Сварка балочных конструкций таврового сечения

                                        Содержание

I.Введение

Краткая характеристика о  развитии профессии.

II.Современные методы сварочного производства и строительства.

А)Краткое содержание методов изготовления металлоконструкций и каменных конструкций.

Б) Современные приемы изготовления конструкций и видов работ в строительстве.

 

III. Технологическая часть.

3.1 Краткая характеристика Балочных конструкций.

3.2 Характеристика материалов для изготовления изделия.

3.3 Подбор инструментов, оборудования для изготовления изделия.

3.4 Разработка технологического процесса изготовления изделия.

 

IV. Технологическая часть.

3.1 Краткая характеристика  каменных работ.

3.2 Характеристика материалов  при проведении каменных работ.

3.3 Подбор инструментов, оборудования  при проведении каменных работ.

3.4 Разработка технологического  процесса при проведении каменных  работ.

V. Охрана труда при выполнении работ.

Список использованной литературы. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краткая характеристика о развитии профессии.

 

Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов.

Известны древнейшие образцы  сварки, выполненные в VIII-VII тысячелетиях до н.э. Древнейшим источником металла были случайно находимые кусочки самородных металлов - золота, меди, метеоритного железа. Ковкой их превращали в листочки, пластинки, острия. Ковка с небольшим подогревом позволяла соединять мелкие кусочки более крупные, пригодные для изготовления простейших изделий.

Позже научились выплавлять металл из руд, плавить его и литьем изготовлять уже более крупные  и часто весьма совершенные изделия  из меди и бронзы.

С освоением литейного  производства возникла литейная сварка по так называемому способу промежуточного литья – соединяемые детали заформовывались, и место сварки заливалось расплавленным металлом. В дальнейшем были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных твои и наряду с литейной сваркой появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас.

Весьма важным этапом стало  освоение железа около 3000 лет назад. Железные руды имеются повсеместно, и восстановление железа из них производится сравнительно легко. Но в древности  плавить железо не умели и из руды получали продукт, состоявший из мельчайших частиц железа, перемешанных с частицами  руды, угля и шлака. Лишь многочасовой ковкой нагретого продукта удавалось  отжать неметаллические примеси  и сварить частицы железа в  кусок платного металла. Таким образом, древний способ производства железа включал в себя процесс сварки частиц железа в более крупные  заготовки. Из полученных заготовок  кузнечной сваркой изготовляли  всевозможные изделия: орудии труда, оружие и пр. Многовековой опыт, интуиции и  чутье позволяли древним Мистерам иногда получать сталь очень высокого качества (булат) и кузнечной сваркой изготовлять изделия поразительного совершенства и красоты.

Кузнечная сварка и пайка были ведущими процессами сварочной техники вплоть до конца ХIХ в., когда начался совершенно новый, современный период развития сварки. Несоизмеримо выросло производство металла и всевозможных изделий из него, многократно - потребность в сварочных работах, которую не могли уже удовлетворить существовавшие способы сварки. Началось стремительное развитие сварочной техники - за десятилетие она совершенствовалась больше, чек за столетие предшествующего периода. Быстро развивались и новые источники нагрева, легко расплавлявшие железо: электрический ток и газокислородное пламя.

Особо нужно отметить открытие электрического дугового разряда, на использовании  которого основана электрическая дуговая  сварка - важнейший вид сварки настоящего времени. Видная роль в создании этого  способа принадлежит ученым и инженерам нашей страны. Само явление дугового разряда открыл и исследовал в 1802 году русский физик и электротехник, впоследствии академик Василий Владимирович Петров.

 

(рис.1) 
Петров Василий Владимирович

В 1802 г. русский академик В.В. Петров обратил внимание на то, что при пропускании электрического тока через два стержня из угля или металла между их концами  возникает ослепительно горящая  дуга (электрический разряд), имеющая  очень высокую температуру. Он изучил я описал это явление, а также  указал на возможность использования  тепла электрической дуги для  расплавления металлов и тем заложил  основы дуговой сварки металлов.

Н.Н. Бенардос в 1882 г. изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В последующие годы им были разработаны способы сверки дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварки в атмосфере защитного газа; контактной точечной электросварки с помощью клещей; создан ряд конструкций сварочных автоматов. Н.Н. Бенардосом запатентовано в России и за границей большое количество различных изобретении в области сварочного оборудования и процессов сварки.

