Сталь применение свойства и состав: Сталь – что это за сплав? Особенности, свойства и классификация по видам. Почему растут цены на сталь?

Углеродистая сталь: классификация, марки, применение

Опубликовано 2021-05-18

• Химический состав
• Классификация по качеству и способу производства
• Классификация по уровню раскисления и количеству углерода
• Маркировка углеродистых сталей

При выплавке железной руды сначала получают чугун, в химическом составе которого не менее 2,14% углерода. Процедура науглероживания превращает сырье в сталь. Металл становится пластичнее, но обладает меньшей твердостью. Так как углеродная массовая доля по-прежнему считается высокой, такие сплавы называют углеродистыми. В зависимости от этого показателя, определяют три группы:

• Высокоуглеродистые (0,6-1,4%) — особо твердые сплавы. Из них изготавливают канатную проволоку, дробь для дробеструйной обработки, штампы для деформации металлов. В группу входят некоторые пружинные марки.
• Среднеуглеродистые (0,3-0,6%) — наряду с прочностью повышается пластичность, что крайне важно для технологической обработки. Область применения: конструкции, работающие в нормальных условиях.
• Низкоуглеродистые (до 0,25%) — мягкие сплавы с хорошей формообразующей способностью. Детали обычно подвергают отжигу для увеличения прочности.

Углерод образует карбидные соединения, находящиеся в состоянии цементита и обуславливает следующие свойства углеродистых сталей:

• Прочность;
• Упругость;
• Износостойкость.

Наряду с этим цементит неустойчив к изменениям внешних условий, подвержен распаду с образованием свободного графита, хрупок. Причиной может быть избыточная кинетическая энергия, увеличение нагрузок. В ходе разрушения кристаллической решетки образуются графитные хлопья и вкрапления, вследствие чего изделие утрачивает первоначальные свойства. 

Характеристики углеродистых сталей объясняются прежде всего сложным молекулярным строением.

Ячейка структуры цементита приобретает форму октаэдра.

В результате сплавам присущи следующие технико-экономические показатели:

• Высокая прочность и несущая способность;
• Из-за плохой прокаливаемости формируется твердый поверхностный слой и мягкая сердцевина, это свойство компенсирует хрупкость;
• Долговечность, в нормальных условиях или с использованием способов защиты от коррозии срок службы достигает 50 лет;
• Низкая цена. Технологический процесс выплавки доступен с момента появления мартеновских печей в конце XIX века.

Углеродистая сталь — незаменимый конструкционный материал, а невысокая стоимость позволяет использовать ее в строительстве масштабных сооружений: трубопроводов, зданий, мостов.

Выдающиеся механические параметры применяют при изготовлении инструментов и крепежей, деталей, испытывающих повышенные нагрузки.

Химический состав

Классификация по качеству и способу производства

В рудах содержится большое количество неметаллических включений, минералов и газов, влияющих на физико-химические свойства. К полезным относятся кремний и магний, к вредным, фосфор и серу. Выплавка производится в следующей последовательности:

• Плавление: осуществляется при максимальной температуре с активным окислением железа, марганца, кремния, фосфора и других элементов.
• Окисление: при распаде карбидов образуется углекислый газ, в состоянии кипения массовая доля углерода уменьшается до 2%.
• Раскисление: оксиды восстанавливают до железа ферромарганцем, ферросилицием и другими реагентами. При плохой раскисленности материал склонен к трещинообразованию.

Температура доменных печей не позволяла выплавлять стали. Сегодня произвести эти операции можно несколькими способами:

• Мартеновские печи. Пьер Мартен дополнил кузнечные печи регенератором, который не позволял рассеиваться тепловой энергии продуктов горения, таким образом удалось получить достаточную температуру. Снижение углеродной составляющей достигалось в основном выгоранием карбидов. Последняя печь в России работала до 2018 года на Выксунском заводе.
• Конвертеры. Расплавленную массу продувают кислородом снизу и сверху. В ходе химической реакции окисления выделяется дополнительная энергия. Контакт воздушного потока с расплавом увеличивают перемешиванием.
• Электроплавка. Электрометаллургия позволяет заменить реагенты электролизом, в частности на этапе восстановления из окиси не требуется уголь, что снижает количество примесей и вредные выбросы в атмосферу. Кроме этого предусмотрены возможности получения температур до 20 тыс С⁰ с помощью эффекта электротермии и вакуумная плавка.

