Конструкционная сталь что это: Конструкционная сталь

Конструкционная сталь — марки, классификация и применение

Специализированные сплавы, обладающие определенным набором технологических свойств,  обусловленных тщательным подбором химического состава и детальным соблюдением всех правил и норм выплавки, получили общее название – конструкционная сталь и широко используются в машиностроении и строительстве.

Высококачественная углеродистая сталь выпускается в виде проката и поковок, применяемых для производства различных деталей машин и сварных конструкций, подвергающихся статическим и динамическим механическим нагрузкам.

Популярные марки конструкционных сталей

Конструкционные углеродистые стали разделяют на две категории:

• Обыкновенного качества – повышенное содержание серы и фосфора
• Высококачественные – с максимальным содержанием примесей до 0,04%

Качественная углеродная сталь более пластична и имеет узкие пределы содержания углерода от 0,07 до 0,08%. Также в отельную категорию входит легированная сталь, содержащая добавки для улучшения механических свойств (кремний, вольфрам, молибден, никель, хром и др. ).

Наиболее распространенные марки конструкционных сталей представлены в таблице:

ГОСТ	Европейские стандарты		Стандарты США
10	1.1121	C10E	1010
10XГН1			—
14 ХН3 М	1.6657	14 NICRMO1-3-4	9310
15	1.1141	C15 Е	1015
15 Г	1. 1148	С16 Е	1016
16 ХГ	1.7131	16 МNCR5	5115
16XГР	1.7160	16MN CRB5	—
16 ХГН	1.5714	16NICR4	—
17 Г1 С	1.0117	S235J2G4	—
17 ХН3	1.5752	15NICR13	Е3310
18 ХГМ	1. 7243	18CRMO4	4120
18 Х2 Н2 М	1.6587	18CRNIMO7-6	—
20	1.1151	C22E	1020
20 ХМ	1.7320	20MOCR3	4118
20 ХГНМ	1.6523	20MOCR2-2	8617
25	1.1158	C25E	1025
25 ХМ	1.7218	25CRMO4	4130
28 Г	1. 1170	28MN6	1330
30	1.1178	C30E	1030
34 Х	1.7033	34CR4	5130
34 Х2 Н2 М	1.6582	34CRNIMO6	4340
35	1.1181	C35E	1035
36 ХНМ	1.6511	36CRNIMO4	9840
36 Х2 Н4 МА	1. 6773	36NICRMO16	—
40	1.1186	C40E	1040
42 ХМ	1.7225	42CRMO4	4140
45	1.1191	C45E	1045
46 Х	1.7006	46CR2	5045
50	1.1206	C50E	1050
50 ХГФ	1.8159	50CRV4	6150

Все марки конструкционных сталей изготавливают согласно ГОСТУ, регламентирующему качество и свойства материала.  Цифры в маркировке обозначают, среднее содержание углерода в стали, а буквы – вид добавок улучшающих ее технические характеристики. Для удобства расшифровки маркировки стали, используют специальные марочные справочники с детальными характеристиками материала.

Применение конструкционных сталей

Основная сфера использования конструкционной стали – изготовление узлов и механизмов в различных отраслях машиностроения. Так сталь обыкновенного качества используются для возведения всевозможных строительных конструкций, различных деталей крепежа и профильного металлопроката.

Качественные конструкционные стали применяют для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования к пластичности, а также стойкости к механической нагрузке: винты, сварные изделия, зубчатые колеса, болты и прочее.

Качество конструкционной стали напрямую зависит от количества вредных примесей входящих в ее состав. В основном это процентное содержание фосфора (придает материалу хрупкость) и сера (сталь с повышенным содержанием серы отличается красноломкостью). В составе высококачественной конструкционной стали процент содержания фосфора и серы не должен превышать 0,025%, для обыкновенного качества пороговое значение составляет 0,05%.

Дополнительная классификация конструкционной стали

В промышленности широко применяются следующие категории стали:

• Легированные конструкционные стали. Обладают наибольшей конструктивной прочностью благодаря добавлению легирующих элементов.
• Теплоустойчивые. Отличаются повышенной рабочей температурой и используются для изготовления котлов, паропроводов, а также в различных отраслях промышленности, где повышенная температура является постоянным фактором. Для придания теплостойкости сталь легируют добавками хрома, ванадия или молибдена.
• Подшипниковые. Наличие высоких локальных нагрузок предъявляет повышенные требования к стали. Подшипниковая сталь легируется хромом для обеспечения высокой статистической грузоподъемности.