 

 
Бенардос Николай Николаевич

Автором метода дуговой сварки плавящимся металлическим электродом, наиболее распространенного в настоящее время, является Н.Г. Славянов, разработавший его в 1888 г.

(рис.2) 
Славянов Николай Гаврилович(рис2)

Н.Г. Славянов не только изобрел  дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах  мира, но и сам широко внедрял  ее в практику. С помощью обученного им коллектива рабочих-сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял  брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения  качества наплавленного металла  при сварке. Созданные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы сварки явились основой современных методов электрической сварки металлов.

Внедрение сварки в производство проходило очень интенсивно, так  в России с 1890 по 1892 года было по их технологии отремонтировано с высоким качеством 1631 изделие, общим весом свыше 17 тыс. пудов, это в основном чугунные и  бронзовые детали. Они даже разработали  проект ремонта российского памятника  литейного производства «Царь-колокола», но работа не была разрешена, и мы сейчас можем любоваться на российские нетленные  символы: колокол, который не звонил, и на пушку, которая не стреляла.

Известный мостостроитель академик Патон Евгений Оскарович, предвидя огромное будущее электросварки в мостостроении и в других отраслях хозяйства, резко сменил поле своей научной деятельности и в 1929 году организовал сначала лабораторию, а позднее первый в мире институт электросварки (г. Киев). Им было разработано и предложено много новых и эффективных технологических процессов электросварки. В годы войны в короткий срок под его руководством были разработаны технология и автоматические стенды для сварки под слоем флюса башен и корпусов танков, самоходных орудий, авиабомб.

В настоящее время широкое  развитие получили такие новые способы  сварки как: порошковыми материалами, плазменная, контактная и электрошлаковая, сварка под водой и в космосе  и др., многие из которых были разработаны  в Институте электросварки имени  Е.О. Патона, который в последние  годы возглавлял сын основателя института - академик Борис Евгеньевич Патон.

Кроме головного, в этой отрасли, института сварки имени Е.О. Патона, вопросами сварки успешно занимаются многие учебные институты (УПИ, ЧИМЭСХ, ЛГАУ и др.), институты объединения  «Ремдеталь».

Наибольшее развитие наука  о сварке и техника применяемых  в настоящее время передовых  методов сварки подучила в нашей  стране благодаря трудам многих советских  ученых, инженеров и рабочих-новаторов  сварочного производства. Ими создано  большое количество типов сварочного оборудования, марок электродов, разработаны  новые прогрессивные сварочные  процессы, в том числе высокомеханизированные и автоматизированные, освоена техника  сварки многих металлов и сплавов, глубоко  и всесторонне разработана теория сварочных процессов.

В последние годы сварка повсеместно вытеснила способ неразъемного соединения деталей с помощью  заклепок.

Сейчас сварка является основным способом соединения деталей при  изготовлении металлоконструкций. Широко применяется сварка в комплексе  с литьем, штамповкой и специальным  прокатом отдельных элементов заготовок  изделий, почти полностью вытеснив сложные и дорогие цельнолитые  и цельноштампованные заготовки.

развитие каменных работ

В зависимости от рода и формы  камней применяется кладка из естественных и искусственных камней.(рис3)

Из  естественных камней выполняются бутовая, бутобетонная и тесовая кладки. Из рваного или постелистого бута (известняка, песчаника и др.), а также бутобетона возводят фундаменты, стены подвалов, складских помещений и каналов для подземных

(рис.3)

  коммуникаций, подпорные стены, отдельные  опоры. Бутовая кладка прочна, влагоустойчива, но имеет значительный  объемный вес, трудоемка в выполнении  и требует большого количества  раствора. Поэтому вместо нее  Следует применять бутобетонную  кладку. Из естественных камней  правильной формы выкладывают  цоколи, облицовывают мостовые опоры,  набережные, гидротехнические сооружения, тоннели, монументальные сооружения  и здания. Такая кладка отличается  большой прочностью и долговечностью, но требует предварительной обработки  камня, что весьма трудоемко  и дорого. Из штучных камней, обычно  выпиливаемых из местных пород,  может производиться мелкоблочная кладка стен.