В результате проведенной работы получают углеродистые стали разного качества. Этот параметр указывают в технической документации, так как от маркировки зависит область применения.

• Обыкновенные — самый распространенный материал для производства металлопроката, конструкций, термоупрочняемых деталей: валов, осей, втулок. Вредные примеси: до 0,05%.
• Качественные — характеристики указывают в отраслевых стандартах. Общее содержание примесей: до 0,035%. 
• Высококачественные — загрязненность до 0,025%. В основном применяются для изготовления инструментов.
• Особо высококачественные — концентрации серы и фосфора ниже 0,015%. В обозначении употребляют букву «Ш».

Получение сталей с малым содержанием примесей возможно только методом электроплавки. Они используются для производства некоторых механизмов и деталей оборудования специального назначения, например в атомной энергетике.

Классификация по уровню раскисления и количеству углерода

На этапе окисления расплав насыщается водородом, азотом, углекислотой, а железо превращается в окись. Восстановление металла осуществляется до нужных параметров, так как дополнительная очистка приводит к удорожанию. В связи с этим действует следующая классификация:

• Кипящие (кп) — раскисление осуществляют марганцем, структура неоднородная и насыщенная пузырьками воздуха, характеристики отличаются от слитка к слитку. КП ценят за низкую стоимость и пластичность, их используют для производства плит, подставок, неответственных элементов, работающих при температуре не ниже -20 С⁰.
• Полуспокойные (пс) — окись восстанавливают марганцем и алюминием, если процедура проведена правильно, то газы концентрируются в верхней части слитка. При обработке прокаткой дефекты устраняются.
• Спокойные (сп) — газы удалены практически полностью, структура однородная и плотная. Применяются для изготовления сортового и фасонного проката. 

Индекс раскисления указывают только для обыкновенных и частично для качественных сталей, в других маркировках он не используется, так как требования к химическому составу устраняют эту необходимость.

Чем больше углерода, тем выше прочность, но из-за снижения пластичности и ударной вязкости материал становится хрупким. При превышении установленных нагрузок вместо пластической деформации образуются трещины и сколы.

По его массовой доле углерода определяют назначение:

• Обыкновенные (от 0,06 до 0,49%) — в зависимости от группы поставки механические свойства или состав могут быть стабильны.
• Конструкционные — понятие включает в себя сплавы разного качества со средним содержанием (0,25-0,6%), применяется в машиностроении и строительстве.
• Инструментальные — марки с самой высокой твердостью (от 0,7), из них изготовляют ударные инструменты, группа включает в себя только качественные и высококачественные стали У7,У8 — У11А, У12а.

Характеристики и структуру металла изменяют термообработкой. Таким образом достигается баланс прочности и пластичности стальных изделий, повышается коррозионная стойкость. В ряде случаев закаливанию подвергаются лишь поверхностные слои, а сердцевина остается пластичной.

Маркировка углеродистых сталей

Обозначение указывает на класс, чистоту и назначение. В России и СНГ приняты регламенты ГОСТ и ОСТ, устанавливающие нормы химического состава, механических свойств и методов испытаний. В каждой стране разработана своя система: DIN(Германия), EN (Евросоюз), JIS (Япония). Свои нормативы действуют даже в небольших государствах, таких как Чехия, Югославия, Бельгия, в США работает сразу несколько организаций стандартизации, которые создали 8 спецификаций.

 

Марка стали	Цвет маркировки
Ст 0	Красный и зеленый
Ст 1	Желтый и черный
Ст 2	Желтый
Ст 3	Красный
Ст 3Г пс	Красный и коричневый
Ст 3Г сп	Синий и коричневый
Ст 4	Черный
Ст 5	Зеленый
Ст 5Г пс	Зеленый и коричневый
Ст 6	Синий

Для упрощения согласования поставок и работы по международным контрактам создан интернациональный стандарт ISO, представляющий собой адаптированную систему DIN, разработанную немецким институтом стандартизации в 1951 году.

В связи с этим, в ГОСТ отмечают соответствие номеру регламента ИСО, в Европе встречаются обозначения DIN ISO и EN ISO.

