Конструкционные стали
Главная / Конструкционные стали
Качество конструкционных углеродистых сталей
Качество конструкционных углеродистых сталей определяется наличием в стали вредных примесей фосфора (P) и серы (S). Фосфор — придаёт стали хладноломкость (хрупкость). Сера — самая вредная примесь — придаёт стали красноломкость. Содержание вредных примесей в стали:
- Обыкновенного качества — P и S — до 0.05 % (маркировка Ст).
- Качественная — P и S — до 0.035 % (маркировка Сталь).
- Высококачественная — P и S — до 0.025 % (маркировка А в конце марки).
- Особовысококачественная — Р и S — до 0.015 % (маркировка Ш в конце марки).
Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества
Широко применяются в строительстве и машиностроении, как наиболее дешёвые, технологичные, обладающие необходимыми свойствами при изготовлении конструкций массового назначения.
В основном эти стали используют в горячекатанном состоянии без дополнительнойтермической обработки с ферритно-перлитной структурой. В зависимости от последующего назначения конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества подразделяют на три группы: А, Б, В.
Стали группы А
Поставляются с определёнными регламентированными механическими свойствами. Их химический состав не регламентируется. Эти стали применяются в конструкциях, узлы которых не подвергаются горячей обработке — ковке, горячей штамповке, термической обработке и т. д. В связи с этим механические свойства горячекатаной стали сохраняются.
Стали группы Б
Поставляются с определённым регламентированным химическим составом, без гарантии механических свойств. Эти стали применяются в изделиях, подвергаемых горячей обработке, технология которой зависит от их химического состава, а конечные механические свойства определяются самой обработкой.
Стали группы В
Поставляются с регламентируемыми механическими свойствами и химическим составом.
Эти стали применяются для изготовления сварных конструкций. Их свариваемостьопределяется химическим составом, а механические свойства вне зоны сварки определены в состоянии поставки. Такие стали применяют для более ответственных деталей.
По степени раскисления
Степень раскисления определяется содержанием кремния (Si) в этой стали. По степени раскисления углеродистые стали обыкновенного качества делятся на:
- спокойные (СП) — 0.12-0.3 % (Si)
- полуспокойные (ПС) — 0.07-0.12 % (Si)
- кипящие (КП) — не более 0.07 % (Si)
Маркировка
Ст1кп2; БСт2пс; ВСт3Гпс; Ст4-2; … ВСт6сп3.
- Буква перед маркой показывает группу стали. Сталь группы А — буквой не обозначается.
- Ст — показывает, что сталь обыкновенного качества.
- Первая цифра — номер по ГОСТу (от 0 до 6).
- Буква Г после первой цифры — повышенное содержание марганца (Mn)-(служит для повышения прокаливаемости стали).
- сп; пс; кп — степень раскисления стали (Для стали группы А отсутствие обозначения подразумевает «сп»).
- Вторая цифра — номер категории стали (от 1 до 6 — основные механические свойства). Сталь 1-ой категории цифрой не обозначается.
- Тире между цифрами указывает, что заказчик не предъявлял требований к степени раскисления стали.
Применение
- Ст1; Ст2 — проволока, гвозди, заклёпки.
- Ст3; Ст4 — крепёжные детали, фасонный прокат.
- Ст5; Ст6 — слабонагруженные валы, оси.
