимости от назначения горячекатаная и кованая сталь делится на подгруппы: а - для горячей обработки давлением; б - для холодной механической обработки (обтачивания, строгания, фрезерования и т. д.) по всей поверхности; в - для холодного волочения (подкат). Назначение стали (подгруппы) должно быть указано в заказе.

4.6. Цвета маркировки углеродистых сталей обыкновенного качества (по ГОСТ 380-71)