• Марки обыкновенного качества отмечают сокращением Ст и цифрами от 1 до 6, в конце пишут степень раскисления: Ст3кп, Ст5пс. ГОСТ 380-2005 соответствует нескольким стандартам ISO в области химического состава. Обозначения E355 (Fe510) или Fe590 указывают на категории очистки, нормированное содержание углерода и основных примесей.
• Качественные маркируют цифрами от 8 до 85, они показывают на углеродную долю в процентах, умноженных на 100. Используют индексы кп и пс, очистку до спокойного состояния (сп) никак не обозначают. Ранее действовал нормативный документ ГОСТ 1050-88, сейчас он заменен рядом отраслевых нормативов ОСТ. Для конструкционных сталей предусмотрен ряд норм ИСО. 
• Инструментальные стали обозначают цифрой от 7 до 13 (% углеродной составляющей*10) и буквами У и А. Пример: У8 — качественная, У8А — высококачественная. Сплавы специального назначения, максимально очищенные от фосфора и серы, маркируют буквой Ш в конце.

База стандартизации постоянно обновляется. Для упрощения решения задач разрабатывают таблицы соответствия. Например сплав 20 соответствует Ck22 (1.1151) по системе DIN и 2C22 в спецификации EN.

Оцените нашу статью

[Всего голосов: 2 Рейтинг статьи: 5]

Сталь C53G/1.1213 — химический состав и свойства

Сталь C53G/1.1213 — химический состав и свойства

Искать:

• ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ, ФИТИНГИ ANSI, AISI, ASTM, ASME, EN, DIN
  • Отводы ASME B 16.9
  • Отводы ASME B 16.11
  • Отводы DIN 11852, DIN 11865, EN 10253-2, EN 10253-4
  • Переходы ASME B 16.9
  • Переходы EN, DIN
  • Тройники ASME B 16.9
  • Тройники ASME B 16.11
  • Тройники DIN, EN
  • Заглушки ASME B 16.9
  • Заглушки ASME B 16.11
  • Крестовины ASME B 16.11
  • Бобышки (переходники) ASME B 16.11
  • Футорки (резьбовые втулки) ASME B 16. 11
  • Муфты / полумуфты ASME B16.11
  • Пробки (заглушки) резьбовые ASME B 16.11
• ФЛАНЦЫ, ЗАГЛУШКИ ПОВОРОТНЫЕ ASME, EN, DIN
  • Фланцы ASME B 16.5
  • Фланцы ASME B 16.47 A
  • Фланцы ASME B 16.47 B
  • Фланцы EN 1092-1
  • Фланцы DIN
  • Заглушки ASME B 16.48
• Трубы EN, ASTM, API, DIN, AISI
  • Трубы по API
  • Трубы по EN
  • Трубы по ASTM
  • Трубы по AISI
  • Трубы по DIN
• СОРТОВОЙ ПРОКАТ EN, AISI, ASTM, DIN, UNI
  • Прутки (Круги) стальные ASTM
  • Прутки (Круги) нержавеющие ASTM
  • Прутки (Круги) стальные EN, DIN, UNI
  • Прутки (Круги) нержавеющие EN
• ЛИСТОВОЙ ПРОКАТ EN, AISI, ASTM
  • Листы металлические по EN, AISI, ASTM
• ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ ПО РОССИЙСКИМ СТАНДАРТАМ ГОСТ, ОСТ, ОТТ, ТУ, СТО, СТО ЦКТИ
  • Фланцы
  • Вставки электроизолирующие ВЭИ (монолитные муфты ИММ)
  • Днища и заглушки
  • ОТВОДЫ
• ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ НА ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ
  • Отводы и Колена
  • Тройники переходные
  • ШТУЦЕРА
  • ПЕРЕХОДЫ
  • Блок с диафрагмами
  • БОБЫШКИ
  • Угольники точеные
  • Кольца
  • Тройники точеные
  • Донышки
  • ОТВЕТВЛЕНИЯ
  • Пробки
  • Блоки с соплами
  • Патрубки блоков
  • Реперы
  • Наконечники
  • Фланцы
  • ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДА НА ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ
• Опоры трубопроводов
  • ОПОРЫ СЕРИЯ 5. 900-7 ВЫПУСК 1
  • ОПОРЫ НТС 65-06
  • ОПОРЫ ОСТ 34-10-610-93-ОСТ 34-10-623-93
  • ОПОРЫ ОСТ 108.275.25-80- ОСТ 108.275.67-80
  • ОПОРЫ АЛЬБОМ 1-487-1997
  • ОПОРЫ ОСТ 36-146-88
  • ОПОРЫ ГОСТ 14911-82
  • ОПОРЫ СЕРИЯ 4.903-10 ВЫПУСК 4
  • ОПОРЫ СЕРИЯ 4.903-10 ВЫПУСК 5
  • ОПОРЫ СЕРИЯ 5.903-13 ВЫПУСК 7-95
  • ОПОРЫ СЕРИЯ 5.903-13 ВЫПУСК 8-95
  • ОПОРЫ Л8-508.000-Л8-518.000
  • ОПОРЫ Л8-138.000-Л8-200.000
  • ПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ ТРУБОПРОВОДОВ
• Запорная арматура
  • Краны шаровые
  • Задвижки
  • Клапаны СППК
  • Затворы
  • Насосные агрегаты
  • Клапаны
• Метизы, крепеж, прокладки
  • Российский крепеж (ГОСТ)
  • Европейский крепеж (DIN, ISO)
  • Крепеж по стандарту ASME
  • Прокладки ASME B 16.20

