Классификация сталей - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Классификация сталей и сплавов производится:
По химическому составу;
По структурному составу;
По качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей);
По степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице;
По назначению.
По химическому составу сталь подразделяют на углеродистую и легированную.
Углеродистая сталь
Углеродистой сталью называется инструментальная или конструкционная сталь, не содержащая легирующих добавок. Углеродистая сталь подразделяется на низкоуглеродистую (до 0,25% углерода), среднеуглеродистую (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистую (до 2% углерода).
Углеродистая сталь отличается повышенной прочностью и высокой твердостью.
По качеству различают углеродистую сталь обыкновенную и качественную конструкционную. Она выпускается в следующих марок: Ст1кп, СтО, Ст1пс, Ст2кп и т. д. Индексы в маркировке расшифровываются так: кп кипящая, пс полуспокойная.
Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на три группы:
А - поставляемую по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства (СтО, Ст1 и др.);
Б - поставляемую по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а их уровень, кроме условий обработки, определяется химическим составом (БСтО, БСт1 и др.);
В - поставляемую по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке (ВСт1, ВСт2 и др.).
Качественная конструкционная сталь - это кованные и горячекатаные заготовки толщиной до 250 мм, серебрянка (круглые прутки со специальной поверхностью) и калиброванная сталь. Она выпускается следующих марок: 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15пс и т. д. Цифры в маркировке обозначают процентное содержание углерода (в сотых долях процента). Качественная конструкционная сталь используется для изготовления ответственных деталей механизмов и машин, штамповки.
Углеродистая сталь бывает разного назначения: предназначенная для статически нагруженного инструмента (У10-У13) и для ударных нагрузок (У7-У9).
Легированный сталь
В легированной стали наряду с обычными примесями имеются легирующие элементы: хром, вольфрам, молибден, никель, а также кремний и марганец в большом количестве. Легированная сталь обладает ценными свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали экономит металл, повышает долговечность изделий, увеличивает производительность. В прогрессивной технике эта сталь имеет решающее значение.
Легирующие элементы оказывают разностороннее влияние на свойства стали. В легированной стали может находиться одновременно несколько легирующих элементов.
Влияние химических элементов на свойства сталей
В состав стали кроме железа и углерода входят и другие химические элементы, которые содержатся в ней в малых количествах из-за несовершенства технологии производства либо специально вводятся в нее для придания особых свойств. В последнем случае эти элементы называются легирующими. Все элементы в стали условно подразделяются на полезные и вредные.
Элементы:
Углерод -- определяет прочность, вязкость и закаливаемость стали. Содержание углерода до 0,25 % не влияет на свариваемость. Увеличение содержания углерода в стали ухудшает ее свариваемость;
Кремний -- при содержании до 0,3% повышает пределы текучести и прочности, но ухудшает свариваемость и снижает ударную вязкость стали; при содержании до 0,6% улучшает упругие свойства стали;
Марганец -- при содержании до 1,8% оказывает незначительное влияние на свариваемость стали, но способствует ее закалке; при высоком содержании сварка затруднена, поскольку велика вероятность появления трещин;
Хром -- при содержании от 0,3% до 35% повышает твердость и прочность стали, однако снижает ее пластичность и вязкость. При высокой температуре образует карбиды, затрудняющие процесс сварки;
Никель -- улучшает прочностные и пластические свойства стали; на свариваемость практически не влияет;
Молибден -- улучшает прочностные характеристики стали, делает ее теплоустойчивой, увеличивает твердость стали и несущую способность конструкций при ударных нагрузках и высоких температурах. Затрудняет сварку, так как активно окисляется и выгорает;
Ванадий -- повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует закалке, ухудшает свариваемость;
Вольфрам -- увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах, ухудшает свариваемость;
Титан -- повышает коррозионную стойкость стали, способствует образованию горячих трещин при сварке;
Медь -- повышает прочность и коррозионную стойкость стали, не влияет на свариваемость.
По назначению легирования сталь делится на три группы: конструкционная, инструментальная и сталь с особыми физическими и химическими свойствами.
По содержанию легирующих элементов легированная сталь делится на низколегированную--не более 3% легирующих элементов; среднелегированную--3--10%; высоколегированную -- свыше 10%.
Конструкционная легированная сталь согласно ГОСТ 4543--71 делится на три группы: качественная, высококачественная и особо высококачественная. Высококачественная обозначается буквой А в конце марки, а особо высококачественная --буквой Ш через черточку. Например, 12ХНЗА -- высококачественная, а ЗОГС-Ш --особо высококачественная. В качественной стали допускается содержание серы до 0,025%, а в высококачественной - до 0,015%
Низколегированная сталь применяется в строительстве гражданских и промышленных сооружений, в моторостроении, судостроении. Она прочнее углеродистой, хорошо сваривается, лучше противостоит действию ударных нагрузок. Применение этой стали уменьшает массу конструкций на 15--30%.
