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/мм
2, 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/мм
2. 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/мм
2 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.