Получить консультацию

Отображение 1–20 из 94

Товаров на странице: 10Товаров на странице: 20Товаров на странице: 30 Исходная сортировкаПо популярностиПо рейтингуСортировка по более позднемуСортировать по имени

• ru/product/krug-prutok-10-mm-din-17212/»>

  В наличии

  Круг (пруток) 10 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 100 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 105 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 11 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 110 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 115 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 12 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 120 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 125 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 13 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 130 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 14 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 140 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 15 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 150 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 16 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 160 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 17 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 170 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

• В наличии

  Круг (пруток) 18 мм DIN 17212

  Заказать Подробнее

  Круг (пруток) по стандарту DIN 17212 Круг (пруток) – изделие с круглым поперечным сечением, относящееся к сортовому металлопрокату. Пруткам (кругам) из углеродистой стали свойственна простота обработки, стабильность материала при закалке, высокая ударная вязкость. Применение: для изготовления специализированных инструментов. Механические и физические […]

  Оставить заявку

Товаров на странице: 10Товаров на странице: 20Товаров на странице: 30 ИжевскИркутскКазаньКраснодарНижний НовгородНовосибирскПензаПермьРязаньСамараСанкт-ПетербургСтавропольТулаТюменьУфаХабаровскЯрославль

x

Оставить заявку

C53G/1.1213

Состав, свойства, применение, типы [Примечания GATE]

Серия испытаний

Автор Mukul Yadav|Обновлено: 10 октября 2022 г. Материал обычно подразделяют на металл, неметалл и сплав. Сплав — это тип материала, который состоит из комбинаций металла и неметалла. Таким образом, о стали можно сказать, что материал типа сплава, поскольку железо является металлическим материалом, а углерод — неметаллическим материалом. Хотя содержание углерода в нем очень низкое, оно колеблется до 2 процентов. Увеличение содержания углерода делает его хрупким по своей природе. Поэтому в сталь добавляют множество других компонентов для улучшения ее свойств в зависимости от ее целевого назначения.

Сталь PDF [GATE Notes]

Сталь – это материал, который в основном используется в качестве строительного материала. Это наиболее используемый материал в строительной отрасли. В гражданском строительстве сталь в основном используется для изготовления железнодорожных мостов, стропильных конструкций крыши и т. Д. Стальная конструкция имеет небольшой вес, что имеет много преимуществ по сравнению с бетонными конструкциями и другими конструкциями. Он имеет множество применений в реальном мире, от изготовления маленьких иголок до изготовления больших танкеров. До изобретения стали конструкции были очень тяжелыми и менее прочными. Тем не менее, революция в строительной отрасли наблюдается после изобретения стали.

Скачать формулы для гражданского строительства GATE — Стальные конструкции

Содержание

• 1. Что такое сталь?
• 2. Свойства стали
• 3. Типы стали
• 4. Состав стали
• 5. Коэффициент Пуассона стали
• 6. Применение стали
• 7. Что такое плотность стали?
• 8. Прочность стали
• 9. Что такое стальные конструкции?
• 10. Разница между стальными конструкциями и бетонными конструкциями

Читать статью полностью

Что такое сталь?

Сталь представляет собой легированный материал. Его основными составляющими являются железо и углерод. Углерод добавляется в сталь, потому что он повышает ее долговечность и прочность, а также повышает сопротивление разрушению по сравнению с железом. Другие химические вещества также могут быть добавлены к нему в зависимости от его использования; например, нержавеющая сталь имеет дополнительные 11 % хрома, что делает ее устойчивой к коррозии. Это материал с высокой прочностью на разрыв и оптимальной стоимостью; поэтому он в основном используется в строительстве и другом гражданском строительстве. Не только в строительной отрасли, но и для изготовления машинного оборудования и других инструментов.