15Х
 Не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна.Применение: цементируемые детали — валы, пальцы, шестерни, валики, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины. 40Х
Применение: для изготовления крепежных деталей, работающих при температуре не выше 425°С.  Оси, валы, шестерни, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, рейки, шпиндели, оправка, полуоси и другие детали повышенной прочности.Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и прутки со специальной отделко й поверхности. 18ХГТ
Применение: улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, работающие под действием ударных нагрузок, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная прочность.  Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности. 38ХС
Применение: валы, шестерни, муфты, пальцы и другие улучшаемые детали небольших размеров, к которым предъявляются требования повышенной прочности, упругости и износостойкости. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности.  30ХМА
Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и сталь со специальной отделкой поверхности.  40ХН
Применение: валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла. Оси, валы, зубчатые колеса, валы экскаваторов, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования к повышенной прочности и вязкости. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт круглого и квадратного сечений, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные обточенные прутки и прутки со специальной отделкой поверхности.  12ХН3А
Применение: кулачковые муфты, шестерни, валы, поршневые пальцы и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, кованый сорт, полосовой прокат, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, шлифованные прутки и прутки со специальной отделкой поверхности.  40Х2Н2МА
Применение: тяжелонагруженные детали — коленчатые валы, шатуны, шестерни, кулачковые муфты, работающие при динамических нагрузках при температуре до 450°С.  18Х2Н4МА (ВА)
Применение: применяется в цементованном и улучшенном состоянии для изготовления ответственных деталей с требованиями высокой прочности, вязкости и износостойкости. Хорошо выдерживает вибрационные и динамические нагрузки. Может использоваться в диапазоне температур от -70 до +450°С. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат и кованые прутки круглого, квадратного и полосового сечения. Калиброванные и шлифованные прутки. Прутки со специальной отделкой поверхности. 38Х2МЮА
Применение: штоки клапанов паровых турбин, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, иглы форсунок, тарелки букс, плунжеры. Азотируемые детали, работающие при температуре 450-500°С. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного сечений, полосовой прокат, кованый сорт, калиброванный прокат круглого и шестигранного сечений, прутки шлифованные и со специальной отделкой поверхности. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Примечание: P и S 0,035% для качественной стали, P и S 0,025% для высококачественной стали 65Г
Применение: пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок. Виды поставляемой продукции: в горячекатаном состоянии (без термообработки) с твердостью не более НВ285; в высокоотпущенном состоянии — не более НВ241 60С2А
Применение: тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы гровера и др. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат горячекатаный и кованый, прокат калиброванный и со специальной отделкой поверхности. 50ХФА
Плотность при 20°С — 7,80х10 кг/м на воздухе, 251-350мм — в яме. Для сварных конструкций не применяется. Нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости.Применение: ответственные клапанные пружины и рессоры автомобилей; сальники, пружины для секционных колец поршней; пружины, работающие при температурах до 300°С; пружины, подвергающиеся в процессе работы многократным переменным нагрузкам при длительном цикле работы. Виды поставляемой продукции: сортовой прокат круглого, квадратного и прямоугольного сечений, прокат калиброванный и со специальной отделкой поверхности, кованый сорт. 15Х5М
Температура начала интенсивного окалинообразования 650°С. Плотность при 20°С — 7,75х10 кг/мПрименение: корпуса и внутренние элементы аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов и крекинговые трубы, детали насосов, задвижки, крепеж с весьма длительным сроком работы (от 50000 до 100000 часов) при температурах до 600°С. Виды поставляемой продукции: поставляется в термообработанном состоянии (отожженный, отпущенный или нормализованный с высоким отпуском) с твердостью не более НВ217 12Х1МФ
Применение: трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; детали цилиндров газовых турбин; пруты, болты, шпильки и другие крепежные детали, работающие длительно (50-100 тысяч часов) при температуре до 510°С. Виды поставляемой продукции: поставляется в термообработанном состоянии (отожженный, отпущенный или нормализованный с высоким отпуском) или без термической обработки. |
Типы конструкционной стали и профилей
В современном мире мы повсюду видим и используем стальные конструкции. Существование железных дорог, которыми мы пользуемся каждый день от дома до работы, или одной из самых посещаемых туристических достопримечательностей в мире Эйфелевой башни стало возможным благодаря использованию стали в качестве конструкционного материала. Благодаря своим уникальным свойствам все виды стали составляют основу нашего современного общества. Но что такое конструкционная сталь? В чем разница между мягкой и конструкционной сталью? Почему и как люди его используют? Все эти и многие другие вопросы будут подробно рассмотрены в этой статье.
1.) Что такое конструкционная сталь? Конструкционная сталь — это тип стали, который используется в качестве строительного материала. Он разработан таким образом, чтобы иметь хорошее соотношение прочности и веса (которое также называют удельной прочностью) и быть экономичным, чтобы его можно было использовать в качестве конструктивного элемента в зданиях, дорогах, мостах и т. д.
Сталь, один из самых важных материалов в современном мире, бывает разных марок и форм. Это просто сплав железа и очень небольшого количества углерода (до 2,1% по весу). Иногда встречаются и другие элементы. Благодаря своей высокой прочности на растяжение и низкой цене он является важным компонентом, используемым в инфраструктуре, инструментах, кораблях, автомобилях, машинах, приборах и зданиях.
Стали производятся и используются с использованием различных методов производства, обеспечивающих изменение микроструктуры путем проведения необходимой термической обработки в соответствии с желаемой характеристикой. Кроме того, в сталь могут быть добавлены легирующие элементы для получения различных свойств. Фазовые диаграммы особенно важны при термической обработке.
