На главную / Статьи / Металлопрокат /

Марки стали

 Сталь для изготовления стальных строительных конструкций. Описание состава сталей, добавок и расшифровка марок.

Сталь - это сплав железа (феррита) с углеродом и другими элементами.

Феррит составляет основу стали, имеет малую прочность, пластичен. Карбид железа или циментит - сплав железа с углеродом (Fe3C), наоборот прочный, но хрупкий и не обладает пластичностью. Перлит - смесь из феррита и карбида железа - это и есть сталь.

Стали классифицируют

По способу получения: мартеновские и кислородно конверторные.

По назначению: конструкционная и инструментальная.

По химическому составу: углеродистые и легированные.

По качеству: обыкновенного качества, качественная, повышенного качества и высококачественная.

По способу раскисления: кипящая - кп, полуспокойная - пс и спокойная - сп.

Свойства стали

Для строительных конструкций наиболее важны механические свойства стали: прочность, упругость, пластичность, ползучесть, твердость, свариваемость, ударная вязкость, технологичность.

Прочность - способность материала сопротивляться внешним силовым воздействиям без разрушения.

Упругость - способность материала восстанавливаться свою первоначальную форму после снятия внешних нагрузок.

Пластичность - способность материала к проявлению остаточных деформаций, т.е. сохранению измененной формы после снятия внешней нагрузки.

Хрупкость - склонность к разрушению при малых деформациях.

Твердость - свойство поверхностного слоя материала сопротивляться внедрению в него штампа из более твердого материала.

Ударная вязкость - способность металла поглощать энергию удара без разрушения. Существует 6 категорий по ударной вязкости: 1,2 категории - испытания не проводят; 3,4 - испытания при -20°С; 5 - испытания при -20°С и после механического старения; 6 категория - после механического старения.

Свариваемость - возможность проведения сварочных работ при сохранении прочности шва и околошовной зоны сварного соединения.

Технологичность - податливость металла гибке, резке, строганию и сверлению при изготовлении изделий и конструкций.

Обозначение марки стали

В марке зашифрован химический состав стали и легирующих добавок в процентах. Первые две цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента. Затем перечисляются легирующие добавки (буквы) и их содержание с округлением до целых процентов. Если содержание приблизительно равно 1%, цифру 1 не ставят.

Для изготовления металлоконструкций типовых зданий обычно применяются марки стали: ВСт3 сп/пс, 09Г2С, 15ХСНД.

Расшифровка стали ВСтЗсп

Малоуглеродистая сталь обыкновенного качества.

• Буква "В" означает, что сталь поставляется одновременно по механическим свойствам и химическому составу
• Ст - сталь
• 3 - номер группы химсостава стали, обозначает содержание Углерода 0,14-0,22%
• сп - степень раскисления - спокойная

Применяется для изготовления несущих и не несущих элементов сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах от -40 до +425°С.

Расшифровка стали 09Г2С

• 09 - содержание Углерода 0,09%
• Г2 - содержание Марганца (Mn) 2%
• C - содержание Кремния (Si) не более 1-1,5% (цифра не указывается)

Применяется для изготовления ответственных конструкций работающих при температуре от -70 до +450°C в химическом, нефтяном машиностроении и судостроении. Хорошо свариваются. Резанием обрабатывается удовлетворительно.

Расшифровка стали 15ХСНД

Сталь конструкционная низколегированная.

• 15 - содержание Углерода 0,15%
• Х - содержание Хрома <1%
• С - содержание Кремния <1%
• Н - содержание Никеля <1%
• Д - содержание Меди <1%

Применяется для производства металлоконструкций, деталей и мостовых конструкций, к которым предъявляются требования повышенной прочности, коррозионной стойкости и работающие при температуре от -70°С до +450°С.

Добавки

Углерод увеличивает прочность стали, предел текучести, твердость и закаливаемость, но снижает ее пластичность, обрабатываемость и свариваемость. Для строительных конструкций чаще всего применяют малоуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,14 до 0,22 %.

Для улучшения механических свойств и качества сталей в их состав вводят легирующие добавки: кремний - обозначается буквой С, марганец - Г, медь - Д, хром - X, никель - Н, ванадий - Ф, молибден - М, алюминий - Ю, азот - А

Влияние легирующих добавок

Кремний (С) - раскисляет сталь связывая кислород, повышает прочность, но снижает пластичность и ухудшает свариваемость.

Марганец (Г) - повышает прочность, раскисляет сталь, но повышает хрупкость.

Медь (Д) - повышает прочность и увеличивает коррозионную стойкость.

Никель (Н) - повышает коррозионную стойкость, прочность не снижая пластичность, увеличивает прокаливаемость и повышает сопротивление удару.

Алюминий (Ю) - раскисляет сталь, повышает ударную вязкость.

Ванадий (Ф) - повышает твердость и прочность не снижая пластичности, увеличивает плотность.

Хром (Х) - повышает прочность, закаливаемость и жаростойкость, режущие свойства и стойкость на истирание, но снижает вязкость и теплопроводность стали.

Молибден (М) - увеличивает упругость, повышает прочность стали, не снижая ее пластичности, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Т) - повышает прочность и плотность стали, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Азот (А) - способствует старению стали и делает ее хрупкой, его не должно быть более 0,01%. В химически связанном состоянии с титаном, ванадием и другими элементами азот образует нитриды, которые улучшают механические свойства, способствуя образованию мелкозернистой структуры.

Фосфор (П) - повышает хрупкость стали, особенно при низких температурах. При соединении с алюминием повышает коррозионную стойкость (содержание фосфора в стали не должно превышать 0,05%).

Сера - образует легкоплавкое сернистое железо, склонное к образованию трещин при повышении температуры до 800°С.

Газы - кислород, водород, азот - отрицательно действуют на качество стали, увеличивают хрупкость м уменьшают пластические свойства.

Основной стандарт характеризующий стали ГОСТ 27772-2021 (взамен ГОСТ 27772-88).

прочтений: 565