3. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

Низколегированными называются. стали, содержащие не более и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов: до до до а также до до , до до до и других порознь или совместно.

К этим сталям относятся стали и многие другие. 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 имеют более высокие значения временного сопротивления и предела текучести при сохранении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хрупким разрушениям (низкий порог хладноломкости). Ударная вязкость этих сталей, при составляет около при — и при —

Применение низколегированных сталей, имеющих взамен углеродистых, позволяет сэкономить до металла, а при — до

Рис. 159. Влияние величины зерна на предел текучести (а) и порог хладноломкости (б): 1 - ; 2 - сталь ; 3 - сталь

Введение меди, никеля или одновременно меди и фосфора увеличивает коррозионную стойкость сталей в атмосферных условиях (стали и понижает порог хладноломкости.

Низколегированные стали иногда поставляют после нормализации (или нормализации и высокого отпуска). Нормализация несколько повышает временное сопротивление и предел текучести и, измельчая зерно, улучшает пластичность и вязкость, уменьшая склонность к хрупкому разрушению. Некоторые стали применяют после закалки и отпуска, что значительно повышает их прочность, понижает порог хладноломкости и склонность к старению.

Применение в строительстве термически ббработанных профилей и листов из низколегированной стали, имеющей позволяет сэкономить до 50 % металла.

Хорошее сочетание механических и технологических свойств достигается при легировании низкоуглеродистой марганцовистой стали При взаимодействии ванадия с азотом образуется карбонитрид ванадия, позволяющий получить сталь с очень мелким зерном (номер 10—12) и низким порогом хладноломкости. На рис. 159 показано влияние величины зерна низколегированных сталей на предел текучести и порог хладноломкости. Эти стали упрочняются и благодаря дисперсному упрочнению. Освоены стали Эти стали после нормализации имеют и при — а при —

Наиболее часто применяется сталь

Повышение механических свойств и снижение порога хладноломкости сталей может быть достигнуто контролируемой прокаткой. Контролируемую прокатку осуществляют при пониженном

нагреве под прокатку с окончанием ее при 800-850 °С; степень обжатия должна быть 15-20 %. Такую обработку можно назвать ВТМО (см. с. 217) для низколегированных сталей. Контролируемой прокатке подвергают стали с карбонитридным упрочнением или бейнитные стали. После контролируемой прокатки сталь имеет следующие механические свойства: и при а сталь со структурой бейнит (бейнитная сталь) и при Высокие механические свойства после контролируемой прокатки объясняются дисперсным упрочнением, получением мелкого зерна за счет торможения карбонитридами процессов возврата и рекристаллизации и получения развитой субзеренной структуры. В бейнитных сталях кроме того, имеет место деформационное упрочнение (фазовый наклеп).

Марку стали выбирают исходя из вида сооружения (элемента конструкции), условий эксплуатации и расчетных температур, характера и величины действующих нагрузок и т. д. Стали, применяемые для стальных конструкций, подразделяют на условные классы, исходя из отношения

К классу С 380/230 относятся стали с нормальной прочностью, к классам и стали повышенной прочности и к классам и стали с высокой прочностью.

Различают следующие основные группы сварных конструкций.

1. Сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях и подвергающиеся непосредственному воздействию динамических и вибрационных нагрузок (балки рабочих площадок главных зданий мартеновских и конверторных цехов, элементы конструкции бункерных и разгрузочных эстакад, подкрановые балки и т. д.). Для этой группы принимают две расчетные температуры: рекомендуются стали классов и и термообработанная Применение высокопрочных сталей более склонных к хрупкому разрушению, не рекомендуется.

2. Сварные конструкции, находящиеся под непосредственным воздействием динамических и вибрационных нагрузок, кроме перечисленных в группе 1 (пролеты наклонных мостов доменных печей, пролетные строения и опоры транспортных галерей и т. Для этой группы принимают три расчетные температуры. При температуре помимо сталей обычной и повышенной прочности классов применяют высокопрочные стали класса а также термически упрочненные При температуре применять

высокопрочные стали не следует. В этом случае применяют стали

3. Сварные конструкции перекрытий и покрытий (фермы, ригели рам, главные балки перекрытий и т. д.). Для этой группы конструкций приняты следующие расчетные температуры: при которой наряду со сталями классов и термически упрочненными применяют высокопрочные стали класса при которой применяют те же марки высокопрочных сталей; при которой применять высокопрочные стали классов С 600/450 и С 700/600 не рекомендуется.

4. Сварные конструкции, не подвергающиеся непосредственному воздействию подвижных или вибрационных нагрузок (колонны, стойки, опорные плиты, конструкции, поддерживающие технологическое оборудование и трубопроводы, бункера и т. Для этой группы приняты четыре расчетные температуры: При температурах до применяют стали классов и термически упрочненную сталь

При более низких температурах применяют стали классов

Вспомогательные конструкции зданий и сооружений, а также клепаные конструкции изготовляют из стали классов и С 520/400.

Мосты для автотранспорта изготовляют из сталей классов Гусеничные и шагающие экскаваторы, тяжелогруженые элементы несущих металлоконструкций изготовляют из сталей классов Для резервуаров больших объемов, газгольдеров и других емкостей рекомендованы стали классов .

Для сварных магистральных газопроводных труб сталь должна обладать хорошей свариваемостью, высоким значением прочности и достаточными пластичностью, вязкостью сопротивлением хрупкому разрушению при температуре монтажа и службы газопровода в нормализованном состоянии.

Для изготовления труб большого диаметра применяют сталь поступающую в нормализованном состоянии, а для менее ответственных труб — сталь поставляемую в горячекатаном состоянии. В последние годы для труб рекомендованы стали до до

После сварки низколегированные стали для снятия напряжений подвергают высокому отпуску при