Металлы паровых котлов

Основными металлами, применяемыми в котлостроении, являются:

Стали – углеродистые сплавы с содержанием углерода до 2%;

Чугуны – железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода свыше 2%.

Конструкционные стали делятся на углеродистые и легированные.

Углеродистые конструкционные стали подразделяются на:

1. Сталь углеродистая обыкновенного качества, которая в свою очередь делится на три группы:

группа А – поставляемая по механическим свойствам – марки Ст0, Ст1, …, Ст6;

группа Б – поставляемая по химическому составу – марки БСт0, БСт1, …, БСт6;

группа В – поставляемая по механическим свойствам с дополнительным требованием по химическому составу – марки ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

Буквы Ст обозначают сталь, цифры от 0 до 6 – условный номер марки стали в зависимости от химического состава и механических свойств. С повышением номера стали возрастают пределы прочности (s_В) и текучести (s_Т) и уменьшается относительное удлинение (d).

2. Сталь углеродистую качественную конструкционную, которая применяется для изготовления ответственных сварных конструкций. Она делится на две группы:

группа I – с нормальным содержанием марганца (0,25 – 0,8%);

группа II – с повышенным содержанием марганца (0,7 – 1,2%).

По содержанию углерода стали делятся на низкоуглеродистые (С<0,25%), среднеуглеродистые (0,2<C<0,6), высокоуглеродистые (С>0,6).

Легированные стали, кроме обычных примесей содержат элементы, специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых свойств. Эти элементы называются легирующими.

Легированные стали в зависимости от содержания легирующих элементов делятся на низколегированные (2,5% легирующих элементов), среднелегированные (от 2,5 до 10%) и высоколегированные (свыше 10%).

Легированные добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, марганец, титан, молибден и т.д.

Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав стали. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали, а стоящие за ней цифры – среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1%, то цифра за буквой не ставится. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Применяют следующие обозначения:

Г – марганец; С – кремний; Х – хром; Н – никель; Д – медь; М – молибден; В – вольфрам; Ф – ванадий; Т – титан; А – азот (иногда в конце); Ю – алюминий.

Например, 15Х18Н10Т – углерода 1,5%, хрома 18%, никеля 10%, титана <1%.

Чугуны. Различают серый чугун (углерод частично находится в виде графита), белый (В виде цементита – Fe₃C), ковкий (получаемый из белого путем обжига). Серый чугун основной литейный материал. Белый чугун очень тверд и трудно обрабатывается, поэтому его применение ограничено деталями, интенсивно работающими на износ и при высоких температурах