Назначение конструкционной стали обыкновенного качества

В отличие от легированного металла, назначение конструкционной стали обыкновенного качества определяет широкую сферу их применения. Это конструкции, работающие при относительно невысоком напряжении, с заниженными требованиями к механической прочности материала. Данная сталь считается наиболее востребованным вариантом по причине оптимального соотношения стоимости и эксплуатационных характеристик. При этом достаточно большой ассортимент стали обыкновенного качества с различным содержанием углерода позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретной области применения.

Конструкционная сталь: особенности, классификация, сферы применения

• Главная >
• Блог >
• Конструкционная сталь: особенности, классификация, сферы применения

18.09.2022

Свойства металлов

Время чтения: 8 минут

Редакция сайта VT-Metall

Сохранить статью:

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Описание конструкционной стали
• Классификацию конструкционных сталей
• Сферы применения конструкционной стали
• Достоинства и недостатки конструкционных сталей
• Как выбрать конструкционную сталь по ее маркировке

Конструкционная сталь пользуется сегодня огромным спросом. Она незаменима при изготовлении промышленных механизмов и возведении строительных конструкций, так как обладает высокой прочностью, пластичностью и сопротивляемостью к разрушению.

Используется данный материал и в других сферах человеческой деятельности. К примеру, из него производят детали для разного рода станков, горячекатаный рядовой прокат, пружины, рессоры, мелкие крепежные элементы и много чего еще. Однако при выборе конструкционной стали следует иметь в виду, что она бывает разных видов, у каждого из которых свои физические и химические характеристики.

Описание конструкционной стали

Конструкции и механизмы, применяемые в промышленности или строительстве, должны отвечать повышенным требованиям прочности. Для их изготовления применяется материал, обладающий особыми технологическими качествами. Использование металла с нужными свойствами – основа безопасной эксплуатации всей конструкции в разнообразных условиях. В соответствии с химическими, физическими и механическими характеристиками таким материалом может быть конструкционная сталь.

Ключевой особенностью такого металла является способность выдерживать постоянные и переменные нагрузки. Нередко от него ожидается также износостойкость или антикоррозийные свойства. Иногда выдвигаемым требованиям соответствует обычная углеродистая конструкционная сталь. Но в некоторых случаях ее качества необходимо дополнять или усиливать за счет легирования особыми химическими элементами.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

В структуру сталей этого типа входят такие полезные добавки, как железо, кремний, медь, марганец и другие вещества, однако главную роль в них играет углерод. Именно он наделяет конструкционный металл ключевыми свойствами и определяет степень его прочности. От концентрации этого элемента зависит устойчивость объекта к хладноломкости, его способность выдерживать производственные нагрузки и переносить различные погодные условия.

 

Конструкционная сталь делится на несколько классов в зависимости от уровня содержания в них вредных примесей – серы и фосфора. Чем он выше, тем ниже порог хладноломкости и красноломкости материала.

Существует классификация, где за основу берется концентрация в сплавах S и P:

• менее 0,05 % – это конструкционные стали обыкновенного качества;
• менее 0,035 % – качественные конструкционные стали;
• менее 0,025 % – высококачественные стали;
• менее 0,015% – особо высококачественные стали.

Классификации конструкционных сталей

Есть и другие способы классификации сталей такого типа. Если брать за основу российские марки, то можно выделить:

1. Нелегированные углеродистые стали, произведенные в соответствии с ГОСТом 1050.
2. Низколегированные конструкционные стали с добавлением углерода, изготовленные согласно ГОСТу 5058 – такой вид материала пользуется спросом в строительстве.
3. Среднелегированные стали, регламентируемые стандартом ГОСТа 4543.
4. Качественные рессорно-пружинные стали, требования к которым отражены в ГОСТе 14959.
5. Специальные конструкционные – к этой группе относятся высоколегированные стали с антикоррозийными свойствами и особыми характеристиками. Руководство по их производству, как правило, определяется ТУ фирм-изготовителей. Химический состав таких материалов нередко позволяет относить их, скорее, к сплавам на основе железа, нежели к сталям.

