свойства. Технологические свойства этих сталей приведены в табл. IV.6, а режимы термической обработки и свойства изготовленных из них поковок -в табл. IV.7. Области применения углеродистых сталей обыкновенного качества представлены в табл. IV.S Свойства этих сталей можно существенно повысить термической обработкой. Применяют следующие технологические схемы термической обработки прокатных изделий из строительной стали: термическое упрочнение в потоке прокатного стана (с реализацией эффекта высокотемпературной термомеханической обработки), улучшение (закалка с высоким отпуском с отдельного нагрева) и нормализацию. Помимо этого, для формирования высоких механических свойств в процессе прокатки и последующего охлаждения металла используют контролируемую прокатку.

Выбор технологической схемы термической обработки определяется многими факторами. Опыт показывает, что наиболее рациональным видом упрочняющей термической обработки проката является улучшение (закалка и отпуск или самоотпуск). Этим способом можно повысить прочность прокатных изделий в 1,5-2 раза, а по пределу текучести, по которому обычно ведут расчеты прочности конструкций, даже в три раза. Достоинством упрочнения в потоке прокатного стана является возможность использования тепла прокатного нагрева, которое теряется бесполезно при охлаждении проката на воздухе. При этом сохраняется топливо, которое необходимо было бы израсходовать на повторный нагрев проката под термическую обработку. Кроме того, отпадают большие капитальные затраты на сооружение нагревательных печей, специального здания для них, на оборудование, связанное с работой печей, и соответствующие эксплуатационные и транспортные расходы. При упрочнении в Потоке прокатного стана представляется возможность использовать эффект высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО), если интенсивное охлаждение начинается вскоре после выхода металла из прокатного стана.

В настоящее время термическая обработка листового и сортового проката из углеродистой стали обыкновенного качества и низколегированной стали получила определенное распространение на металлургических заводах.

В соответствии с ГОСТ 14637-79 металлургические заводы поставляют термически упрочненную сталь марки ВСтТ следующего химического состава, %; 0,09-0,22 С; 0,4- 0,65 Мп; :0,045S; :0,055Р. Содержание кремния в стали марки ВСтТкп не превышает 0,07%; в стали марки ВСтТпс0,05- 0,15%, в стали марки ВСтТсп- 0,12-0,3%. Механические свойства листов толщиной 10-40 мм из стали марки ВСтТ должны быть не ниже следующих значений; ав - 44 кгс/мм2; От-30 кгс/мм ; б -167о; при температуре минус 40** С -3 кгс-м/см; an после механического старения при комнатной температуре-3 кгс-м/см.

Иногда металлические конструкции изготавливают из качественных углеродистых

сталей (с содержанием углерода <0,2%), поставляемых по ГОСТ 1050-74. Однако качественные углеродистые стали значительно более широко применяют для изготовления деталей машин. Поэтому их состав, свойства и назначение будут рассмотрены в соответствующем разделе справочника (см. гл. V).

3. Низкопегировднные стали

Низколегированные стали широко применяют в горячекатаном состоянии или после термической обработки для изготовления трубопроводов, сварных конструкций в вагоностроении, металлургическом и горном машиностроении, в строительстве, на транспорте и в других отраслях. Как правило, в этих сталях содержится не более 0,2% С и до 2-3% легирующих элементов. Низколегированные стали ненамного дороже углеродистых, но обладают рядом важных преимуществ: более высокими пределом текучести и пределом прочности, пониженной склонностью к механическому старению, повышенной хладостойкостью, хорошей свариваемостью, лучшей коррозионной стойкостью и износостойкостью. Свойства низколегированной стали (предел прочности, ударная вязкость, износостойкость и др.) можно существенно повысить термической обработкой (закалкой и отпуском); более целесообразно термическую обработку низколегированной стали осуществлять с прокатного нагрева. Одним из недостатков низколегированных сталей является повышенная чувствительность к концентрации напряжений.

В последние годы начинают применять высокопрочные бесперлитные и малоперлитные низколегированные стали с весьма низким содержанием углерода, серы и фосфора, благодаря чему достигаются хорошая свариваемость, высокая ударная вязкость и низкий порог хладноломкости. Высокая .прочность стали в этом случае обеспечивается благодаря микролегированию ниобием, ванадием и титаном и применению контролируемой прокатки при изготовлении.

Низколегированную голстолистовую и широкополосовую универсальную и рулонную сталь поставляют в соответствии с ГОСТ 19282-73, а круглую, квадратную, полосовую и фасонную -с ГОСТ 19281-73. Малоперлитные и бесперлитные стали изготавливают по тезническим условиям. Химический состав низколегированных сталей приведен в табл. IV.9, а их механические свойства (в толстолистовом, сортовом и фасонном исполнениях) -в табл. IV.10 и IV.11. Сталь поставляют горячекатаной и термически обработанной. В зависимости от нормируемых характеристик установлено 15 категорий поставки этих сталей (табл. IV. 12). В качестве примера на рис. IV.1-IV.3 показано влияние некоторых технологических и эксплуатационных факторов на механические свойства стали 15ХСНД.

Помимо низколегированных сталей, поставляемых в соответствии с ГОСТ 19282- 73 и ГОСТ 19281-73, ряд низколегированных* строительных сталей высокой прочности поставляют по техническим условиям.

Таблица 1V.9 Химический состав низколегированных сталей, %

Примечания: 1. Содержание фосфора в стали должно быть не более 0,035% (за исключением стали марки ЮХНДП), серы - не более 0,04%. 2. В стали 10Г2С1Д допускается снижение содержания кремния до 0,7%.

* Стали, применяемые только для изготовления листового проката, остальные-для изготовления листового, сортового и фасонного проката.

Таблица IV.IO ,

Механические свойства толстолистовой и широкополосовой универсальной ниаколегированной стали