Углеродистые качественные стали

Эти стали, по сравнению со сталями обыкновенного качества, имеют более низкое содержание вредных примесей (в пределах по 0,03…0,04% серы и фосфора) и неметаллических включений. Но и они, являются достаточно дешевыми сортами стали.

В промышленность эти стали поставляются в виде проката, поковок, профилей с гарантированным химическим составом и механическими свойствами (таблица 4.2).

Маркируются эти стали двузначными цифрами 15, 20, … 85 и т. д., обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

К углеродистым качественным сталям относят также стали с повышенным содержанием марганца (0,7…1,0%) марок 15Г, …70Г, имеющих повышенную прокаливаемость (критич. диаметр до 30 мм).

Качественные стали широко применяются в машиностроении и приборостроении, так как за счет разного содержания углерода в них, а соответственно и термической обработки можно получить широкий диапазон механических и технологических свойств.

Таблица 4.2. Химический состав и механические свойства

углеродистых качественных сталей

Низкоуглеродистые стали 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, и 20 кп отличаются малой прочностью и высокой пластичностью в холодном состоянии. Эти стали в основном производят в виде тонкого листа и используют после отжига или нормализации для холодной штамповки с глубокой вытяжкой. Их можно использовать в автомобилестроении для изготовлении деталей сложной формы.

Спокойные стали 08, 10 применяют в отожженом состоянии для конструкций невысокой прочности – емкости, трубы.

Стали 10, 15, 20, 25 также относятся к низкоуглеродистым сталям, они пластичны, хорошо свариваются и штампуются. В нормализованном состоянии их используют для крепежных деталей.

Для увеличения поверхностной прочности и твердости этих сталей их цементуют (насыщают поверхность углеродом) и применяют для деталей небольшого размера, например слабонагруженных зубчатых колес, кулачков и т.д. Поверхностный слой с покрытием можно упрочнить закалкой с последующим низким отпуском. Сердцевина из за низкой прокаливаемости этих сталей практически не упрочняется.

Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50 и аналогичные стали с повышенным содержанием марганца 30Г, 40Г, 50Г в нормализованном состоянии отличаются повышенной прочностью, но меньшей вязкостью и пластичностью. К ним применяют различные виды термообработки нормализацию, улучшение, закалку с низким отпуском, закалку ТВЧ и т.д. Механические свойства сталей после закалки с отпуском приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Механические свойства сталей после закалки с отпуском.

Эти стали применяют для изготовления небольших валов, шатунов, зубчатых колес и деталей, испытывающих циклические нагрузки. В крупногабаритных деталях больших сечений из-за плохой прокаливаемости механические свойства значительно снижаются.

Высокоуглеродистые стали 60, 65, 70, 75, 80 и 85 а также 60Г, 65Г, 70Г в основном используют для изготовления пружин, рессор.