Углеродистые легированные конструкционные стали – это сплавы на основе железа с добавлением углерода (0,1–1,2%) и легирующих элементов (хрома, никеля, марганца, кремния и др.). Они обладают высокой прочностью, износостойкостью и применяются в ответственных конструкциях машиностроения, строительства и других отраслей.
Классификация и состав углеродистых легированных сталей
Эти стали делятся на несколько групп в зависимости от содержания углерода и легирующих элементов:
-
Низкоуглеродистые (до 0,25% C) – хорошая свариваемость, высокая пластичность.
-
Среднеуглеродистые (0,25–0,6% C) – баланс прочности и обрабатываемости.
-
Высокоуглеродистые (0,6–1,2% C) – повышенная твердость, но меньшая пластичность.
Основные легирующие элементы и их влияние:
-
Хром (Cr) – повышает твердость и коррозионную стойкость.
-
Никель (Ni) – увеличивает прочность и вязкость.
-
Марганец (Mn) – улучшает прокаливаемость.
-
Кремний (Si) – усиливает упругость и стойкость к окислению.
-
Молибден (Mo), Ванадий (V), Вольфрам (W) – повышают теплостойкость и износостойкость.
Полный перечень марок углеродистых легированных сталей
1. Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-2005)
-
Ст0, Ст1, Ст2, Ст3 – низкое содержание углерода, применяются в строительных конструкциях.
-
Ст4, Ст5, Ст6 – повышенная прочность, используются для валов, осей, болтов.
2. Качественные углеродистые стали (ГОСТ 1050-2013)
-
08, 10, 15, 20 – низкоуглеродистые, для деталей с высокой пластичностью (кузовные панели, трубы).
-
30, 35, 40, 45 – среднеуглеродистые, для валов, шестерен, крепежа.
-
50, 55, 60, 65 – высокоуглеродистые, для пружин, рессор, инструмента.
3. Легированные конструкционные стали (ГОСТ 4543-2016)
Хромистые стали:
-
15Х, 20Х – цементуемые, для шестерен, кулачков.
-
30Х, 35Х, 40Х, 45Х – улучшаемые, для валов, осей, зубчатых передач.
-
50Х – высокопрочные детали, пружины.
Хромомарганцевые стали:
-
18ХГ, 20ХГР – цементуемые, для тяжелонагруженных деталей.
-
30ХГСА, 35ХГСА – высокопрочные, для авиационных и военных конструкций.
Хромоникелевые стали:
-
12ХН3А, 20ХН3А – цементуемые, для крупных шестерен, валов.
-
40ХН, 45ХН – улучшаемые, для ответственных деталей.
Молибденовые и хромомолибденовые стали:
-
15ХМ, 20ХМ – теплостойкие, для деталей турбин.
-
30ХМ, 35ХМ, 38ХМ – высокопрочные, для бурового оборудования.
Марганцовистые стали:
-
20Г, 40Г, 50Г – повышенная износостойкость, для рельсов, траков.
Кремнистые стали:
-
55С2, 60С2А – пружинные стали, для рессор, амортизаторов.
Применение углеродистых легированных сталей
-
Машиностроение: валы, шестерни, подшипники, крепеж.
-
Автомобилестроение: детали двигателей, трансмиссии, подвески.
-
Строительство: арматура, несущие конструкции, мостовые элементы.
-
Инструментальная промышленность: режущий и штамповый инструмент.
-
Энергетика: детали турбин, котлов, трубопроводов.
Как выбрать марку стали?
-
Для сварных конструкций – низкоуглеродистые стали (Ст3, 20).
-
Для термообработанных деталей – среднеуглеродистые (40Х, 45).
-
Для высоконагруженных узлов – легированные стали (30ХГСА, 40ХН).
-
Для износостойких элементов – высокоуглеродистые (У7–У12).