Из  искусственных камней выполняется  кирпичная и мелкоблочная кладка. Из кирпича возводят стены и столбы зданий, арки и своды, промышленные печи и трубы. Для кладки из сплошного глиняного и силикатного кирпича характерна значительная толщина наружных стен зданий, что понижает их технико-экономические показатели. Применение эффективного (пористого, пустотелого и дырчатого) кирпича позволяет уменьшить толщину стен, а следовательно, снизить расход материалов и трудовые затраты. Крупные блоки (кирпичные, легкобетонные и др.) расширяют возможность индустриализации строительства, позволяя заменить трудоемкую ручную кладку кирпича механизированной кладкой крупных блоков. .

Еще в начале XIX в. русские строители  применили кладку облегченных стен (Герарда и др.) (рис4) при сохранении их тепловых свойств, но техника каменных работ оставалась почти неизменной, с низкой производительностью вследствие применения исключительно ручного труда.

 

 

(рис.4)

  Лишь при Советской власти  стало возможным проектирование  и возведение каменных конструкций  на основе научно обоснованных  методов, которые позволили повысить  производительность труда и облегчить  его, снизить сроки строительства  и материальные затраты, а также  повысить качество возводимых  конструкций.

Советскими  учеными Л. И. Онищиком были разработаны, а С. В. Поляковым, С. А. Семенцовым и другими развиты и дополнены новые методы расчета каменных конструкций, И. Т. Котовым проведены большие работы по растворам, В. Н. Сизовым, A. А. Шишкиным и другими созданы методы производства каменных работ в зимних условиях, позволившие ликвидировать сезонность в строительстве.

Каменщики-новаторы Ф. И. Мальцев, С. С. Максименко, B. В. Королев, Ф. Д. Шавлюгин и другие рационализировали приемы выполнения отдельных процессов кирпичной кладки й предложили новые способы ее выполнения.4 Ф. И. Мальцев, И. П. Широков, Н. Е. Ольшанов разработали и внедрили в производство способы контейнерного и пакетного транспортирования материалов, а также новые инструменты и приспособления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.Современные методы сварочного производства и строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будущее сварки –  в совершенствовании схем компьютерного  управления и внедрении новых  сварочных материалов

История неразъемного соединения металлов путём их нагревания и динамического  воздействия друг на друга, начинается с бронзового века. Такой процесс  сейчас мы называем сваркой, которая  стала обретать современные черты  в конце XVIII века благодаря итальянцу А. Вольту, впервые получившему вольтов

(рис.5)

столб. Впоследствии он был  усовершенствован русским физиком  В.В.Петровым в электрическую дугу. Но только 80 лет спустя  Н. Н. Бенардосу удалось воплотить их достижения в дуговую сварку угольным электродом. С этого момента начинается неразрывная череда изобретений новых методов.

В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная  дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная), термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, трением) и механическая (сварка взрывом и  ультразвуком).

Качество швов при гибридной лазерной сварке конструкционных сталей объемных сотовых панелей в СО2 с параллельным использованием  плавящего электрода несоизмеримо выше, чем в традиционных технологиях; существенной является и скорость сварки – 40...450 м/ч при управляемом лазерном излучении от 1,5 до 4,0 квт. Безусловным преимуществом данного метода можно считать режим высокоскоростной сварки тонких листов стали, что представляет интерес для автомобильной промышленности.

Для высокопроизводительной сварки крупногабаритных конструкций из толстолистовой (d> 30мм) закаливающейся стали 30ХГСА был разработан метод двухдуговой сварки, который основан на совместном использовании двух высоколегированных сварочных проволок различного состава диаметром 5 мм. Сварка производится под керамическим флюсом марки АНК-51А. Как показали результаты испытаний, этот метод резко улучшает качество сварного соединения.

Еще одним стимулом разработки и внедрения новых методов  сварки является сварочное соединение композиционных материалов, основанием которых служит металлическая матрица с волокнистым или дисперсным упрочнением. Но особую сложность представляет собой  сварочное соединение последних со сталью или титаном. В этом плане интересен метод  сварки-пайки, при котором на поверхность деталей наносят промежуточный сплав, а сварка производится сжатием под напряжением на точечных, рельефных или конденсаторных машинах. Для сварки тонколистовых композитов на алюминиевой подошве с волокнистым упрочнением или дисперсно-упрочненных частиц SiC, Аl2O3 и С используют аргоно-дуговую сварку с промежуточными вставками.

Прочность сварочных нахлесточных швов составляет 70%  от прочности композита, но учитывая высокую прочность самого композита (до 1500 МПа) в сравнении с высокопрочными алюминиевыми сплавами (>700 МПа), следует отметить, что метод сварки-пайки позволяет создавать надежные и, что важно, легкие конструкции. Это делает его незаменимым в авиационной и аэрокосмической промышленности.

