Машиностроительные стали

Строительные стали применяются для сварных конструкций, магистральных нефтегазопроводов, для армирования железобетонных конструкций и т.п. Для этих целей широко используются низкоуглеродистые качественные стали, и стали обыкновенного качества (ВСт3сп, ВСт3Гпс, ВСт5Гпс, 14Г2, 17ГС, 15ХСНД и др.)

Конструкционные стали предназначены для изготовления машиностроительных изделий и делятся на шесть групп: стали, используемые без упрочняющей термической обработки (С<0,2%); цементируемые низкоуглеродистые (до 0,25% С), улучшаемые среднеуглеродистые (0,30 – 0,50% С), рессорно-пружинные (0,6 – 0,8% С), автоматные низкоуглеродистые, шарикоподшипниковые (С ≥ 1%) стали.

Стали, используемые без упрочняющей термической обработки. Это стали, поставляемые в листах для последующей штамповки, глубокой вытяжки и т.п. По химическому составу это стали низкоуглеродистые с пониженным содержанием кремния (кп, пс) и низколегированные (08кп, 08пс, 15кп, 20Хкп и др.).

Цементируемые стали применяются для изделий, подвергаемых поверхностному насыщению углеродом. После цементации, закалки и низкого отпуска детали из этих сталей имеют твёрдую поверхность (HRC 58-62), хорошо работающую на износ, и вязкую прочную сердцевину (HRC 20-30). Для мелких неответственных изделий широко применяют стали марок 10, 15, 20, 15Х, 20Х. Для более ответственных и крупных изделий применяют легированные качественные и высококачественные стали, например, 18ХГТ, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 20ХГР, 18Х2Н4ВА и т.п.

Улучшаемые машиностроительные стали применяют после закалки и высокого отпуска (улучшения). Для изделий небольшого сечения или работающих при невысоких нагрузках используют стали марок 35, 40, 45, 50. Для деталей более крупного сечения применяют низко- и среднелегированные стали, обладающие большой прокаливаемостью и обеспечивающие высокие механические свойства по всему сечению, например, 40Х, 30ХГТ, 50Г2, 40ХН, 40ХНМА, 30ХН2ВФ и др.

Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления упругих элементов. К этой группе относятся углеродистые (ГОСТ 1050-88) и легированные (ГОСТ 14959-79) стали, подвергаемые закалке и среднему отпуску, такие как 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 60СГА, 65Г, 70Г, служащие для изготовления плоских и спиральных пружин, рессор, упругих колец и т.п., а также стали 50ХФА, 50ХГФА (для пружин ответственного назначения, работающих при температурах до 300^оС), 60С2ХА, 60С2Н2А, 70С3А (для крупных тяжелонагруженных и особо ответственных пружин и рессор).

Автоматные стали (ГОСТ 1414-75) отличаются хорошей обрабатываемостью резанием благодаря повышенному содержанию серы и фосфора и применяются для изготовления на станках-автоматах деталей массового производства (гаек, винтов и др. крепежных и мелких деталей сложной формы, не испытывающих высокие напряжения). Стали маркируют буквой А (автоматная) и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента (А12, А20, А30). Чтобы не появлялась красноломкость, в сталях увеличено количество марганца, если сталь легирована свинцом, то ее наименование начинается с букв АС. Для отражения содержания в сталях остальных элементов используются те же правила, что и для легированных конструкционных сталей: А40Г, АС11, АС12НХ, АС20ХГНМ, АС40, А40ХЕ. Для улучшения прочностных свойств автоматные стали подвергают холодному пластическому деформированию.

Шарикоподшипниковые стали (ГОСТ 801-78) применяются для изготовления колец, шариков и роликов подшипников и обладают высокой твердостью, прочностью и контактной выносливостью. Такие стали содержат примерно 1% С и маркируются буквами «ШХ», после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента. Для сталей, подвергнутых электрошлаковому переплаву (т.е. особовысококачественных), буква Ш добавляется также и в конце их наименований через тире. Например: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш.