Сталь называют ферритной, перлитной, бейнитной и т. д., если после нормализации имеет соответствующую одноименную структуру (Табл.1). Эта классификация отличается некоторой условностью, так как на практике применяются в основном многофазные стали, состоящие,
например, после закалки из мартенсита и остаточного аустенита.
Таблица 1
|
Структуру стали по ее марке в первом приближении можно определить по диаграмме Шефлера (рис. 1). Для этой цели подсчитывается эквивалентное содержание элементов группы никеля и группы хрома, значения которых откладываются по координатным осям, и в их пересечении на поле диаграммы определяется структура:
Niэкв = %Ni + 30(%С) + 0,5(%Мn);
Сгэкв = %Сг + 2(%Мо) + 1,5(%Si) + 5(%Тi) + 2(%Nb) + + 2А1+ 1,5(%W) + %V
Рис.1. Диаграмма Шефлера
Стали свариваемые для судостроения
ример марки |
не менее |
09Г2С |
18Г2С |
Стали свариваемые для судостроения - это углеродистые или низколегированные с эквивалентным содержанием углерода не более 0,4%, высокой вязкости, не склонные к проявлению отпускной хрупкости и механическому старению Углеродистые стали для судостроения отличаются от общепринятых в машиностроении ограничением (не более 0,22%) содержания углерода и контроля степени раскисления. Основной расчетной характеристикой, определяющей конструктивную прочность стали, является предел текучести. По этому критерию стали разделены на две группы: 1) стали нормальной прочности (СНП) – углеродистые стали, которые при нормальной температуре имеют предел текучести 235 МПа при минимальной величине относительного удлинения при разрыве не менее 22%; 2) стали повышенной прочности (СПП) – низколегированные стали, которые при нормальной температуре имеют предел текучести не менее
315 МПа при минимальной величине относительного удлинения при разрыве не менее 22%. Оптимальное соотношение показателей предела текучести и пластичности сталей достигается при эквивалентном содержании углерода, не превышающем 0,40%, которое определяется по следующим соотношениям:
для углеродистых
Сэкв=С + Мп/6%;
для низколегированных
Сэкв= С + Мп / 6 +(Сг + Мо + V) / 5 + (№ + Си) / 15%.
Некоторые марки сталей приведены в таблице 2.
Таблица 2
|
14ХГС |
не менее |
10Г2С1Д |
10ХСНД |
не менее |
14ХГ1У1Р 16Г2АФ |
В группу СНП входят стали обыкновенного качества с пониженным содержанием до 0,04% серы и фосфора для улучшения свариваемости и сталь для судостроения марки С. Сталь С — это сталь с содержанием углерода 0,2%, дополнительно раскисленная А1 и Ti, и с увеличенным до 0,5—0,8% содержанием Мп для повышения ударной вязкости и уменьшения критической температуры хрупкости. Правилами Регистра запрещается применение кипящей стали для элементов корпуса судна, обеспечивающих его прочность. В судостроении кипящая сталь применяется только для неответственных деталей. Причина заключается в подверженности этих сталей деформационному старению. Стали для судокорпусных конструкций при отрицательных температурах не должны охрупчиваться. Для оценки их пригодности разработаны категории для: СНП - А, В, Д, Е; для СПП - А32, Д32, Е32, А36 (табл.3и 4), к одной из которых может отнесена та или иная марка стали при сравнении результатов испытании с требованиями таблиц 3. и 4.
Таблица 3
Критерием являются результаты механических испытании при рабочих температурах, в частности, работа удара КУ Дж определяемая по результатам испытаний на ударный изгиб на
маятниковых копрах.
Таблица 4