Особенности стали марки 15

Стальной сплав Ст15 используется не менее интенсивно, чем остальные сплавы марок Ст. Он заменяет некоторые другие сплавы из этой же линейки. При проектировании и выпуске несущих металлоконструкций производится соответствующий перерасчёт технических параметров.

Сплав 15 содержит 0,15% угля в составе из расчёта на общую массу изделия, заготовки. Химический состав сплава 15 представлен также иными добавками, включая легирующие:

• кремний – 0,27%;
• медь, хром и никель – по 0,25%;
• мышьяк – 0,08%;
• марганец – 0,5%.

Фосфор и сера содержатся в данном составе в количестве 0,035 и 0,04%, соответственно. Если их удалить, то сталь лишится ломкости в момент наивысшей нагрузки, но такое возможно лишь при значительном усложнении и существенном удорожании технологии производства такой стали ввиду повышенных энергозатрат.

Температура, при которой начинают ковать заготовку после прокаливания добела до мягкого состояния, – 1300 по Цельсию. Заканчивают её ковать при остывании до бордово-малинового цвета свечения при семистах градусах. Сваривается сталь 15 без особых сложностей, исключение составляют лишь детали, прошедшие химико-термическую обработку.

Разрезается сталь 15, будучи горячекатаной. Способы резки – лазерно-плазменная, фрезерно-механическая, распиливание. Сталь 15 сверлится при помощи обычных быстрорежущих расходников марки «Р», а также с помощью победитовых и алмазных резаков. Появление хрупкости при отпускании этой марке сплава несвойственно.

Критические точки на температурной шкале – 785, 860, 840 и 685 градусов. При данных температурах стальной сплав меняет своё фазовое состояние, перекристаллизовываясь. На этом и основаны закалка, нормализация и отпускание.

Эквивалентные напряжения, которые испытывает материал при обработке, а также после изготовления и в процессе эксплуатации детали, конструкции, тщательно рассчитываются при проектировании таких комплектующих. В испытательной камере такие напряжения осуществляются за счёт имитации реальных воздействий: изгиб, деформация под давлением, чтобы реальные детали, изготовленные по копированию удачных опытных образцов, не подвели пользователей, мастеров в ответственные моменты. Усталостные напряжения просто снять, произведя процедуру отпуска стали, что позволяет затормозить образование микротрещин в результате накопления таких напряжений.

Заменителями стали 15 являются 10 и 20 марки. Используя эти данные, легко подобрать любой зарубежный аналог, которых в итоге не один десяток.

Поставляется 15 в виде следующих заготовок.

• Сортовая прокатная продукция, включая фасонные детали и комплектующие. Нормируется ГОСТами под номерами 1050-1974, 2591-1971, 2879-1969, 8509-1986, 8510-1986, 8240-1972, 8239-1972, 2590-1971. Как видно, многие нормативы разработаны ещё во времена СССР, они используются и по сей день.
• Прут определённого калибра выпускается по ГОСТам 7417-1975, 8559-1975, 8560-1978, 10702-1978.
• Отшлифованный прут и серебряночная продукция производится на основании нормативов ГОСТа 14955-1977, 10702-1978.
• Утолщённый листовой прокат – по ГОСТам 1577-1981, 19903-1974. Более тонкая его разновидность производится согласно нормативам Госстандарта 16523-70.
• Лентопрокатные заготовки (до 1 мм в толщину) – по ГОСТу 6009-1974, 2284-1979, 10234-1977.
• Полосовая сталь – по ГОСТу 103-1976, 82-1970.
• Проволочные заготовки (в бухтах) – по Госстандартам 5663-1979, 17305-1971.
• Выкованные детали и комплектующие – на основании ГОСТа 8479-1970.
• Трубопрокат – по нормативам ГОСТов 10705-1980, 10704-76.

Ознакомившись с ГОСТами и сортаментом выпуска, определённым ими, нетрудно предположить, что 15 – исходник для болтово-гаечных метизов, включая шайбы и винты. Она применяется для изготовления крючков больших габаритов и с большой силой натяжения. Здесь на первый план выходит пластичность, благодаря которой болты и винты, крюки не рвутся. Все эти детали сохранят свои упругость, твёрдость, прочность, малоломкость при температурах от -40 до +450°С. Метод химико-термической обработки позволяет производить рычажные и кулачковые составляющие, твёрдость в поверхностных слоях которых значительная. В сердцевинных же слоях таких деталей прочность заметно снижена.