Автор глав III и IV выражает благодарность Ю. Н. Каховскому и В. Н. Липодаеву за помощь, оказанную ими при подготовке рукописи. Авторы выражают благодарность доктору техн. наук В. В. Подгаецкому и кандидату техн. наук П. Г. Гребельнику за ценные замечания, сделанные ими при рецензировании данного справочника. Критические замечания и предложения авторы просят направлять по адресу: Киев, ул. Репина, 3, изд-во "Наукова думка". Глава I. КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Стали, используемые для сварных конструкций, делят на конструкционные (углеродистые, низколегированные, среднелегированные, в том числе теплоустойчивые и высокопрочные) и стали с особыми физическими свойствами (высоколегированные, жаропрочные, жаростойкие и коррозионностойкие, или так называемые нержавеющие). 1.1. Конструкционные стали Углеродистые конструкционные стали Углерод является основным элементом, определяющим механические характеристики углеродистых конструкционных сталей (его содержание может составлять от 0,06 до 0,9%). Железо и углерод в жидком состоянии обладают полной взаимной растворимостью. В твердом состоянии растворимость углерода в железе очень ограничена. Различают три вида твердых растворов углерода в железе: а-раствор (феррит), 7-раствор (аустенит) и о-раствор ф-феррит). Пространственное расположение атомов железа в этих растворах соответствует их расположению в а-, уи б-железе. Для у-железа характерна кубическая гранецентрированная решетка, для аи б-железа — кубические объемноцентрированные решетки, различающиеся лишь межатомными расстояниями. Атомы углерода значительно меньше атомов железа. Размещаясь в междоузлиях решетки железа, они искажают ее. При этом прочность металла увеличивается. Растворимость углерода во всех модификациях железа зависит от температуры. Феррит может содержать до 0,02% (при 723° С), а при комнатной температуре — 0,006% углерода. В б-железе растворяется до 0,1% углерода. Наибольшее количество углерода растворяется в аустените: при 723° С до 0,8%; при 1130° С до 2%. Затвердевание сплавов Ре—С при содержании углерода до 0,5% начинается с кристаллизации б-феррита (рис. 1.1). Если сплав содержит до 0,1% углерода, кристаллизация заканчивается образованием однофазной структуры б-феррита. Сплавы, содержащие 0,1—0,5% углерода, при температуре ниже 1485° С претерпевают перетектическое превращение, при котором из жидкого расплава и б-раствора образуется 7-раствор. Сплавы, содержащие 0,1—0,18% углерода, после затвердевания приобретают двухфазную структуру (б-раствор + у-раствор). Если содержание углерода превышает 0,18%, сплавы в результате кристаллизации приобретают однофазную структуру 7-раствора. В сплавах Ре—С происходят фазовые изменения и после затвердевания: в низкоуглеродистых сплавах (до 0,18% углерода) при температурах 1400—1490° С — перекристаллизация б ^ у-растворов; в сплавах, содержащих до 0,8% углерода, при температурах 910—723° С — у 5± ос-превращение.