Ключевым признаком, позволяющим отнести сталь к типу конструкционной, является доля углерода в составе готового сплава. Но с ее определением не все так просто: если минимальный показатель концентрации данного вещества в изделии указан четко и составляет 0,05 %, то максимальный представляет собой «плавающую» величину и варьируется между 0,7 % и 0,85 %. Стоит отметить, что в отдельных случаях такая же доля углерода в металле свойственна и инструментальным сталям.

Примером тому может служить сталь марки 60С2. Разные инженеры-металловеды относят ее то к рессорно-пружинным, то к инструментальным материалам. Эта же двойственность характерна таким маркам, как У7А, ШХ9 или 75Г.

В связи с этим для того, чтобы более четко обозначить верхний предел концентрации углерода в конструкционной стали, важно также обратить внимание на следующие характеристики:

• Диапазон текучести – максимальный показатель деформации сжатия, при котором объект не разрушается. Если он увеличен, то такой материал можно классифицировать как конструкционный, если нет – как инструментальный.
• Диапазон концентрации некоторых примесей в стали, попадающих в нее в процессе выплавки.

Еще одна классификация видов конструкционной стали, применяемая на производстве, основана на различии сплавов по части химических, физических и механических свойств. В нее входят следующие группы:

• углеродистые;
• низколегированные;
• легированные;
• автоматные;
• подшипниковые;
• пружинные;
• теплоустойчивые.

Выделенные группы отличаются не только по указанным свойствам конструкционного материала, но и по областям его использования.

Сферы применения конструкционной стали

Конструкционные стали, обогащенные углеродом, по праву можно считать универсальным материалом – их сфера применения распространяется от производства строительных конструкций и механизмов до деталей оборудования и машин. Такая многофункциональность этого вида сплава обусловлена комплексом его качественных характеристик.

Применение легированных конструкционных сталей имеет большое значение в области машиностроения, строительства, а также в производственных работах. Дело в том, что они обладают уникальными химическими, физическими и механическими свойствами. Эти характеристики материала определяются содержанием в сплаве того или иного вещества.

Свойства конструкционной стали низкой степени легирования позволяют использовать материал для производства локомотивов и вагонов для железнодорожного транспорта, трамваев или метрополитена, изготовления полевой и сельскохозяйственной техники, строительства инженерных конструкций и сооружений – словом, в условиях повышенной нестабильности нагрузок и температур.

Теплоустойчивая сталь способна выдерживать до +6 000 °С. Поэтому из нее изготавливают элементы приборов, работающие в течение длительного времени, а также детали, подвергающиеся постоянным нагрузкам и высокому термическому воздействию.

Из подшипниковой конструкционной стали выполняют элементы, подверженные точечным переменным нагрузкам – это места, где в одноименных механизмах шарики, ролики и беговые дорожки колец вступают в контакт.

Пружинная или пружинно-рессорная сталь применяется для изготовления пружин, рессор, сильфонов и т. д.

Из автоматной стали производят крупные партии мелких деталей и крепежей при помощи автоматических станков.

Достоинства и недостатки конструкционных сталей

Преимущества конструкционной стали раскрываются только после термической обработки изделий из данного сплава, поэтому их в обязательном порядке подвергают температурному воздействию. Главные плюсы такой процедуры:

1. После закалки и отпуска детали из конструкционной стали ее способности к сопротивлению пластическим деформациям обостряются и даже превосходят в этом углеродистые сплавы (при одинаковой концентрации углерода).
2. При одинаковых условиях конструкционный металл прокаливается сильнее, чем углеродистый. Поэтому внешние элементы большой толщины лучше выполнять именно из легированной конструкционной стали. Состав такого сплава должен позволять детали прокалиться насквозь.
3. При термической обработке стали такого типа можно использовать «мягкие» охладители – масла. Эта технология значительно снижает риск появления трещин или коробления при закалке.
4. После термообработки и процедуры легирования конструкционная сталь приобретает дополнительный запас вязкости, увеличивается порог ее хладноломкости. Так, оборудование с деталями из данного материала становится надежнее.

