1. Высокопрочные стали за рубежом


США. Химический состав (средний) и прочностные свойства (в термообработанном состоянии) наиболее распространенных в США высокопрочных и относительно низколегированных сталей приводятся в табл. 1. Общим для всех этих марок сталей является наличие в них таких легирующих элементов, как Сr, и Мо, при различных вариантах дополнительного легирования марганцем, никелем и ванадием, реже бором и кобальтом. Все эти марки стали— многокомпонентные, комплекснолегированные. Как пра­вило, термическая их обработка состоит в закалке (в масле или изотермической) и низком отпуске при температуре 220÷290°.
Возможность применения более высокой температуры отпуска без заметного снижения при этом прочности и ударной вязкости обес­печивается повышенным содержанием в отдельных марках стали (например Хай-Таф, 300М, Х200) кремния, достигающего 1,5÷1,6%. Для получения высокой пластичности и вязкости содержа­ние углерода рекомендуется снижать на столько, на сколько это допустимо при требуемой прочности. Поэтому у большинства американских марок сталей, рассчитанных на прочность 140—170 кГ/мм2, содержание углерода не превышает 0,25-0,3%.
Применение более высокого отпуска, а также пониженное со­держание углерода обеспечивают для таких сталей хорошую пла­стичность (ψ>45%) и ударную вязкость (по Шарпи на образцах с V-образным надрезом>4,14 кГм) при прочности до 168— 170 кГ/мм2. С возрастанием в стали углерода, а также молибдена и ванадия прочностные свойства ее растут, а значения ударной вяз­кости снижаются. Типичным примером такой стали является сталь марки Трисент или сталь марки 300М, содержащая не менее 0,4% С и около 2% Ni. В табл. 48 приводятся результаты испытаний механических свойств крупных деталей (основных стоек шасси самолета В47), изготовленных из различных марок высокопроч­ных сталей. Приведенные данные подтверждают возможность обес­печения в реальных крупных деталях предела прочности в 1210 кГ/мм2 при малой потере пластичности [224].
Американские исследователи подчеркивают, что применение стали очень высокой прочности в конструкциях является сложной задачей. Высокая прочность приводит к увеличению возможности
случайных разрушений, так как усиливает чувствительность стали к водородной хрупкости при покрытиях; усиливается также вред­ное влияние шлифовки и обезуглероживания. Применение стали высокой или особо высокой прочности требует тщательной отра­ботки технологии изготовления и контроля изделий, нередко при­менения поверхностных методов упрочнения (обдувки дробью, накатки, чеканки) для устранения или уменьшения вредного влия­ния надрезов и других концентратов напряжений. Более подроб­но эти вопросы рассматриваются ниже.