Среднеуглеродистые стали содержат углерод от 0,25 до 0,6%, кроме того их обычно дополнительно легируют хромом, никелем, марганцем, кремнием (в сумме до 3-5%). От процентного содержания углерода резко зависит свариваемость и некоторые другие характеристики. Также среднеуглеродистые стали содержат измельчители зерна – ванадий, титан, ниобий (до 0,1% суммарно). Их применяют после термической обработки – закалки, отпуска, нормализации, поверхностного упрочнения.
Популярные марки среднеуглеродистых сталей
40Г – конструкционная. Высокое содержание марганца. Вместе с кремнием марганец придает высокое раскисление и спокойную разливку. Эта сталь для увеличения прочности проходит процедуры закалки и отпуска.
50 Г. Обладает высокой прочностью и упругостью. Ее закаливают, отпускают, иногда дополнительно нормализуют.
40ХН. Марка стали, имеющая высокую прочность, упругость, ее легко обрабатывать на станках и она имеет глубокую прокаливаемость.
50ХФ. Это пружинная сталь, применяемая для производства особенно ответственных пружин. Большое содержание хрома и ванадия значительно повышает упругость.
Стали 60, 60Г, 65, 65Г, 70, 70Г, 80, 85 сначала закаливают с отпуском, а потом нормализуют с отпуском и упрочняют, поверхностно. Их применяют для изготовления ответственных деталей, в условиях высокого трения, вибраций и статического давления.
У7, У8, У9, У10 – инструментальные стали, имеют небольшую прокаливаемость.
Проблемы сварки среднеуглеродистых сталей и пути их решения
Высокое содержание углерода является причиной следующих проблем при сварке:
- появление кристаллизационных трещин;
- появление хрупкости;
- трудно добиться одинаковой прочности сварного шва и металла.
Для устранения этих проблем применяют следующие действия:
- Снижение количества углерода в зоне сварного шва. Для этого применяют низкоуглеродистые электроды и проволоку.
- Предварительный подогрев шва до +250…+300°C.
- Модифицирование металла сварного шва. Повысить долю электрода в шве можно с помощью тонкой сварочной проволоки при низком токе.
- Сварка толстых элементов горкой и замедление скорости охлаждения шва. Это уменьшает хрупкость.