Недостатки конструкционной стали:

1. Значительная часть изделий из этого материала подвержена обратимой отпускной хрупкости.
2. После температурного воздействия конструкционный металл становится мягче, снижается его сопротивление усталости.
3. В результате ковки и прокатки элементы из конструкционной стали приобретают строчечную структуру. Кроме того, в местах деформирования их свойства становятся неоднородными. Такой материал впоследствии с трудом поддается резке.
4. В конструкционном материале, легированном никелем, могут образовываться флокены – светлые пятна в изломе. В поперечном разрезе они могут проявляться в виде трещинок разной направленности. Такое явление возникает за счет выхода водорода, растворенного в стали.

Выбор конструкционной стали по ее маркировке

Конструкционные металлы маркируются по сложной системе, включающей в себя множество обозначений. Рассмотрим ее подробнее.

Углеродистая сталь обыкновенного качества стандартно обозначается сочетанием букв «Ст» и цифры от 0 до 6 – они отражают номер марки. Затем идет описание степени раскисления: в спокойных сталях – «сп», полуспокойных – «пс» и кипящих «кп».Причем в конструкционной стали марки 0 степень раскисления не указывается, зато отражается содержание в ней фосфора (не более 0,07 %), серы (не более 0,06 %) и углерода (не более 0,23 %). Марки от 1 до 6 могут быть полуспокойными, а от 1 до 4 –кипящими. Доля С, Мn, Si, S, P в них строго прописана.

Согласно ГОСТу 1050–88 маркировка углеродистых качественных сталей включает двузначное число, говорящее о концентрации в нем углерода (в сотых долях процента): 0, 8, 10, 20, …60. Из такого обозначения очевидно, что, например, сталь 20 содержит 0,20 % углерода.

Углеродистые конструкционные стали тоже бывают спокойные, полуспокойные и кипящие, но перед первыми индекс не ставится. Так, можно встретить обозначения полуспокойных металлов: 08 пс, 10 пс, 20 пс, и кипящих: 08 кп, 10 кп, 20 кп.

Литая макроструктура углеродистых сталей обозначается заглавной буквой «Л» (сталь 60 Л).

Определяет маркировку легированных конструкционных сталей ГОСТ 4532–71. Так, она должна содержать буквенно-цифровое обозначение, отражающее химический состав материала:

• алюминий – Ю;
• бор – Р;
• ванадий – Ф;
• вольфрам – В;
• кобальт – К;
• кремний – С;
• марганец – Г;
• медь – Д;
• молибден – М;
• никель – Н;
• ниобий – Б;
• титан – Т;
• хром – Х.

Цифра, стоящая после буквы, обозначает приблизительную долю легирующих компонентов в сплаве. Если ее нет, значит, таких веществ в материале содержится не более 1 %.

Цифра, расположенная в самом начале маркировки, обозначает количество углерода в легированном материале (в сотых долях процента). Так, запись «30ХН3А» означает, что в данном сплаве содержится порядка 0,30 % С, около 1 % Сr и 3 % Ni. Заглавная «А» в конце записи отражает высокое качество стали. Особо высококачественные стали (которые получаются, например, путем электрошлакового переплава) маркируются буквой Ш – 30ХГС-Ш.

Некоторые группы конструкционных сталей содержат дополнительные обозначения в начале маркировки. Так, автоматные начинаются с буквы «А», строительные – с «С», подшипниковые – с «Ш» (ШХ15).

Автоматные стали характеризуются повышенной концентрацией кальция, селена, серы, теллура и фосфора. Согласно ГОСТу 1414–75 увеличенное содержание некоторых веществ должно обозначаться соответствующей буквой: кальций – «Ц», селен –«Е», сера – «А», свинец – «С». Двузначное число, стоящее перед буквами А, АС или АЦ говорит о концентрации углерода (в сотых долях процента). Например, автоматные стали с повышенным содержанием кальция – АЦ20, …, АЦ30ХН; селена – А35Е, А40ХЕ; серы – А11, А20,…, А40; свинца – АС14, АС40, …, АС45Г2.

Низколегированные конструкционные стали обозначают буквой «С» и числом, отражающим предел текучести (мегапаскаль), например, С235, С285,…, С590. В конце записи могут стоять заглавные «Д» – обозначающая усиление антикоррозийных свойств, «К» – отражающая специальный химический состав, или «Т» – говорящая об усилении прочности материала за счет термообработки.

Требования, которые выдвигает потребитель к свойствам конструкционной стали (химическим, физическим или механическим) выполняются за счет специфического состава сплава, подбора методик термического воздействия и способов упрочнения поверхности, а также качества металлургической обработки. Такой материал может быть представлен на рынке в формате проката, труб и пр.

Стоимость изделий из конструкционной стали в основном зависит от состава сплава и размеров детали.

Читайте также

29.12.2022

Меднение: принципы и этапы технологии

Подробнее

27.12.2022

Газосварка: оборудование, технологии и правила

Подробнее

22.12.2022

Благородные металлы: от добычи до применения

Подробнее

18. 12.2022

Нагартовка металла: о чем стоит знать

Подробнее

18.12.2022

Резьбовое отверстие: правила создания и необходимый инструмент

Подробнее

18.12.2022

Токарная обработка металла: задачи, оборудование, инструменты

Подробнее

18.12.2022

Прокаливаемость стали: технология испытаний

Подробнее

18.12.2022

Анодирование алюминия: технология, сферы применения

Подробнее

Что такое конструкционная сталь? Руководство по различным маркам стали

Сталь повсюду в строительстве, от балок, удерживающих крыши, до скелетов целых зданий, вплоть до самих инструментов, которые вы используете. Однако сталь — это не что-то одно: существует много разных видов стали и разных форм стали, каждая из которых имеет свое назначение и использование. Узнайте больше о различных видах конструкционной стали, как она используется в строительстве.

В этой статье

• 1 Что такое конструкционная сталь?
• 2 Как содержание углерода влияет на сталь?
• 3 Какие бывают марки стали?
• 4 Какие бывают формы конструкционной стали?
• 5 Плюсы и минусы строительства из стали

Что такое конструкционная сталь?

Конструкционная сталь – это металл, используемый в строительных материалах. По сути, это сталь, оптимизированная для использования в строительстве зданий, в отличие от марки стали, которую можно использовать для изготовления инструментов, или нержавеющей стали, обычно используемой для кухонных поверхностей и бытовой техники.

Конструкционная сталь, как правило, представляет собой углеродистую сталь, что означает, что ее химический состав содержит как железо, так и углерод. Конструкционная сталь – это любая категория стали с содержанием углерода до 2,1% от ее общей массы. Чем выше содержание углерода, тем выше предел текучести стали, а это означает, что она менее пластична и с меньшей вероятностью изгибается или деформируется при приложении давления.

Как содержание углерода влияет на сталь?

Можно подумать, что сталь, используемая в строительстве, должна иметь относительно высокое содержание углерода, поскольку она с меньшей вероятностью изгибается под давлением. Однако низкоуглеродистая сталь, также известная как «мягкая сталь», на самом деле является наиболее часто используемым типом стали в строительных материалах. Обычно он содержит от 0,04% до 0,3% углерода, что делает его прочным, но пластичным. Стальные здания, особенно высокие стальные здания, должны быть прочными, но в то же время и гибкими. Чрезмерно жесткие здания не могут выдерживать естественные подвижки грунта, которые могут быть вызваны соседними постройками или даже землетрясениями, а также не могут прогибаться при сильном ветре. По этой причине средне- и высокоуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,31 до 1,5%, которые технически считаются конструкционными сталями, обычно используются для машиностроения и инструментального производства.

Другие марки конструкционной стали могут содержать другие легирующие элементы, такие как вольфрам, цирконий, кобальт или никель.

Какие бывают марки стали?

Ниже приведены марки стали, обычно используемые в строительной отрасли:

• Углеродистая сталь . Конструкционная сталь называется углеродистой, если в нее не добавляют другие легирующие элементы, содержание меди не превышает 0,4–0,6 %, марганца не превышает 1,6 % и кремния не превышает 0,6 %. Он обычно используется в конструкционных трубах и трубах.
• Высокопрочные низколегированные стали. Эта марка стали предназначена для оптимизации механических свойств и коррозионной стойкости. Они содержат уровень марганца до 2%. Для изменения свойств могут использоваться следовые количества хрома, никеля, молибдена, азота, ванадия, ниобия и титана. Они в основном используются в структурных формах и стальных пластинах.
• Кованые стали . Ковка — это процесс придания металлу формы, когда он еще находится в твердом состоянии. Это делается путем приложения силы или тепла к стальным слиткам или заготовкам. Этот процесс обеспечивает однородную зернистую структуру стали, что повышает ее целостность за счет удаления пустот и пузырьков газа, а также повышает общую прочность.
• Легированные стали, подвергнутые закалке и отпуску. Закалка и отпуск — это процессы, которые упрочняют конструкционную сталь путем ее нагрева при одновременном охлаждении в воде, масле, нагнетаемом воздухе или азоте. Он создает более прочную, менее хрупкую и более прочную конструкционную сталь.