Рисунок 1: Диаграмма фазового равновесия железо-углерод
3.) Типы и сорта конструкционной сталиСуществует не один тип конструкционной стали. Существуют различные формы и сорта, в зависимости от потребностей конкретного применения. Конструкционные стали классифицируют по форме их поперечных сечений, например, наиболее часто используемые формы I, T, C (2). Помимо формы, марка стали напрямую влияет на механические свойства. Таким образом, различные марки конструкционной стали должны быть выбраны в соответствии с различными требованиями к конструкции.
Несколько типов стали можно формовать и использовать в качестве балок, стержней, пластин, стержней или профилей. Вот стандартные конструкционные стальные материалы:
Углеродистая сталь: Сталь может быть определена как углеродистая сталь, если не требуется добавление любого другого легирующего элемента (например, вольфрама, циркония, кобальта, никеля и т. д.). содержание меди не превышает 0,4% или следующие элементы не превышают указанные массовые проценты (Mn: 1,6%, Si: 0,6%, Cu: 0,6%) (3). Углеродистые стали обычно классифицируют по содержанию углерода как низкоуглеродистые (<0,3%), среднеуглеродистые (0,3-0,6%), высокоуглеродистые (0,6-1%) и сверхвысокоуглеродистые (1,25-2%). Он в основном используется в конструкционных трубах и трубах.
Этот тип сталей имеет лучшие механические свойства и более устойчив к атмосферной коррозии, чем углеродистые стали. Они содержат марганца до 2,0%. Небольшие количества других легирующих элементов, таких как хром, никель, молибден, азот, ванадий, ниобий и титан, могут использоваться в различных комбинациях для изменения свойств (3). Атмосферостойкие стали, которые представляют собой подтип высокопрочных низколегированных сталей, обладают высокой стойкостью к атмосферной коррозии за счет образования на поверхности пассивного, похожего на ржавчину слоя, являясь одной из важных конструкционных сталей. В основном используется в конструкционных формах и плитах.
Ковка — это просто процесс придания формы металлу, когда он находится в твердом состоянии. Это делается путем приложения механической и тепловой энергии к стальным слиткам или заготовкам. Этот процесс придает материалу однородную зернистую структуру, что уменьшает неоднородность матрицы за счет удаления пустот, пузырьков газа и повышает общую прочность (4).
Закаленные и отпущенные легированные стали:Тип конструкционной стали (например, A514), в основном используемый в строительных конструкциях. Как можно понять из названия, этот тип стали прошел этапы закалки и термообработки с отпуском.
4.) Обычная конструкционная форма Формы конструкционных сталей, указанные во многих мировых стандартах. Короче говоря, углы, допуски, размеры и размеры поперечного сечения стали определены в стандартах, и эти стали названы. Ниже на рисунке 2 показаны распространенные конструктивные формы сталей. В то время как многие профили формируются путем горячей или холодной прокатки, другие изготавливаются путем сварки плоских или гнутых листов.
Рис. 2. Различные типы профилей из конструкционной стали
b.) ASTMЭти стали имеют обозначение связанного сплава, начинающееся с A, а затем два, три или четыре номера. Четырехзначные марки стали AISI, обычно используемые для машиностроения, машин и транспортных средств, представляют собой совершенно другую серию спецификаций. Специальные названия есть у всех сталей.
Например:
A1085 – конструкционные трубы и трубки
A36 – конструкционные профили и плиты
| ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
| Высокое соотношение прочности и веса | Подвержен коррозии |
| Простое и массовое производство | Высокая стоимость защиты от коррозии |
| Формованные и формованные | Усталость |
| Дешевый | изгиб |
| Долго жил | Снижение прочности при высоких температурах |
При сравнении сталь превосходит любой другой традиционный конструкционный материал, такой как камень, цемент или дерево, с точки зрения отношения прочности к весу. Это означает, что устойчивость к плохим основаниям выше.
Пластичность — это способность материала выдерживать нагрузки без разрушения. Благодаря эластичности стали, после изгиба она может вернуться к своей первоначальной форме. Уступчивость до определенного момента предотвращает преждевременные отказы. Твердые и хрупкие материалы могут внезапно выйти из строя, поэтому не являются благоприятными.
Высокая ударная вязкость:Способность материала поглощать энергию называется ударной вязкостью. Конструкционные стали имеют высокие значения ударной вязкости; таким образом, они очень подходят для применения в строительстве. Они и прочные, и пластичные. Кроме того, следует отметить, что основное различие между мягкой и конструкционной сталью заключается в том, что конструкционные стали более жесткие, чтобы выдерживать более высокие нагрузки без ненужного провисания.
