Конструкционные (строительные) низколегированные стали. СНУБ стали

Низколегированными называются стали, содержащие не более 0,22 % С н сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элемен­тов: Мп (до 1,8%), Si (до 1,2%), Сг (до 0,8%), а также Ni (до 0,8%), Си (до 0,5%), V (до 0,15%), Ti (до 0,03%), N (до 0,15%) и др. Эти стали в виде ли­стов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машино­строении для сварных конструкций, в основном без дополнительной тер­мической обработки (ГОСТ 19281-73, ГОСТ 19282-73).

Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются. Это значит, что они не образуют при сварке холодных и горячих трещин, и свойства сварного соединения и участков, прилегающих к нему (зоны термического влияния), близки к свойствам основного металла.

Легирующие элементы, растворяясь в феррите, уменьшая размер зерна и увеличивая склонность аустенита к переохлаждению, способствуют из­мельчению карбидной фазы, поэтому низколегированные стали по сравне­нию с углеродистыми сталями обыкновенного качества (Ст2, СтЗ, Ст4) имеют более высокие значения пределов прочности и текучести при сохра­нении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хладно­ломкости. Применение низколегированных сталей, имеющих σ_0,2= 35 кгс/мм², взамен углеродистых, позволяет сэкономить до 15% металла, а при σ_0,2= 40 кгс/мм²экономия достигает 25 — 30%.

Никель понижает порог хладноломкости. Это важно для строительных сталей, для которых при — 40 °С ударная вязкость должна быть >3— 5 кгс • м/см².

Введение меди, никеля или одновременно меди и фосфора увеличивает коррозионную стойкость сталей в атмосферных условиях (стали 10ХСНД, 15ХСНД).

Низколегированные стали нередко поставляют после нормализации (или нормализации и высокого отпуска). Нормализация несколько тговы­

Горячие трещины образуются в шве в процессе кристаллизации, холодные — в результате мартенситного превращения. Увеличение в стали углерода и легирующих элементов ухудшает свариваемость.

шает пределы прочности и текучести и, измельчая зерно, улучшает пластич­ность и вязкость, уменьшая склонность к хрупкому разрушению. Некоторые стали (14Г2,17ГС, 15ХСНД) поступают после закалки и отпуска, что значи­тельно повышает их прочность, понижает порог хладноломкости и склон­ность к старению.

Применение в строительстве термически обработанных профилей и листов из низколегированной стали, имеющей а_ог= 40 -т- 50 кгс/мм², даст экономию металла до 50%.

Хорошее сочетание механических и технологических свойств дости­гается при легировании низкоуглеродистой стали 0,05 — 0,12 V и 0,015 — 0,025 N. При взаимодействии ванадия с азотом образуется нитрид ванадия, позволяющий получить сталь с очень мелким зерном (балл 10-12) и низким порогом хладноломкости (— 80°С). На этом принципе разработаны и ос­воены низколегированные стали 14Г2АФ, 16Г2АФД и 16Г2АФ и др. с пределом текучести до 45 кгс/мм²(после нормализации).

Легированная сталь, содержащая 0,2%. С, 0,5% Мо и 0,003% В, обладает высокой устойчивостью аустенита, что приводит к образованию при охла­ждении на воздухе бейнитовой структуры. Такая сталь имеет ст_{0 2}= 45 кгс/мм²при хорошей пластичности. В последние годы повышение прочно­сти строительной стали типа 10Г2ФБД достигается путем регулирования теплового и механического режима прокатки («контролируемая прокат­ка»).