Сталь имеет много преимуществ в строительной отрасли, в том числе малый вес, высокую прочность, высокую долговечность, устойчивость к коррозии, устойчивость к огню и т. д. Сталь. Для развития в эту современную эпоху жизни сталь играет важную роль в мире проектирования конструкций. Сталь является высокопластичным материалом с высокой прочностью на растяжение и сжатие. Многие путают сталь и железо, но это два разных строительных материала; даже железо является составной частью стали, присутствующей в большом проценте. Обычная углеродистая сталь обычно используется в строительстве из-за ее прочности.

Скачать формулы для GATE Civil Engineering — Engineering Mechanics

Свойства стали

Свойства стали зависят от ее компонентов. Его свойства включают в себя множество параметров, таких как предел прочности при растяжении, предел прочности при сжатии, предел текучести, предел прочности, усталостная прочность, ковкость, ползучесть, удлинение, пластичность, малый вес, твердость и т. д. Здесь подробно описаны некоторые свойства стали.

• Твердость: Свойство стали говорит об устойчивости к истиранию и трению. Сталь должна быть достаточно твердой, чтобы сопротивляться истиранию под действием приложенной к ней внешней нагрузки
• Прочность: Материал может поглощать внешнюю энергию без разрушения. Прочность можно также определить как сопротивление материала разрушению при воздействии на него внешних нагрузок. Это очень похоже на твердость материала, но это разные параметры.
• Предел текучести  — максимальное напряжение материала до его текучести; его также можно определить как силу, необходимую для остаточной деформации материала.
• Прочность на растяжение определяется как способность материала выдерживать растягивающие напряжения. Сталь считается материалом, обладающим высокой прочностью на растяжение.
• Пластичность — это способность материала деформироваться до разрушения материала. Сталь считается пластичным материалом. По мере увеличения содержания углерода в стали ее пластичность снижается.

Типы стали

Типы стали зависят от многих параметров, таких как ее прочность, состав, использование и т. д. В зависимости от составляющих сталь можно разделить на следующие типы:

• Нержавеющая сталь
• Углеродистая сталь
• Инструментальная сталь
• Легированная сталь

Эти типы стали описаны ниже:

Нержавеющая сталь: Сплав хрома11 с минимальным содержанием 11%. Обладает высокой коррозионной стойкостью. Благодаря своим свойствам он в основном используется в бытовой технике. Обладает высокой ударопрочностью в различных температурных диапазонах.

Углеродистая сталь: В зависимости от содержания углерода в стали она подразделяется на сталь с высоким содержанием углерода, сталь со средним содержанием углерода, сталь с низким содержанием углерода или мягкую сталь. По мере увеличения содержания углерода в стали увеличивается ее хрупкость, и, следовательно, сталь становится менее пластичной.

Инструментальная сталь: Они состоят из сплава ванадия, кобальта, вольфрама, молибдена и т. д. Эти компоненты делают его более устойчивым к нагреву и более прочным. Они используются для изготовления инструментов, таких как прессование, изготовление форм и т. д.

Легированная сталь: Наряду с содержанием углерода в стали смешаны некоторые другие составляющие, что придает ей уникальные свойства. Этими составляющими могут быть кремний, алюминий, медь и т. д. Эти легированные стали пригодны для механических операций.

Загрузить формулы для GATE Civil Engineering — Solid Mechanics

Состав стали

В зависимости от типа стали ее состав меняется; например, в зависимости от процентного содержания углерода она классифицируется как сталь с высоким, средним или низким содержанием углерода. Точно так же различные свойства стали также различаются в зависимости от ее состава. Как правило, сталь представляет собой смесь различных материалов, таких как хром, алюминий, марганец, железо, фосфор, сера, медь, никель и т. д. Здесь указан состав среднеуглеродистой стали, что помогает понять состав стали.

Коэффициент Пуассона стали

Коэффициент Пуассона представляет собой отношение поперечной деформации к продольной деформации. Коэффициент Пуассона говорит о поведении материала при действии осевой нагрузки в его поперечном направлении. Значение коэффициента Пуассона зависит от его составляющих. Исходя из этого, среднее значение коэффициента Пуассона для стали оценивается равным 0,28. А для стали с алюминиевыми сплавами – 0,33. Здесь коэффициент Пуассона для различных материалов показан ниже:

9 0,02009 0,27

Material	Poisson’s ratio
Aluminum	0.33
Brass	0.34
Bronze	0. 35
Чугун	0,27
Бетон	3
0126
Copper	0.355
Steel	0.288
Stainless steel	0.305
Wrought Iron	0.278

Применение стали

Использование и применение стали зависят от ее компонентов и других параметров, поскольку ее свойства варьируются в зависимости от ее компонентов; например, изменение содержания углерода в стали влияет на пластичность стали. Сталь используется для строительства зданий и железнодорожных мостов, производства автомобилей и других транспортных средств. Он также используется в производстве машинного оборудования. У него есть другие различные применения из-за его высокой прочности на растяжение и других важных свойств. Вот несколько вариантов использования нержавеющей стали, перечисленных ниже:

• Машиностроение
• Трубные изделия
• Строительные работы
• Электротехническое и электронное оборудование
• Изделия из металла
• Транспортные средства

Что такое плотность стали?

Плотность стали является одним из физических свойств стали. Плотность — интенсивное свойство материала. Это очень важный параметр для перспективы проектирования стали. Он определяется как его масса на единицу объема стали. Плотность стали обычно варьируется от 7750 кг/м ³ до 8050 кг/м ³ . В среднем она выражается как 7850 кг/м ³ .

2

Types of Steel	The density of Steel (Kg/m 3 )
Carbon Steel	7850
Легированная сталь	7850
Нержавеющая сталь	8000
Инструментальная сталь	7695

Прочность на сталь.

Но обычно его прочность выражается пределом прочности на растяжение. Прочность – это мера способности сопротивляться действию внешней нагрузки. Прочность может быть либо пределом текучести, либо пределом прочности. Предел текучести материала определяется как способность материала сопротивляться до текучести материала, а предел прочности — это способность материала до его окончательного разрушения.

Прочность стали зависит от ее состава; например, увеличение содержания углерода в стали увеличивает ее прочность на сжатие и снижает прочность на растяжение за счет увеличения свойства хрупкости. Прочность стали также зависит от соотношения между напряжением и деформацией различных сталей. Прочность нержавеющей стали обычно варьируется от 170 до 450 МПа.

Что такое стальные конструкции?

Структура представляет собой набор взаимосвязанных элементов; это может быть как устойчивая, так и неустойчивая структура. Конструкция может быть изготовлена ​​из любого материала, но в основном в гражданском строительстве проектируются бетонные и стальные конструкции. Бетонные конструкции обычно используются для изготовления больших конструкций.

Стальные конструкции — это конструкции, состоящие из стальных компонентов. Эти конструкции могут выдерживать очень большое напряжение, возникающее из-за внешних нагрузок. Эти конструкции обычно используются в железнодорожных мостах, стропильных конструкциях крыш и т. Д. Стальные конструкции легкие по весу и просты в изготовлении. Благодаря своим преимуществам он широко используется в гражданском строительстве для строительных проектов.

Разница между стальными конструкциями и бетонными конструкциями

Стальные и бетонные конструкции используются в строительных работах гражданского строительства. Их использование в структуре основано на пригодности и требованиях сайта. Бетон — это материал, прочный на сжатие, тогда как сталь прочна на растяжение, но может выдерживать сжимающие или сдвигающие нагрузки. Ниже перечислены некоторые различия между этими структурами:

• Бетонные конструкции прочны только на сжатие, в то время как стальные конструкции могут выдерживать сжатие, растяжение или сдвиг.
• Бетонные конструкции строятся на площадке, а стальные конструкции изготавливаются на заводе.
• Прочность стальных конструкций очень высока по сравнению с бетонными конструкциями.
• Стальные конструкции эластичны, в отличие от бетонных конструкций.
• Стальные конструкции легче бетонных.

Часто задаваемые вопросы по стали

• Что такое сталь?

  Сталь — это материал, представляющий собой сплав железа и углерода. Некоторые другие материалы, такие как хром, кобальт, алюминий и т. д., также добавляются в сталь. Эти компоненты добавляются для улучшения его свойств.

• Что такое стальные конструкции?

  Стальные конструкции — это конструкции, состоящие из стального материала, которые обычно используются для выдерживания высоких нагрузок. Стальные конструкции прочны, чтобы выдерживать растягивающие напряжения.