Архитектурное разнообразие: Стальные конструкции делают возможными различные архитектурные решения. По всему миру можно увидеть удивительные стальные здания, башни и мосты. Можно было бы удивиться, узнав, что использовать этот материал в качестве конструкционного элемента еще сто лет назад было экономически невыгодно.
По сравнению с железобетоном, стальной носитель размером 40×40 см2 может выполнять ту же работу, что и железобетонный носитель размером 100×100 см2. Этот пример показывает, что возможна чистая экономия полезной площади (5).
Существуют некоторые недостатки, которые могут быть решены за счет дополнительных затрат, таких как коррозия и чувствительность к возгоранию или риск коробления при больших нагрузках. Тем не менее, основные преимущества могут по-прежнему перевешивать эти недостатки в конкретных приложениях проектирования.
6.) Применение конструкционной стали Что приходит вам на ум, когда вы слышите слово «конструкционная сталь»? Надеюсь, это не просто строительство. Конструкционная сталь является наиболее предпочтительным металлом для архитекторов, дизайнеров, инженеров, подрядчиков и производителей. Благодаря свойствам особо высокой прочности, коррозионной стойкости, прочности на растяжение и относительно низкой цене нашла применение в различных областях.
Конструкционная сталь широко применяется в строительной отрасли. Он обычно используется при проектировании и строительстве промышленных объектов. Конструкционная сталь имеет высокое соотношение прочности и веса, что делает ее превосходной для использования при строительстве огромных конструкций, таких как здания, склады, мосты, фабрики и т. д. созданные производителями конструкционной стали, которые используются в строительной отрасли. Ежегодно в строительстве зданий используется около 25% конструкционных сталей.
Горнодобывающая промышленность Конструкционная сталь широко применяется в горнодобывающей промышленности. Большинство компонентов подземной части шахты армированы конструкционной сталью. Все мастерские, офисы, конструкционные части шахт, такие как шахтные экраны, котлы с кипящим слоем, здания сделаны из конструкционной стали. Конструкционная сталь легко чистится благодаря своей гладкой поверхности. Поэтому не мешайте другим элементам
Конструкционная сталь используется для производства грузовых автомобилей, трансмиссий, поездов, рельсов и кораблей, якорных цепей, шасси самолетов и компонентов реактивных двигателей. Большинство этих транспортных средств содержат значительное количество конструкционной стали. Конструкционные стали используются из-за их эластичности, коррозионной стойкости, прочности на растяжение, пластичности, ковкости и доступности.
Судовой Большинство морских транспортных средств изготавливается, например, из конструкционной стали; подводные лодки, лодки, супертанкеры, лестницы, стальные полы и решетки, лестницы и сборные стальные секции. Конструкционная сталь выдерживает внешнее давление, легко формуется. Эти свойства делают конструкционные стали подходящими для морского сектора.
Конструкционная сталь широко применяется в энергетике. Он используется во многих промышленных зданиях с возобновляемыми и невозобновляемыми источниками энергии, такими как опоры линий электропередач, трубопроводы, ветряные турбины, электромагниты, сердечники трансформаторов, нефтяные и газовые скважины.
7.) Стандарты Формы, размеры, химический состав, механические свойства, такие как прочность, методы хранения и хранения конструкционной стали изготавливаются в соответствии со стандартами. Конструкционные стали обычно определяются на основе соответствующих отраслевых или национальных стандартов, таких как ASTM, API, BSI, ISO и т. д. В большинстве случаев стандарты содержат в основном основные требования, такие как пределы химического состава и свойств при растяжении.
Двумя наиболее распространенными стандартами использования являются европейский стандарт (EN 10025) и американский стандарт (ASTM).
а.) EN 10025Названия конструкционных сталей начинаются с «S» и после «Предел текучести (в Н/мм2). Затем они могут быть обозначены как «Значение прочности», «Мелкое зерно или нет», «Отпущенное или закаленное»
Например: «S275J2» или «S690QL»
8.) Как выбрать производителя?Принятие решения по такому важному вопросу может вызывать беспокойство. Неверное решение производителя может дорого обойтись. Наши советы, приведенные ниже, могут быть полезны при выборе производителя
Знайте, что вы ищете.Перед собеседованием с кандидатами определите свои приоритеты и ожидания от производителя.
Не торопитесь. Спешка с выбором производителя может занять больше времени, чем его оценка. При необходимости протестируйте несколько компаний и выберите лучшую для себя.
Компания с хорошей историей вряд ли вас подведет, имейте это в виду.