ГОСТ 19281--73 установлены марки низколегированной стали: 14Г2, 10Г2С2, , 16Г2АФД, 09Г2С и др.
Структурный состав
Легированные стали и сплавы делятся также на классы по структурному составу:
- - в отожженном состоянии - доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный (карбидный), ферритный, аустенитный; - в нормализованном состоянии - перлитный, мартенситный и аутенитный.
К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, к мартенситному - с более высоким и к аустенитному - с высоким содержанием легирующих элементов.
Классификация стали по содержанию примесей
По качеству, то есть по способу производства и содержанию примесей, стали и сплавы делятся на четыре группы.
Группа |
S, % |
Р, % |
Обыкновенного качества (рядовые) |
Менее 0,06 |
Менее 0,07 |
Качественные |
Менее 0,04 |
Менее 0,035 |
Высококачественные |
Менее 0,025 |
Менее 0,025 |
Особовысококачественные |
Менее 0,015 |
Менее 0,025 |
Стали обыкновенного качества.
Стали обыкновенного качества (рядовые) по химическому составу - углеродистые стали, содержащие до 0,6% С. Эти стали выплавляются в конвертерах с применением кислорода или в больших мартеновских печах. Примером данных сталей могут служить стали СтО, СтЗсп, Ст5кп.
Стали качественные
Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные (08кп, 10пс, 20). Они также выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более строгих требований к составу шихты, процессам плавки и разливки.
Стали высококачественные
Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо высококачественные - в электропечах с электрошлаковым переплавом (ЭШП) или другими совершенными методами, что гарантирует повышенную чистоту по неметаллическим включениям (содержание серы и фосфора менее 0,03%) и содержанию газов, а следовательно, улучшение механических свойств. Это такие стали как 20А, 15Х2МА.
Стали особовысококачественные
Особовысококачественные стали подвергаются электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов. Данные стали выплавляются только легированными. Их производят в электропечах и методами специальной электрометаллургии. Содержат не более 0,01% серы и 0,025% фосфора. Например: 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш.
Классификация стали по назначению
По назначению стали и сплавы классифицируются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами.
Конструкционные стали
Конструкционные стали принято делить на строительные, для холодной штамповки, цементируемые, улучшаемые, высокопрочные, рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые, автоматные, коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие стали.
Строительные стали
К строительным сталям относятся углеродистые стали обыкновенного качества, а также низколегированные стали. Основное требование к строительным сталям - их хорошая свариваемость. Например: С255, С345Т, С390К, С440Д.
Стали для холодной штамповки
Для холодной штамповки применяют листовой прокат из низкоуглеродистых качественных марок стали 08Ю, 08пс и 08кп.
Инструментальные стали
Инструментальные стали по назначению делят на стали для режущих, измерительных инструментов, штамповые стали.
Похожие статьи
-
Свойства сталей - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Механические свойства: Прочность -- способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется...
-
Расшифровка марок стали - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Легированные стали, в отличие от нелегированных, имеют несколько иное обозначение, поскольку в них присутствуют элементы, специально вводимые в...
-
Введение - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Сталь - деформируемый сплав железа с углеродом и легирующими материалами, содержащий не менее 45% железа и углерода менее 2.14%. Сталь является важнейшим...
-
Марки стали для строительных конструкций Выбор стали производиться по нормам созданных на основе конструктивного проектирования по вариантам и...
-
Сталь ГОСТ или ТУ Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С II4(-30>tі-40) II5 и др.(tі-30) I2, II2 и II3 (-40>t...
-
Испытание на растяжение стали - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Испытания на растяжение являются основным и наиболее распространенным методом лабораторного исследования и контроля механических свойств материалов. Эти...
-
Основные элементы проектируемого здания Несущими конструкциями здания являются трехшарнирные клееные арки из прямолинейных элементов, пролетом 15м....
-
Материалы, требования по изготовлению - Мембранные конструкции зданий и сооружений
3.1 Для изготовления пролетной конструкции мембранных покрытий применяются стали углеродистые, низколегированные, в особых случаях нержавеющие стаяли,...
-
Стали для конструкций рабочей площадки выбираются на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа вариантов с учетом таблицы 50*...
-
Литература - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
1. http://www. splav-kharkov. com/choose_mat. php? class_id=45 2. http://www. ktovdome. ru/58/369/103/11146.html 3. http://studopedia. org/6-101315.html...
-
Рекомендации по конструированию - Мембранные конструкции зданий и сооружений
2.1 Элементами покрытия являются мембранная пролетная конструкция и наружный опорный контур (рис.3). Пролетная конструкция, работающая на двухосное...
-
Основные положения по монтажу - Мембранные конструкции зданий и сооружений
4.1 Монтаж мембранных систем осуществляется в соответствии с главами СНиП "Правила производства и приемки работ": III - 18-75 "Металлические конструкции"...
