Среднеуглеродистые марки стали

Марки с содержащие углерод в диапазоне 0,25…0,6% называются среднеуглеродистыми. Зачастую их легируют марганцем, хромом, кремнием, никелем до 3-5%. Сплавы, параметр углеродности которых находятся близко к пределам, нижнем и верхнем пороге категорически отличаются по физическим характеристикам.  Например, свариваемости. Среднеуглеродистые содержат измельчители зерна (титан,  ванадий, ниобий  ~ 0,1%). 

Максимально распространенные марки:

• 40Г – содержит повышенную концентраци марганца. Он в сочетании с Si  гарантирует повышенную степень раскисления и спокойную разливку. Улучшает свойства данной марки - закалка и отпуск. 
• 50Г. Используют такие способы термообработки, как: закалка, отпуск, иногда - нормализация. Все это способоствует увеличению прочности и упругости. 
• 40ХН. Маррка стали, которая глубоко прокаливается, имеет достаточно высокую прочность, упругость, при этом поддатлива механической обработке.
• 50ХФ.  Данную марку стали называют пружинной. Используется для производства пружин. При содержании хрома и ванадия имеет высокую упругость.
• 60(Г), 65(Г), 70(Г), 80 и 85  - эти марки активно используют при изготовлении деталий, которые подвергаются трению, давлению и вибрации. Чтобы они были прочными их закаливают, отпускают, наормализуют и поверхностно упрочняют. 
• У7, У8, У9, У10 – сталь для инструментов высокой прокалки.

Сварка среднеуглеродистой стали

Высокого содержание углерода -  основной источник проблем при сварке:

• шанс образования трещин из-за нарушения кристаллической решетки;
• в ходе выской термической обработки образуются участки менее упругие и более хрупкие;
• шов и основной материал могут иметь неоднородную плотность и физические свойства.

Как исключить и предотвратить данные недуги?

• Меньшее количество углерода  в металле шва. Для этого используйте низкоуглеродистые электроды и проволоку.
• Предварительно и в процессе нагревайте шов. Необходимый диапозон температуры 250-300 градусов цельсия. Чем больше в марке стали углерода тем выше необходима температура, для исключения образования хрупких закалочных структур.
• Модифицируйте шовную часть. Можно снизить % основного металла и повысить долю электродного, используя сварочную проволоку мелкого сечения и низкий сварочный ток. Необходимого состояния  шва возможно добиться на постоянном токе прямой полярности.
• Производя сварку горкой или каскадом можно замедлить охлаждение шва. Такие меры позволяют устранить условия для образования хрупких закалочных структур.
• Сварка термоупрочненных марок ведется длинными валиками по ранее проложенным и уже остывшим валикам. Таким образом можно добиться равной плотности и шва, и околошовной зоны.

Нельзя варить среднеуглеродные маркси стали флюсом, т.к. все положительные качества материала могут быть утеряны.  Закалка и отпуска самые успешные процедуры для достижения прочности материала и гибкости шва.