Какие бывают формы конструкционной стали?

Ниже приведены типы профилей из конструкционной стали, обычно используемые в строительной отрасли:

• Угловые профили . Прямоугольные L-образные стальные профили одинаковой или разной длины. Обычно они используются для поддержки любых стальных конструкций, от соединения стальных стержней до поддержки стального каркаса кровати.
• Трубчатые полые профили. Круглые трубчатые стальные профили с высоким сопротивлением кручению, что означает, что они с меньшей вероятностью скручиваются под весом и поэтому идеально подходят для несущих нагрузок.
• Плоские секции. Плоские секции, также известные как «пластины», могут быть прикреплены к другим секциям для повышения прочности.
• Швеллеры с параллельными фланцами. Швеллеры фланцевые параллельные представляют собой П-образные стальные профили с прямыми углами; эти стальные профили имеют высокое отношение прочности к весу, а это означает, что они часто относительно легкие по сравнению с нагрузками, которые они могут выдерживать.
• Прямоугольные полые профили. Прямоугольные полые профили аналогичны трубчатым полым профилям, за исключением того, что они имеют прямоугольную форму. Имеют высокое сопротивление скручиванию.
• Квадратные полые профили. Квадратные полые профили используются реже, чем трубчатые или прямоугольные полые профили, поскольку их форма несовместима для сплавления со многими другими формами конструкционной стали. Однако они часто используются в колоннах или столбах конструкции.
• Балки с коническими полками. Также известные как двутавровые балки, напоминающие букву «I» на концах, балки с коническими полками обычно используются в качестве поперечных сечений для балок. Они имеют общий высокий коэффициент сопротивления, но в отличие от полых профилей различной формы не обладают высоким сопротивлением кручению.
• Универсальные балки . Универсальные балки, известные как двутавровые балки из-за их сходства с заглавной буквой, или балки с широкими полками, по форме и функциям аналогичны балкам с коническими полками.
• Универсальные стойки. Универсальные колонны напоминают универсальные балки, но в основном используются для вертикальных колонн зданий из-за их превосходной несущей способности.

Плюсы и минусы строительства из стали

Конструкции из конструкционной стали обладают множеством различных преимуществ.

• Дешевый и прочный. Сталь экономически эффективна, имеет значительный срок службы по сравнению с другими материалами и ее легко производить в больших количествах.
• Сильный. Сталь также может похвастаться высоким отношением прочности к весу, что означает, что она легкая по сравнению с тем весом, который она может выдержать сама. Несущий элемент из конструкционной стали размером 40 x 40 квадратных сантиметров может выполнять ту же работу, что и железобетонный несущий элемент размером 100 x 100 квадратных сантиметров.
• Пластичный. Конструкционная сталь отличается хорошей пластичностью. Он имеет эластичную природу, которая позволяет ему слегка сгибаться и поддаваться, что снижает вероятность внезапного отказа. Его ударная вязкость или способность поглощать энергию означает, что конструкционная сталь может выдерживать удары и выдерживать более тяжелые нагрузки без провисания.
• Универсальность. И последнее, но не менее важное: конструкционная сталь универсальна; его можно относительно легко модифицировать, формовать и формовать.

Но у строительства из конструкционной стали есть и несколько недостатков. Он подвержен коррозии, и сделать его устойчивым к таким процессам может быть дорого. Он также подвержен усталости и короблению с заметным снижением прочности при более высоких температурах.

MT Copeland предлагает онлайн-курсы на основе видео, которые дают вам основы основ строительства с реальными приложениями, например, как работает коммерческое строительство сегодня . Занятия включают профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загружаемые материалы, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.