-
При обследовании бетонных и железобетонных конструкций реконструируемых зданий и сооружении следует учитывать требования СНиП 2.03.01--84 "Бетонные и...
-
Пластмассы, как материал для строительных конструкций
Пластическими массами (или пластмассами) называют материалы, которые в качестве основного компонента содержат синтетический полимер. Полимеры - это...
-
Основное положения - Мембранные конструкции зданий и сооружений
1.1 Ниже будут приведены рекомендации предназначены для проектирования металлических мембранных покрытий с плоским прямоугольным контуром для...
-
Проект на строительство предприятий, зданий и сооружений производственного назначения состоит из следующих разделов: Общая пояснительная записка;...
-
Подкрановые балки, Стропильные конструкции - Здания и сооружения
В данном проекте стальные подкрановые балки служат для крепления к ним кранового рельса, по которому вдоль пролета движется мостовой кран. Опираются...
-
Оценка технического состояния - это установление степени повреждения и категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в...
-
Обследование деревянных конструкций - Реконструкция зданий, сооружений и застройки
При обследовании деревянных конструкций необходимо уделять внимание на следующие мероприятия: 1) Защита от непосредственного увлажнения атмосферными...
-
Определяется расчетное количество рабочих, ИТР и служащих: Где С - общесписочное число рабочих и служащих для подбора временных зданий и сооружений; О -...
-
Каждое здание и сооружение имеет определенное назначение, в зависимости от которого принимаются конструктивные схемы, этажность, объемно-планировочные...
-
Характеристика объекта Район строительства город Уфа. Назначение объекта: жилое 3-х этажное здание. Габариты здания: 32000*13000 Высота этажа 3 метра....
-
1. Номер конструкции: 3. 2. Этажность здания: 8. 3. Краткая характеристика здания: Стены наружные - кирпичные толщиной 64 см; Стены внутренние...
-
Введение - Мембранные конструкции зданий и сооружений
Технический прогресс выдвигает перед строителями требования, Без выполнения которых немыслим дальнейший рост капитального строительства. Основные на них...
-
Проектирование геодезического контроля геометрических параметров, характеризующих техническое состояние объектов промышленного предприятия, целесообразно...
-
Стены гражданских зданий: классификация, требования, конструктивные решения - Основы строительства
Стены являются важнейшими конструктивными элементами зданий, которые служат не только вертикальными ограждающими конструкциями, но и нередко несущими...
-
Любая задача расчета имеет три стороны: статическую (или динамическую), геометрическую и физическую. Статическая (динамическая) сторона задачи...
-
Крупнопанельные бескаркасные здания. Известные преимущества крупнопанельного домостроения с точки зрения высокой индустриализации и экономически...
-
Грунты, используемые для возведения насыпей, разделяют на четыре основные группы: скальные, добываемые путем разрушения естественных сплошных или...
-
Подбор сечения связей Рис. 10. Связь между прогонами и основными несущими элементами: 1 - арка; 2 - прогоны Прогоны расположены на арке через 1,25м, и...
-
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕГМЕНТНОЙ ФЕРМЫ - Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий
Тип стропильной конструкции и пролет ...................... ФС-18 Вид бетона строп. констр. и плит покрытия .................. тяжелый Класс бетона...
-
Защита древесины от возгорания Сделать древесину негорючей в современных условиях возможно, но неэкономично, поэтому в строительстве ограничиваются...
-
Рис. 5. Временные крепления поврежденных конструкций А - в виде стоек; б - пространственной опоры; в, г - подкосов для стен; 1 - конструкция; 2 -...
-
Цель привязки - обеспечить опирание фундаментов мелкого заложения на слой грунта, расположенный неглубоко от поверхности (?1,5...3,5 м), имеющий...
-
Ремонт и усиление деревянных конструкций - Реконструкция деревянных зданий
Приступая к ремонту несущих деревянных конструкций, необходимо иметь в виду, что конструкции находятся под нагрузкой и в их соединениях произошли...
-
Обследование деревянных конструкций - Реконструкция деревянных зданий
Решение по восстановлению деревянных конструкций принимается после проведения детального инженерно-технического обследования всех строительных...
-
ЗДАНИЯ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ - Пожарная безопасность в строительстве
Существуют производства, обладающие риском появления в воздухе помещений горючих газов и пылей, которые при взрыве разрушают здания и вызывают гибель...
-
Разработка курсового проекта начинается с компоновочных работ, включающих в себя: План здания с разбивкой сетки колонн (схематический продольный и...
-
Использование при строительстве гидротехнических сооружений разных видов сложности и капитальности невозможно без использования современных материалов....
-
Расчет элементов фермы - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент будет возникать в стержне 1. М0=...
Классификация сталей - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений