Строительные низколегированные стали

Низколегированными называются стали, содержащие не более 0,22 % С и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов:

Таблица 17

Содержание легирующих элементов в строительных низколегированных сталях

M n	Si	Cr	Ni	Cu	V	Ti	N
до 1,8 %	до 1,2 %	до 0,8 %	до 0,8 %	до 0,5 %	до 0,15 %	до 0,03 %	до 0,15%

09Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 14Г2, 17ГС, 15ГФ, 15Г2СФ, 10Г2Б, 15ХСНД, 10ХНДП и многие другие.
Низколегированные стали хорошо свариваются. Легирующие элементы, растворяясь в феррите, уменьшают размер зерна, поэтому они имеют более высокие значения временного сопротивления и предела текучести при сохранении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хрупким разрушениям. Ударная вязкость (KCU) этих сталей, при 20⁰С составляет 0,6 мДж/м², при - 40⁰С - 0,3-0,35 мДж/м² и при - 70⁰С - 0,25 - 0,3 мДж/м^2.
Легирующие элементы, растворяясь в феррите, уменьшая размер зерна и увеличивая склонность аустенита к переохлаждению, способствует измельчению карбидной фазы, поэтому низколегированные стали по сравнению с углеродистыми сталями обыкновенного качества (Ст2, Ст3, Ст4) имеют более высокие значения временного сопротивления и предела текучести при сохранении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хрупким разрушениям (низкий порог хладноломкости). Ударная вязкость (KCU) эти сталей, при 20⁰С составляет около 0,6 МДж/м², при –40⁰С – 0,3-0,35 МДж/м², и при –70⁰С – 0,25-0,3 МДж/м².
Ведение меди, никеля или одновременно меди и фосфора увеличивают коррозионную стойкость в атмосферных условиях (15ХСНД, 10ХНДП) и понижает порог хладноломкости.
Низколегированные стали иногда поставляют после нормализации (или нормализации и высокого отпуска). Нормализация несколько повышает временное сопротивление и предел текучести и, измельчая зерно, улучшает пластичность и вязкость, уменьшая склонность к хрупкому разрушению. Некоторые стали (14Г2, 17ГС, 15ХСНД) применяют после закалки и отпуска, что значительно повышает их прочность, понижает порог хладноломкости и склонность к старению.
Хорошее сочетание механических и технологических свойств достигается при легировании низкоуглеродистой марганцовистой стали 0,07 - 0,15 V и 0,015 - 0,025 N. При взаимодействии ванадия с азотом образуется карбонитриды ванадия, позволяющий получить сталь с очень мелким зерном (номер 10-12) и низким порогом хладноломкости. На рис. 65 показано влияние величины зерна низколегированных сталей на предел текучести и порог хладноломкости. Эти стали упрочняются благодаря дисперсному упрочнению. Освоены стали 14Г2АФ, 167Г2АФ, 18Г2АФ.
Таблица 18

Механические свойства сталей 14Г2АФ, 167Г2АФ, 18Г2АФ

sB, МПа	s0,2, МПа	d,%	KCU МДж/м^2
- 40^0C	-70^0C
500 - 600	400 - 450		0,4	0,3

Повышение механических свойств и снижение порога хладноломкости сталей может быть достигнуто контролируемой прокаткой (ВТМО).
Марку стали выбирают исходя из вида сооружения (элемента конструкции), условия эксплуатации и расчетных температур, характера и величины действующих нагрузок и т.д. Стали применяемы для стальных конструкций, подразделяют на условные классы, исходя из соотношения s_B/s_0,2
К классу С 380/230 относятся стали с нормальной прочностью, к классам С 460/330 и С 520/400 - стали повышенной прочности, к классам С 600/450, С 700/600 и С 850/750 - стали с высокой прочностью.
Вспомогательные конструкции зданий и сооружений, а также клепанные конструкции изготавливают из стали классов С 380/230, С 440/290 и С 520/400.
Мосты для автотранспорта изготовляют из сталей классов С 460/330 – С700/400. (15ХСНД, 10ХСНД, 10Г2С1Д, 16Г2АФ). Гусеничные и шагающие экскаваторы, тяжелонагруженные элементы несущих металлоконструкций изготовляют из сталей классов С 700/600 – С 850/750 (12Г2СМФ, 14ГСМФР). Для резервуаров больших объемов, газгольдеров и других емкостей рекомендованы стали классов С 460/330 – С 700/600 (09Г2С, 16Г2АФ, 10Г2С1, 12Г2СМФ и др.)
Для сварных магистральных газопроводных труб сталь должна обладать хорошей свариваемостью, высоким значением прочности и достаточными пластичностью, вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению при температуре монтажа и службы газопровода в нормализованном состоянии.

Дата добавления: 2014-01-07