Достаточно сложным материалом для качественной и герметичной  сварки является конструкционный чугун. Современные технологии его сварки базируются на применении специальной тонкой проволоки марки ПАHЧ-11из сплава на никелевой основе, главным достижением которых является низкое тепловыделение. Особенно это актуально для тонкостенных деталей, учитывая хрупкость чугуна, как материала. Поскольку сварочный шов, получаемый при этой технологии, представляет собой высокопластичный железоникелевый сплав, то разрушение конструкции, как правило, происходит по чугуну, а не по шву, что характерно для традиционной дуговой сварки. Подобный метод позволяет изготавливать чугунные конструкции ответственного назначения.

Другим металлом представляющим сложность при сварочных работах, безусловно, является титан, его альфа  и альфа+бета сплавы. Очевидным прорывом в этой области стала разработка метода  магнитоуправляемой электрошлаковой  сварки (МЭС), позволяющего соединять крупногабаритные детали при изготовлении центропланов самолетов, кареток крыла, траверс шасси, шпангоутов и силовых переборок морских судов. Такая сварка осуществляется в шлаковых и металлических ваннах током до 12000А и напряжением на электродах до 36 В и обеспечивает высокое качество швов при толщине свариваемых кромок 30-600 мм, благодаря очистке метала шва от примесей и газовых пор. Это позволяет использовать технику, изготовленную с помощью метода МЭС, в условиях гигантских динамических и статических нагрузок.

Большое будущее инженеры сулят программированию сварки и, прежде всего, тепловложению. Этот метод базируется на электроннолучевом принципе, успешно применяется для соединения высокопрочных алюминиевых сплавов. Программирование тепловложения производится в контуре разверстки пучка, что позволяет контролировать и управлять проплавление, форму, исключить образование трещин и пор в металле шва. Очевидным преимуществом является гарантированный шов при соединении алюминиевых сплавов в ответственных высоконагруженных машинах и узлах, что особенно важно в самолётостроении.

К новым технологиям,  следует отнести инновационный  метод орбитальной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом (ОАСВЭ) сложных деталей, к примеру, неповоротных стыков труб диаметром от 20 до 1440 мм.  Активирующий флюс наносится 1 г/м шва, что способствует решению ряда важных технологических задач: во-первых, сварка ведётся пониженным током, позволяющим уменьшить объем и вес сварочной ванны; во-вторых, качественный шов в любом пространственном положении обеспечивается регулированием давления дуги на жидкий металл; в-третьих, сварка может быть автоматизирована без разделки кромки. Этот метод (ОАСВЭ) эффективен для стыков труб с толщиной до 6мм, свыше – его использует в комбинации с другими методами и только для формирования корневого шва.

Интересным представляются щадящие технологии сварки в смесях защитных газов Ar+CO2 и Ar+O2+CO2. Шов получается более качественным в сравнении со сваркой в СО2, расход проволоки на 20 % экономичнее стандартных схем, переход к свариваемым деталям становится плавным, при этом резко снижается набрызгивание электродного металла.

Среди новых методов, получивших широкое практическое распространение, является метод двухкомпонентной сварки для бесстыкового железнодорожного пути, основанный на литьевом способе сварки, что позволяет решать достаточно противоречивые задачи, т.е. обеспечить заданную пластичность металла шва при необходимой износостойкости.Подобная технология сложна, поскольку требует использования расплавленной стали, которая заливается в зазор рельсового стыка. Для обеспечения  высокой вязкости используется низколегированная плавка, а вот для придания требуемой износостойкости применяют специальные керамические накладки, отделяющие легирующие добавки от основного металла. После заполнения

                                                                                                      

                                                                    (рис.6)

стыка расплавленной сталью, керамические накладки разрушаются, и  легирующие добавки расплавляются  в верхней части стыка, придавая головке шва повышенную износостойкость.

Идея обуздать «короткое  замыкание» и запрячь его для  сварки не нова, однако только специалистам компанией «Линкольн Электрик»  удалось ее реализовать на практике. Этот метод сварки корней шва получил название «Перенос силами Поверхностного Натяжения» (STT) и базируется на высокоскоростных инверторных источников тока и микропроцессорах. В процессе сварки переменным, но управляемым является и ток, и напряжение, что существенно расширяет возможности данного метода.  
 