5 вещей, которые нужно знать о металлоконструкциях

Сталь, пожалуй, самый распространенный материал в строительной отрасли. От изготовления мостов, заводов и зданий до кораблей и автомобилей сталь используется повсеместно почти в каждом промышленном секторе.

Конструкционная сталь из сплава железа, углерода и других металлов используется уже несколько лет благодаря своей прочности и ударной вязкости. Эти ключевые черты имеют решающее значение для строительства прочных зданий и создания долговечных транспортных средств и кораблей, среди многих других.

Металлоконструкции необходимы для формирования каркаса здания или любой конструкции. Таким образом, обеспечение того, чтобы сталь оставалась прочной, несмотря на ее литье, формование, деформацию, заклепывание, скрепление болтами и сварку, жизненно важно для устойчивости.

В качестве основы любой коммерческой и промышленной структуры необходимо знать некоторые важные сведения о конструкционной стали и металлоконструкциях. Понимание того, что такое сталь, как она производится, а также различные области применения металлоконструкций будут обсуждаться в следующих разделах.

 

Что такое конструкционная сталь?

Конструкционная сталь определяется просто как сталь, форма которой соответствует ее использованию при строительстве различных промышленных и коммерческих сооружений.

Прочность и долговечность, а также пластичность делают конструкционную сталь прочной, но с ней легко работать. Конструкционные стальные конструкции в значительной степени зависят от потребностей отрасли, и выбор подходящих материалов имеет решающее значение для предотвращения структурных проблем.

Как производится сталь?

Сталь производится путем дробления и сортировки сырой железной руды. Затем руду помещают в печь для удаления примесей, позволяя чистому железу осесть на дне доменной печи. Последний этап включает в себя слив расплавленного железа, которое затем смешивается с другими соединениями, такими как марганец и углерод, среди прочих металлов, для контроля прочности и эластичности готового продукта.

Типы стали, используемые в строительстве, обычно изготавливаются из следующих материалов:

• Углеродистая сталь: Изготовленный из железа и углерода, этот тип стального изделия можно регулировать, чтобы влиять на качество и гибкость продукта. При смешивании с высоким содержанием углерода продукт становится твердым и не податливым, как чугун. Среднеуглеродистая сталь обычно используется для конструкционных стальных конструкций для сохранения прочности, но при этом оставляет место для изменения формы. Наконец, низкоуглеродистая сталь, такая как кованое железо, обычно используется для различных декоративных целей в перилах и воротах.
• Оцинкованная сталь: Это включает покрытие стали цинком для предотвращения коррозии. Большинство мостов используют оцинкованное железо для предотвращения коррозионного воздействия морской воды. Цинковое покрытие остается эффективным в защите основного металла от агрессивных веществ, даже если оно поцарапано или изношено с течением времени.
• Легированная сталь: Чтобы улучшить или добавить определенные качества стальному продукту, некоторые производители добавляют углерод и другие элементы, такие как марганец, для получения чрезвычайно прочного и жесткого продукта.

Что такое изготовление металлоконструкций?

После того, как сталь изготовлена, производители конструкционной стали, такие как Steelgram Fabrications, изменяют конфигурацию стали в зависимости от того, как она будет использоваться. Металлоконструкции включают изменение формы конструкционной стали путем резки, гибки и сборки для создания различных изделий, таких как балки, швеллеры, уголки, пластины и полые стальные трубы.

При изготовлении металлоконструкций несколько кусков стали соединяются вместе, образуя различные формы и размеры, которые используются при создании зданий, частей промышленного оборудования, инструментов и других изделий.

Производство конструкционной стали для различных отраслей промышленности выполняется следующим образом:

• 25in» data-text-indent=»-0.25in» data-padding-left=»0.25in» data-margin-bottom=»0pt» data-hd-info=»105″ data-list-id=»5″ data-list-info=»{«> Проектирование конструкционной стали на основе требований.
• Резка стали с помощью специальных инструментов, таких как пила, лазер, насечки и пробойники, для создания и резки конструкционной стали в соответствии с проектом.
• Изгиб или придание стали идеальной формы
• На изделие из конструкционной стали наносится покрытие для защиты от ржавчины.
• Производитель металлоконструкций поставляет продукцию клиенту, который собирает продукцию на основе проекта конструкции.

