Содержание углерода в марках среднеуглеродистых сталей варьируется в диапазоне 0,25-0,6%. Нередко происходит легирование при помощи кремния, марганца, никеля, хрома, но суммарное количество не превышает 3-5%. Сплавы, имеющие в составе углерод, отличны по верхнему и нижнему пределу отличны по процессу свариваемости и прочим параметрам. В среднеуглеродистых могут быть остатки ниобия, титана, ванадия, чья общая масса не может быть больше 0,1%. используют после того, как была проведена термическая обработка — поверхностное упрочнение, улучшение, нормализация, закалка и низкий отпуск.
Самые распространенные виды марок среднеуглеродистой стали
У10, У9, У8, У7 — стали инструментальные, низкий уровень прокаливаемости;
- 85, 80, 70Г, 70, 65Г, 65, 60Г, 60 — применяются для создания элементов, подвергающихся вибрациям, давлению статическому, трению. Используют, когда прошло поверхностное упрочнение, нормализация+отпуск, закалка+отпуск;
- 50ХФ — сталь с содержанием ванадия и хрома, из нее изготавливают пружины с высокой ответственностью;
- 40ХН — основные качества: глубокая прокаливаемость, возможность механообработки, упругость, прочность;
- 50 Г — прочная и упругая, применяемая термообработка — закалка+отпуск, иногда подвергается нормализации;
- 40Г — конструкционный материал, имеющий повышенную дозу Mn. Обладает качествами спокойной разливки и раскислением, содержит марганец и кремний. Чтобы улучшить характеристики, ее подвергают закалке и отпуску.
Сварка среднеуглеродистой стали и ее особенность
Содержится повышенное количество С, а потому имеются проблемы:
сложности при получении идентичной прочности основного металла и шва;
- образование трещин, появление хрупких участков на структурах;
- возможность появления трещин кристаллизационного типа.
Возможные мероприятия для устранения проблем:
- использование технологии сварки, при которой применяются длинные валики на остывших валиках, вновь проходящие по ранее проложенным путям. Зона около шва будет ровной, а прочность металла повышенной;
- сварка каскадом или горкой с замедленным охлаждением швов. Стальные элементы не станут хрупкими;
- улучшение области шва на металле. Снижение части основного металла и повышение доли электродного достигается путем использования низкого сварочного тока и маленького сечения проволоки. Для хорошего показателя нужен постоянный ток прямой полярности;
- предварительный и сопутствующей обогрев шва. Использование температуры 250-300 градусов способствует предотвращению возникновения хрупкость в материале, ведь чем выше показатель С, тем более высокой должна быть температура при подогреве;
- понижение показателей объема С в шовном материале. Применяют проволоку и электронные низкоуглеродистые стержни.