Сварка среднелегированных сталей.

Среднелегированной, согласно ГОСТ 5200—50, называется сталь, легированная одним или несколькими элементами при суммарном их содержании 2,5—10%.

Для изготовления сварных конструкций применяют конструкционные (главным образом машиноподелочные) среднелегированные стали и среднелегированные теплоустойчивые стали. Среднелегированные конструкционные стали с содержанием до 0,5% С поставляют в основном по ГОСТ 4543—71 и разделяют на качественные и высококачественные.

Среднелегированные теплоустойчивые стали обычно содержат не более 0,25% С и до 6,0% Сr в качестве обязательного легирующего элемента. Дополнительно сталь может быть легирована молибденом, ванадием, вольфрамом и ниобием. Никелем стали этой группы, как правило, не легируют. Химический состав среднелегированных жаропрочных сталей регламентирован ГОСТ 4543—71 и специальными ТУ.

Главной и общей характеристикой среднелегированных сталей являются механические свойства. Среднелегированные стали обладают временным сопротивлением 60—200 кгс/мм2, что значительно превышает временное сопротивление обычных углеродистых конструкционных сталей.

Для современных марок легированных сталей характерно многокомпонентное комплексное легирование (табл. 15). Легирование этих сталей только одним элементом применяется весьма редко. Примером современной стали, легированной одним элементом, может служить только сталь 06НЗ, предназначенная для сварных конструкций, работающих в условиях глубокого холода. Комплексное легирование более экономично и позволяет получить стали с более высоким уровнем механических свойств. Среднелегированные стали для сварных конструкций в основном относятся к перлитному классу. Однако некоторые стали этой группы, содержащие 5-6% и более легирующих элементов, относятся к мартенситному классу.

Высокие механические свойства среднелегированных сталей достигаются легированием элементами, упрочняющими феррит и повышающими прокаливаемость стали, и надлежащей термообработкой, после которой в полной мере проявляется положительное влияние легирующих элементов. Поэтому среднелегированные стали всегда характеризуются как химическим составом, так и видом термообработки. Среднелегированные стали, предназначенные для изготовления сварных конструкций, как правило, подвергаются улучшению (закалке с последующим высоким отпуском) или закалке и низкому отпуску (см. табл. 15).

При высоких прочностных свойствах среднелегированные стали после соответствующей термообработки по пластичности и вязкости не только не уступают, но в ряде случаев превосходят такой пластичный материал, как низкоуглеродистая сталь.

Таблица. 15.

Высокие прочностные и пластические свойства среднелегированных сталей обычно сочетаются с высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние, что и определяет их использование для конструкций, работающих в тяжелых условиях, например при ударных или знакопеременных нагрузках, при низких или высоких температурах и давлениях, в агрессивных средах и пр.

Среднелегированные стали используют для создания облегченных высокопрочных конструкций в энергомашиностроении, тяжелом и химическом машиностроении, судостроении, самолетостроении и других отраслях техники. Машины и аппараты из среднелегированных сталей изготовляют с широким применением сварки.