ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стали с высокой технологической пластичностью и свариваемостью из "Материаловедение " Технологическая пластичность — способность подвергаться горячей и холодной пластической деформации. [c.286] В горячем (аустенитном) состоянии большинство сталей обладают высокой пластичностью, что позволяет получать фасонный прокат и поковки без дефектов (трещин, разрывов и т.п.). Более того, горячей обработкой давлением (в сочетании с последующим отжигом) измельчают микроструктуру, устраняют литейные дефекты и, формируя волокна вдоль контура поковок, создают благоприятно ориентированную макроструктуру. В результате этого горячедеформированный металл в отличие от литого имеет примерно в 1,5 раза более высокую конструкционную прочность. [c.286] Высокий запас технологической пластичности необходим листовым сталям, предназначенным для холодной штамповки. Холодная штамповка находит широкое применение в автомобилестроении. Более 50 % массы автомобиля составляют детали, изготовленные холодной штамповкой из листа. [c.286] тем выше способность низкоуглеродистых сталей к вытяжке. [c.287] Для глубокой, сложной и особо сложной вытяжки используют малопрочные Ств = 280. .. 330 МПа, высокопластичные 6 = 33. .. 45 % низкоуглеродистые стали. Их поставляют в виде тонкого холоднокатаного листа, подвергнутого рекристаллизационному отжигу при 650 — 690 °С. [c.287] Широко применяют кипяш ую сталь 08кп. Способность этой стали хорошо штамповаться обусловлена низким содержанием углерода и почти полным отсутствием кремния, который сильно упрочняет феррит и затрудняет его деформирование. Из стали 08кп штампуют детали кузова автомобиля, корпуса приборов и другие детали сложного профиля. [c.287] Кипящая сталь 08кп обеспечивает только первую категорию вытяжки (ВГ). Ее недостаток — склонность к деформационному старению. Следствием деформационного старения является образование на поверхности изделия после вытяжки полос скольжения — своеобразных складок, исключающих качественную отделку поверхности. Поэтому отсутствие склонности листовой стали к деформационному старению является важным показателем ее качества. [c.287] Основное применение имеет сталь 08Ю, которая допускает все четыре категории вытяжки. [c.288] Для штампованных деталей и изделий, которые должны иметь повышенную прочность (например, диски колес), применяют двухфазные стали 12ХМ, 18ХГ2ФТЮДР с ферритно-мартенситной структурой, состоящей из мягкого феррита и прочного мартенсита (20 - 30 %). Получают такую структуру закалкой из межкритического интервала — после горячей прокатки. В феррите много свободных дислокаций (из-за фазового наклепа при образовании мартенсита), что обеспечивает относительно невысокий предел текучести. Стали достаточно легко штампуются, но при этом сильно упрочняются (после штамповки 7х = 450. .. 600 МПа). [c.288] Свариваемость — способность получения сварного соединения, равнопрочного с основным металлом. Свариваемость металла характеризуется коэффициентом равнопрочности сварного соединения, количеством допускаемых способов и простотой технологии. [c.288] Большинство неразъемных соединений получают сваркой плавлением с использованием мощного теплового источника — электрической дуги. При этом основной металл и электрод плавятся, образуя жидкую ванну. Температуры сварочной ванны и примыкающего металла достигают высоких значений. После кратковременного нагрева следует достаточно быстрое охлаждение, т.е. возникает своеобразный термический цикл, который определяет строение сварного шва и околошовной зоны. При сварке углеродистой стали структура околошовной зоны (зоны термического влияния) формируется в соответствии с диаграммой состояния Fe — ГезС (рис. 10.2). Шов имеет структуру литого металла, которая образуется в процессе первичной кристаллизации. Из-за направленного отвода теплоты кристаллы здесь приобретают столбчатую форму, вытянутую перпендикулярно линии сплавления. [c.288] Ширина характерных участков зоны термического влияния зависит от режима сварки и толщины свариваемого металла. Свариваемость стали тем выше, чем меньше в ней углерода и легируюш их элементов. Влияние углерода является определяющим. С увеличением его концентрации усиливается склонность к образованию горячих и холодных трещин. [c.290] Горячие трещины образуются непосредственно в сварном шве в процессе кристаллизации, когда металл находится в двухфазном состоянии. Причинами их возникновения являются кристаллизационные усадочные напряжения, а также образование сегрегаций примесей (серы, фосфора, кислорода), ослабляющих связи между формирующимися зернами. Склонность к образованию горячих трещин тем выше, чем шире интервал кристаллизации и ниже металлургическое качество стали. Углерод расширяет интервал кристаллизации и усиливает склонность стали к возникновению горячих трещин. Холодные трещины образуются при охлаждении сварного шва ниже 200 - 300 °С преимущественно в зоне термического влияния. Это наиболее распространенный дефект при сварке легированных сталей. Холодные трещины редко встречаются в низкоуглеродистых сталях и особенно в сталях с аустенитной структурой. Причина их образования — внутренние напряжения, возникающие при структурных превращениях (особенно мартенситном) в результате местной закалки (подкалки). Увеличивая объемный эффект мартенситного превращения, углерод способствует появлению холодных трещин. [c.290] Вернуться к основной статье