Современная наука является многогранной, позволяет использовать преимущества нанотехнологий, поэтому будущее сварки  видится в совершенствовании схем компьютерного управления  и внедрении новых сварочных материалов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупные тепло-эффективные блоки

Среди новых методов строительства, основанных на экономии времени и  средств, выделяется использование  крупных тепло-эффективных блоков. Они служат прекрасным материалом для возведения стен. Крупные тепло-

(рис.7)

 

эффективные блоки состоят  из двух бетонных слоев, а между ними находится прослойка пенополистирола, имеющая толщину в 10 сантиметров.  

Всего получается три слоя, которые соединены  между собой армирующими стеклопластиковыми стержнями. Для сглаживания мест стыков между блоками применяют бетон: делают немного раствора и затем затирают им стыки. В результате, такая технология позволяет не только сократить продолжительность строительства, но и получить стену, которая практически ничем не отличается от своего железобетонного аналога.

Строительство монолитных домов

Современным методом возведения домов является и строительство  монолитных домов. Данный метод прекрасно  ускоряет процесс строительства  и активно применяется в последние  годы при возведении малоэтажных домов.  

(рис.8)

При этом строительство монолитных домов  основано на использовании железобетонного  каркаса, который имеет жесткое  сцепления с фундаментом, что гарантирует долговечность всей конструкции и позволяет осуществлять свободную перепланировку. Выгодно и то, что стоимость строительства монолитных домов можно удешевить: в таком случае опалубку нужно арендовать, а стены этажей возводить еще до готовности каркаса здания.

Каркасная технология строительства

Каркасная технология строительства, которую также называют канадской, тоже относится к новым методам  скоростного строительства. Главное  ее преимущество заключается в меньшей  толщине ограждающей конструкции, что позволяет обеспечить более  низкую стоимость строительства  домов. Основой возведения является несущий каркас, выполненный из дерева и заполненный мягким утеплителем. Это сокращает продолжительность  строительства: все дело в применении пустых каркасных панелей, изготовленных из сухой доски в заводских условиях и уже готовых к монтажу. 
 

(рис.9)

Готовые стеновые перекрытия

Готовые стеновые перекрытия – это еще один вариант скоростного  строительства, который очень популярен  в Европе и сегодня все активнее применяется в России. Данная технология основана на использовании готовых  стеновых перекрытий. Метод предполагает их создание из клееного бруса или  доски. При этом между стойками прокладывается утеплитель, закрываемый ОСП-плитой. Затем происходит укрытие гипсокартоном и пенополистиролом, которые оштукатурены по сетке.  
 

(рис.10)

Также, как вариант, блоки снаружи могут  быть обшиты доской с имитацией клееного бруса. Так как данные панели достаточно тяжелые, то такой дом собирают, применяя подъемный кран. При этом фундамент  берет на себя всю нагрузку, поэтому  нужно заранее узнать, где можно  купить щебень и качественный бетон, чтобы основание дома сделать  как можно более прочнее.

 

 

 

 

 

 

 

III. Технологическая часть.

 

 

 

3.1 Краткая характеристика балочных конструкций.

 

Балочные конструкции.

Балка- это конструктивный элемент сплошного сечения, предназначенный  для работ на поперечный изгиб.

Балки широко применяют в  конструкциях гражданских и промышленных зданий, в мостах, эстакадах, гидротехнических и других сооружениях.

Балки со сплошными сечениями  стенки изготавливают из листового  металла. Применяют в основном балки  двухтаврового сечения, реже- коробчатого.

В условиях единичного производства балки собирают по разметке и сваривают  вручную покрытыми электродами  или полуавтоматами. При массовом и серийном производстве сборку производят в кондукторах, а сварку ведут автоматами под флюсом или для швов катетом 4- 6 мм. В защитном газе.

Ручную или полуавтоматическую сварку применяют в балках также  и при установке ребер жесткости. Неудобства  при выполнении этой операции не позволяют применять автоматическую сварку.

 

 

 

 

 

 

3.2Характеристика материалов для изготовления балочных конструкций

 

Сварная балка изготавливается из листового горячекатаного проката из углеродистых и низколегированных сталей по ГОСТ 27772, ГОСТ 19281.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом, содержащим до 2% С и постоянные примеси: кремний до 0.5 %, марганец до 1%, сера и фосфор до 0.05%. Элементы, специально вводимые в сталь при ее производстве в определенных концентрациях с целью повышения ее свойств называют легирующими, а сталь - легированной. Основным элементом, при помощи которого изменяются свойства стали является углерод. К числу наиболее часто используемых специальных легирующих элементов относятся Cr, Ni, Mo, V, Ti, W, Si и Mn.

