Конструкционные стали

Конструкционные стали должны иметь высокую конструктивную прочностью. Они должны обеспечить надежную работу конструкции в требуемых условиях эксплуатации, в течение длительного времени. Именно поэтому требования, которые предъявляются к конструкционным материалам, обязательно состоят из необходимости обеспечить целый  комплекс механических свойств, а не только одной какой-либо конкретной характеристики.

Все материалы, применяемые для изготовления конструктивных элементов и материалы, применяемые для деталей машин, и механизмов, обязательно должны иметь не только высокую прочность и пластичность, но и должны хорошо сопротивляться ударным нагрузкам, они должны обладать запасом вязкости. Во время знакопеременных нагрузок конструкционные материалы должны иметь высокое сопротивление усталости, а при работе в условиях трения - сопротивлением износу. В большинстве случаев материал должен иметь сопротивление коррозии. Если  учесть тот факт,  что в деталях всегда будут иметься дефекты, которые будут являться концентраторами напряжений, то естественно, что все конструкционные материалы обязаны обладать хорошим сопротивлением хрупкому разрушению и сопротивлением к распространению трещин.

Надежность и конструктивная прочность не единственный критерий при выборе конструкционной стали. Эта сталь должна обладать хорошими технологическими свойствами:

  • она должна иметь хорошие литейные свойства;
  • она должна хорошо обрабатываться давлением;
  • она должна хорошо обрабатываться резанием;
  • она должна иметь хорошую свариваемость;
  • она должна быть дешевой и не должна содержать в своем составе дефицитных легирующих элементов.

Из всех используемых в настоящее время материалов, только сталь дает возможность получать целый комплекс высоких значений разных механических характеристик. При этом сталь имеет хорошую технологичность, имея сравнительно невысокую стоимость. Именно поэтому сталь это основной и самый хорошо распространенный конструкционный материал. Повышение механических свойств стали достигается за счет легирования.

Если сравнивать легированные стали с углеродистыми, то они имеют следующие преимущества:

  • более высокая прочность достигаемая благодаря упрочнению феррита и его лучшей прокаливаемости;
  • более низкий рост аустенитного зерна во время нагрева и более высокая ударная вязкость;
  • Повышенная прокаливаемость и возможность использования более мягких охладителей после закалки;
  • устойчивость от отпуска благодаря эффекту торможения диффузионных процессов.

Закалочные напряжения дополнительно снижаются за счет отпуска при более высокой температуре. Легированные стали имеют более высокий уровень механических свойств после термической обработки. Изделия из легированных сталей, как правило, нужно подвергать термической обработке.
Можно различить следующие виды конструкционных сталей:

  • углеродистые стали, в том числе и автоматные стали;
  • строительные стали;
  • цементируемые стали;
  • улучшаемые стали;
  • высокопрочные стали;
  • рессорно-пружинные стали;
  • подшипниковые стали;
  • износостойкие стали.


Автоматные стали, изготовленные по ГОСТ 1414-75, применяются в массовом изготовлении крепежа на станках-автоматах. Основные требования к автоматным сталям это хорошая обрабатываемость резанием. Она достигается за счет увеличения содержания серы и фосфора до 0,1-0,2 %, а также добавления селена и свинца. Маркируются автоматные стали буквой А в начале и двумя цифрами, указывающими на среднее содержание углерода в сотых долях процента: А12, А20, А3О.

При введении свинца (Pb) в количестве  0,15-0,30 % стали маркируют буквами АС и цифрами среднего содержания углерода в сотых долях процента: АС11, АС14. При дополнительном легировании другими элементами эти элементы обозначают так же, как и в обычных конструкционных сталях: АС35Г2, АС38ГХМ и т. д.

 Ben McLemore Jersey