• Что прочнее между сталью и бетоном?

  Бетон прочнее стали, когда к нему приложены сжимающие нагрузки, и бетон разрушается, если к конструкции прикладывается растягивающая нагрузка. В таких условиях сталь прочнее.

• Что лучше, бетон или сталь?

  Нельзя сказать, что лучше использовать бетон или сталь. В некоторых ситуациях это лучше, например, если мы говорим о прочности на растяжение, сталь лучше бетона, но если мы говорим о прочности на сжатие, бетон лучше стали.

• Что более огнестойкое, сталь или бетон?

  Бетон более огнестойкий, чем сталь; иногда его используют для защиты стали от огня. В случае бетонных конструкций арматурная сталь защищена окружающим бетоном в случае пожара.

ESE & GATE CE

Civil Engg.GATEGATE CEESE CEESEBARC CEAFCAT CE

Избранные статьи

Наши приложения

• BYJU’S Exam Prep: приложение для подготовки к экзамену

GradeStack Learning Pvt. Ltd.Windsor IT Park, Tower – A, 2nd Floor,

Sector 125, Noida,

Uttar Pradesh 201303

help@byjusexamprep. com

Мягкая сталь – использование, преимущества, свойства и состав

Мягкая сталь – это известен своей прочностью и долговечностью. Он также обладает хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, что позволяет легко изготавливать различные формы и размеры. Это делает его идеальным для использования во многих отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность, строительство и автомобилестроение. Прочность мягкой стали также означает, что ее можно использовать для создания конструкций, способных выдерживать большие нагрузки или суровые погодные условия.

Что такое мягкая сталь?

Мягкая сталь — это тип низкоуглеродистого сплава железа, который существует уже много столетий и используется в различных областях. Фактически, римляне были одними из первых, кто использовал мягкую сталь, и ее способность принимать различные формы означала, что с тех пор она постоянно использовалась в строительных проектах. Мягкая сталь остается популярной сегодня из-за ее высокой свариваемости и устойчивости к коррозии, что делает ее отличным выбором практически для любого проекта, где приоритетом являются прочность или химическая защита. Его относительная легкость также делает его идеальным для мобильных применений, таких как каркасы самолетов или краснодеревщики. В конечном счете, мягкая сталь — это универсальный материал, который предлагает невероятную ценность для многих типов проектов.

Состав мягкой стали

Мягкая сталь представляет собой сплав железа и углерода со сбалансированным составом, что делает его универсальным и прочным материалом. Высокая прочность низкоуглеродистой стали позволяет использовать ее в различных строительных работах, от строительства спортивных стадионов до мостов, а также в качестве популярного материала для изготовления деталей кузова автомобиля. Из него также можно изготовить полезные предметы, такие как посуда или трубы, и он часто используется в промышленности из-за его экономичности. Железо и углерод мягкой стали делают ее ковкой, но при этом достаточно прочной для большинства применений; ее предел прочности при растяжении — максимальное напряжение, которое сталь может выдержать до разрыва, — определяется этими элементами в ее составе.

Преимущества мягкой стали

Еще одним преимуществом мягкой стали является ее экономичность по сравнению с другими металлами. Поскольку мягкая сталь содержит меньше сплавов, чем другие типы стали, ее стоимость за фунт, как правило, ниже, чем у других материалов, таких как нержавеющая сталь или алюминий. Это делает его привлекательным вариантом для тех, кто ищет экономичное решение без ущерба для качества или производительности.

Повышенная прочность

Мягкая сталь представляет собой сплав железа и углерода, известный своей повышенной прочностью по сравнению с чистым железом. Это делает его идеальным материалом для различных применений, таких как строительство и производство.

Повышенная износостойкость

Мягкая сталь также более долговечна, чем чистое железо, что делает ее менее подверженной износу. Это делает его идеальным для применений, где материал будет подвергаться высоким уровням нагрузки, например, в автомобильной или аэрокосмической технике.

Повышенная коррозионная стойкость

Еще одним преимуществом низкоуглеродистой стали является ее повышенная коррозионная стойкость. Это связано с наличием на поверхности металла тонкого слоя оксида, защищающего его от ржавчины и других форм коррозии.

Повышенная свариваемость

Мягкая сталь также лучше поддается сварке, чем чистое железо, что упрощает соединение с помощью методов сварки. Это делает его идеальным для применений, где требуется прочное соединение, например, в трубопроводах или строительстве.