Свойства  стали в значительной степени  определяются тем, какие фазы образуются при сплавлении с легирующими  элементами, в результате термической  обработки. Основными структурными составляющими сталей являются феррит, аустенит, перлит, ледебурит, сорбит, троостит, бейнит и мартенсит. Легирующие элементы присутствуют в сталях в виде твердого раствора в железе, в виде карбидной фазы, в форме интертметаллидных соединений с железом, бором, азотом, кремнием и углеродом или между собой. Каждая структура определяется химическим составом и технологией стали, т.ж. зависят ее свойства.

  Обычно, сталь имеет плотность  7.6 -7.9 г/см. куб., временное сопротивление  растяжению от 800 до 3000 МПа, относительное  удлинение от 5 до 12 %, ударную вязкость  от 10 до 160 Дж/см. кв.  Углеродистая сталь подразделяется на низкоуглеродистую (до 0,25% углерода), среднеуглеродистую (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистую (до 0,25% углерода).

От  обычных сталей углеродистую сталь  отличает меньшее содержание примесей, небольшое содержание кремния, магния и марганца.

Углеродистая  сталь отличается повышенной прочностью и высокой твердостью.

По  качеству различают углеродистую сталь  обыкновенную и качественную конструкционную.

  Углеродистая сталь обыкновенного  качества бывает холоднокатаная (тонколистовая) и горячекатаная  (фасонная, сортовая, тонколистовая,  толстолистовая, широкополосная). Она  выпускается следующих марок:  Ст1кп, СтО, Ст1пс, Ст2кп и т.д. Индексы в маркировке расшифровываются так: кп кипящая, пс полуспокойная.

Качественная  конструкционная сталь - это кованные и горячекатаные заготовки толщиной до 250 мм, серебрянка (круглые прутки со специальной поверхностью) и калиброванная сталь. Она выпускается следующих марок: 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15пс и т.д. Цифры в маркировке обозначают процентное содержание углерода (в сотых долях процента). Качественная конструкционная сталь используется для изготовления ответственных деталей механизмов и машин, штамповки.

Качественная  сталь имеет в составе не более 0,03 % фосфора и серы, высококачественная не более 0, 02%.

Углеродистая  сталь бывает разного назначения: предназначенная для статически нагруженного инструмента и для ударных нагрузок.

Для изготовления режущего инструмента  с высокой твердостью, не испытывающего  ударов (хирургический инструмент, напильники, шаберы, плашки, сверла, измерительные  инструменты) используются стали У10?У13. Такие стали, подвергающиеся всем видам  термообработки и содержащие хром, используются также для производства токарных резцов.

Для изготовления инструмента, подвергающегося  ударным нагрузкам (топоры, пилы, деревообрабатывающие инструменты, зубила, клейма по металлу, отвертки) используются стали У7-У9. Они также подвергаются любому способу  термообработки.

 

 

Низколегированные стали

К низколегированным относятся стали, в которых содержание легирующих компонентов в сумме составляет менее 2,5% (кроме углерода). При содержании легирующих элементов в сумме  от 2,5 до 10% сталь называется среднелегированной, при содержании свыше 10% легирующих элементов— высоколегированной. В  наименовании стали легирующие компоненты указываются в порядке убывания их содержания (например, хромомолибденовая, хромокремнемарганцовая, хромоникелевая и т. п.).

Влияние того или иного элемента на свойства стали зависит от содержания в  ней как данного, так и других элементов и особенно углерода.

В обозначении марок легированных сталей по ГОСТ входят буквы и цифры. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в сталь, а стоящие  за ней цифры — среднее содержание элемента в процентах. Если данного  элемента содержится в стали менее 1%, то цифры за буквой не ставятся. В  обозначении марок конструкционных  низколегированных сталей впереди  всегда стоят две цифры, обозначающие содержание в стали углерода в  сотых долях процента. Буква А  означает, что сталь содержит пониженное количество серы и фосфора и является высококачественной. Буква Т в  конце обозначения марки указывает, что сталь содержит титан, а буква  Б — ниобий. Например, высоколегированная сталь 0Х18Н9Т содержит: углерода менее 0,1%, хрома в среднем 18%, никеля в  среднем 9% и титана до 1%.