Подумайте о найме агентовВ процессе закупок возникает множество невидимых затрат. Наем опытных специалистов или компаний для ваших закупочных проектов может существенно сократить ваши расходы. Не стесняйтесь спрашивать что-либо по этому поводу у опытной команды Yena в различных проектах по металлоконструкциям.
YENA Engineering имеет большой опыт в проектах стальных конструкций, таких как высотные здания, кровельные системы, детали мостов, промышленные здания и связанное с ними производство строительного оборудования. Мы можем выполнять проекты в соответствии с EN 1090-1 EXC2, EXC3 и EXC4. Наши процедуры сварки соответствуют стандарту EN ISO 3834-2.
Мы предлагаем комплексные услуги по поиску поставщиков для строительных проектов, включая рабочие чертежи, закупку сырья, обработку поверхности (пескоструйную обработку, окончательную покраску), цинкование, резку, сверление, сварку и отделку.
Для получения подробной информации о нас посетите нашу страницу продукта https://yenaengineering.nl/structural-steel-parts/
Наши ссылки https://yenaengineering.nl/references/
или свяжитесь с нами https://yenaengineering.nl/contact/
Вам может быть интересно:
- Минимальный радиус для правильного изгиба
- 4 Новейшие технологии в сталелитейной промышленности
- 6 важных вопросов Обращение к вашему поставщику конструкционной стали
- Производство пешеходных мостов с использованием конструкционной стали
- Эффективное устойчивое строительство и производство конструкционной стали
Ваше имя
Ваш адрес электронной почты
Ваше сообщение
Позвоните нам — +31 10 808 2604
Электронная почта — [email protected]
Linkedin Следуйте за нами
О нас
Проверьте наш LinkedIn!
Что такое конструкционная сталь?
7 августа 2017 г. , 18:56
Опубликовано писателем
Оставь свои мыслиПо данным Всемирной ассоциации производителей стали, Соединенные Штаты являются третьей по величине страной-производителем стали в мире. Американцы используют сталь в широком секторе промышленности, от консервов до небоскребов. Существует множество различных категорий стали, предназначенных для разных целей, но одной из наиболее распространенных является конструкционная сталь.
Конструкционная сталь используется в строительстве. В своем самом базовом определении конструкционная сталь определяется как сталь, предназначенная для использования в строительстве, но это не дает четкого представления о том, что на самом деле представляет собой конструкционная сталь. Как ваша ведущая местная компания по производству металлоконструкций в Индиане, мы хотели помочь вам лучше понять, что отличает конструкционную сталь от других форм сборной стали, охватив две ее основные характеристики: состав и форму.
Состав
Конструкционная сталь является углеродистой сталью, что означает, что она имеет содержание углерода до 2,1 процента по весу. После железа углерод является самым важным элементом в углеродистой стали. Увеличение количества углерода в составе стали приводит к получению материалов с высокой прочностью и низкой пластичностью. В зависимости от того, как будет использоваться сталь, будет определяться необходимый уровень или содержание углерода.
Низкоуглеродистая сталь, также известная как мягкая сталь, является наиболее широко используемой формой углеродистой стали и чаще всего используется в строительных целях, поэтому низкоуглеродистая сталь — это то, о чем чаще всего думают, когда речь идет о конструкционной стали. . Низкоуглеродистая сталь обычно содержит от 0,04% до 0,30% углерода, что делает ее прочной, но более пластичной, чем другие формы стали с более высоким содержанием углерода. Хотя как среднеуглеродистые, так и высокоуглеродистые стали (стали с содержанием углерода от 0,31% до 1,50%) также могут считаться конструкционными сталями, они обычно используются в машиностроении.
Форма
Обзор конструкционной стали был бы неполным без обсуждения различных форм конструкционной стали. Возвращаясь к своему основному определению, конструкционная сталь — это просто сталь, предназначенная для различных целей в строительстве зданий.
Профиль из конструкционной стали представляет собой профиль, сформированный с определенным поперечным сечением. Ниже приведены несколько распространенных профилей конструкционной стали:
- Двутавр: Двутавр поперечного сечения с фланцами с обеих сторон
- Z-образная форма: Половина фланца, идущего в противоположных направлениях в виде буквы «Z»
- Уголок: Г-образное поперечное сечение
- Тройник: Т-образный профиль
- Стержень: Длинный стальной прямоугольный отрезок поперечного сечения
- Стержень: Круглый или квадратный длинный кусок стали
Благодаря пластичности конструкционной стали различные формы, толщины и даже размеры могут быть изготовлены по индивидуальному заказу для удовлетворения конкретных потребностей здания.