Низкая стоимость

Мягкая сталь обычно дешевле, чем другие виды стали, такие как нержавеющая сталь или инструментальная сталь. Это делает его более экономичным вариантом для различных приложений.

Универсальный материал

Мягкая сталь — это универсальный материал, который можно использовать в самых разных областях. Он широко используется в строительной отрасли, но также может использоваться в производстве автомобилей, бытовой техники и даже некоторых медицинских устройств.

Свойства мягкой стали

Прочность и долговечность

это популярный выбор для структурных компонентов, таких как балки, колонны и раскосы. Это связано с его высокой прочностью на разрыв, в пределах от 400 до 700 МПа (58-103 KSI). Мягкая сталь также обладает отличной усталостной прочностью, что означает, что она может выдерживать даже самые экстремальные циклы нагрузки без какого-либо долговременного повреждения. Сочетание этих качеств делает низкоуглеродистую сталь идеальным материалом для деталей автомобилей и других компонентов, подвергающихся частой загрузке и разгрузке.

Коррозионная стойкость

Еще одним важным преимуществом низкоуглеродистой стали является ее коррозионная стойкость. Несмотря на то, что мягкая сталь не так устойчива к коррозии, как нержавеющая сталь или некоторые другие сплавы, она все же обеспечивает хорошую защиту от ржавчины при воздействии влаги или влажной среды. Это делает мягкую сталь отличным выбором для наружных конструкций, таких как мосты или здания в прибрежных районах, где может присутствовать соляной туман. Кроме того, прочная связь между защитным покрытием (краской) на низкоуглеродистой стали и самим металлом помогает еще больше повысить его коррозионную стойкость.

Свариваемость

Мягкая сталь легко сваривается благодаря низкому содержанию углерода. Это означает, что его можно легко соединить с помощью процессов ручной сварки, таких как сварка электродами, или более продвинутых методов, таких как дуговая сварка или дуговая сварка в среде защитного газа (GMAW). Кроме того, поскольку он не содержит упрочняющих элементов, таких как хром или никель, сварщикам не нужно беспокоиться о хрупкости после нагрева во время сварки. В результате меньше шансов на ошибку при соединении деталей с использованием низкоуглеродистой стали по сравнению с другими материалами с большим количеством упрочняющих элементов, присутствующих в их составе.

Пластичность

Мягкая сталь пластична, что означает, что ей можно легко придать различные формы. Это делает его идеальным материалом для широкого спектра применений, таких как трубы, трубки и проволока.

Прочность

Мягкая сталь также имеет высокое отношение прочности к весу, что делает ее идеальной для использования в строительстве и других областях, где важен вес.

Доступность по цене

Мягкая сталь — один из самых доступных металлов на рынке, что делает его привлекательным вариантом для широкого круга проектов.

Универсальность

Мягкая сталь также отличается от других материалов своей универсальностью; учитывая его пластичность, его можно согнуть практически в любую желаемую форму без ущерба для его структурной целостности или долговечности. Это делает его идеальным для создания нестандартных деталей различного назначения, таких как каркасы мебели, автомобильные детали, трубы и т. д., где желаемая форма не может быть достигнута традиционными способами, такими как резка или сварка. По этой причине мягкая сталь пользуется большим спросом как у промышленных компаний, так и у повседневных потребителей.

Использование мягкой стали

Строительство

Мягкая сталь часто используется в строительстве для каркаса, опор и усиления зданий. Он также используется при строительстве мостов, так как способен выдерживать большой вес.

Автомобильная промышленность

Мягкая сталь также широко используется в автомобильной промышленности. Он используется для создания рам и кузовов легковых и грузовых автомобилей, а также множества других деталей, таких как блоки цилиндров и выхлопные системы.

Машиностроение

Мягкая сталь — обычный материал, используемый в производстве машин. Он используется для создания различных деталей, таких как шестерни, валы и подшипники. Кроме того, мягкая сталь часто используется при изготовлении промышленного оборудования, такого как краны и бульдозеры.

Резервуары для хранения

Мягкая сталь часто используется для изготовления резервуаров для хранения различного назначения. Эти резервуары могут использоваться для хранения воды, масла, химикатов или других материалов. Резервуары из мягкой стали также часто используются в пищевой промышленности и производстве напитков для хранения таких продуктов, как молоко или вино.