В большинстве стран правительство регулирует стандартные стальные профили, материалы, из которых они сделаны, а также свойства, которые определяют, насколько прочной и долговечной будет сталь. Практика хранения этого типа металла также контролируется большинством штатов.

Какие бывают типы конструкционной стали?

Стальные балки и колонны, стальные балки, стальные стойки и алюминиевые каркасы являются важными компонентами каркаса зданий, мостов и других конструкций. Однако есть сборные стальные здания, которые почти полностью сделаны из стали.

Ниже приведены различные типы конструкционной стали , широко используемые в строительной отрасли: 

• Угловые профили. Эти прямоугольные изделия из конструкционной стали имеют L-образную форму и могут иметь одинаковую или неравную длину. Доступные в широком диапазоне размеров, они часто используются в различных отраслях, таких как промышленное и коммерческое строительство, транспорт и горнодобывающая промышленность.
• Трубчатые полые секции. Эти полые трубчатые поперечные сечения обладают высокой устойчивостью к скручиванию, что делает их идеальными для использования в процессах многоосевой загрузки.
• Плоские секции. Их часто называют пластинами, поэтому их можно прикрепить к другой секции для повышения прочности.
• Параллельные фланцевые швеллеры — с прямоугольными углами и формой в виде буквы «U» эти швеллеры бывают разных размеров. Швеллеры с параллельными фланцами имеют высокое отношение прочности к весу.
• Прямоугольные полые профили. Прямоугольные полые профили похожи на круглые полые профили, единственная разница заключается в форме каждого продукта. Обычно они используются во многих механических и строительных сталях.

• Квадратные полые секции. Поскольку их форма затрудняет слияние с другими типами форм, квадратные полые секции используются только в колоннах или стойках конструкции.

• 25in» data-text-indent=»-0.25in» data-padding-left=»0.25in» data-margin-bottom=»0pt» data-margin-top=»0pt» data-hd-info=»105″ data-list-id=»7″ data-list-info=»{«> Балки с коническими полками. Эти изделия из конструкционной стали имеют форму буквы «I» и обычно используются в качестве поперечных сечений для балок. Эти металлы имеют высокий коэффициент сопротивления, но не обладают высокой устойчивостью к кручению или скручиванию.

• Универсальные балки. В вертикальном положении они выглядят как буква «I», но когда их кладут на бок, они выглядят как буква «H». Универсальные балки изготовлены из конструкционной стали и широко используются в строительном секторе.

• Универсальные колонны

  . Они выглядят как универсальные балки, но в основном используются для строительства колонн из-за их несущей способности.

Какие отрасли получают выгоду от стали?

• 25in» data-margin-bottom=»0pt» data-hd-info=»105″ data-list-id=»1″ data-list-info=»{«> Аэронавтика. Самолеты не будут завершены без компонентов из конструкционной стали.
• Автомобильная промышленность. Производители транспортных средств также считают сталь важным материалом.
• Строительство. Самый высокий спрос на конструкционную сталь исходит от строительной отрасли. Стальные балки, стальные пластины, балки, профили и колонны широко используются в этом секторе.
• 25in» data-padding-left=»0.25in» data-margin-bottom=»0pt» data-margin-top=»0pt» data-hd-info=»105″ data-list-id=»1″ data-list-info=»{«> Энергетика. Промышленность получает выгоду от конструкционных стальных конструкций для своих опор ЛЭП, турбин, трубопроводов, буровых установок, бурильных труб, обсадных труб, а также стальных труб и труб на нефтеперерабатывающих заводах.
• Производство. Конструкционная сталь имеет множество применений в производственном секторе, в том числе для изготовления стальных лестниц, промышленных лестниц, антресолей, стальных поручней и т. д.
• Горнодобывающая промышленность. Металлоконструкции широко используются в горнодобывающей промышленности, особенно при добыче и переработке руды и других полезных ископаемых. Различные стальные изделия составляют фитинги, трубы, балки, мелющие шары, рельсы и стержни, используемые в горнодобывающей промышленности.
• Судостроение – яхтам, катерам и кораблям требуется конструкционная сталь на всех сборочных линиях для создания высококачественного продукта.

 

Заключительные мысли

Благодаря своей долговечности, прочности и универсальности стальные конструкции широко применяются в различных отраслях промышленности.