Классификация и свойства сталей
Конструкционные стали подразделяются на углеродистые стали обыкновенного качества, качественные углеродистые и высококачественные. Качество стали зависит от количества вредных примесей, к которым относятся сера и фосфор.
Стали, в которых содержится 0,04–0,06% серы и 0,04–0,07% фосфора, относят к стали обыкновенного качества. Если серы не более 0,04%, а фосфора не более 0,035%, это качественные стали. В высококачественной стали содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03%. Наиболее дешевые и технологичные — стали обыкновенного качества. Их производят в большом количестве и используют в основном горячекатаном состоянии по ГОСТ 380-71. Эти стали маркируются буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Такая символика маркировки обозначает номер марки стали (соответственно с увеличением номера увеличивается содержание в стали углерода). В зависимости от назначения и комплекса свойств стали подразделяются на группы А, Б и В. Буквы Б и В проставляются перед марками, группа А в маркировке не указывается.
Степень раскисления обозначается сп — в спокойных сталях (это означает, что содержание кремния в них колеблется от 0,12% до 0,13%), пс — в полуспокойных сталях (содержание Si от 0,05% до 0,17%) и кп — в кипящих сталях (менее 0,07%). Раскисление — это процесс удаления из жидкого металла кислорода, поэтому чем меньше кремния в составе стали, тем ниже ее качество. Спокойные и полуспокойные стали — это Ст 0–Ст 6, а кипящие — это Ст 1–Ст 4 для всех трех групп. Кипящая сталь наиболее дешевая, ее не применяют для нагруженных и сварных конструкций.
Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами без указания химического состава. С увеличением номера марки прочность стали растет, а пластичность падает. Такие стали используют в состоянии поставки для изделий, изготовление которых не сопровождается горячей обработкой, например, для строительных металлоконструкций. Стали группы Б поставляются с гарантированным химическим составом, но их механические свойства не гарантируются. Из них делают кованые и сварные изделия, продукцию, которую получают путем термообработки. Для таких сталей важны химические свойства, а механические в связи с дальнейшей обработкой не сохраняются.
Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Их используют для производства сварных конструкций, для оценки качества сварных швов важны сведения о химическом составе, для правильной эксплуатации других участков необходимо знать механические характеристики. Механические свойства на растяжение для каждой марки группы В соответствуют нормам для аналогичных марок группы А, а химический состав — нормам для тех же номеров марок группы Б. В зависимости от нормируемых показателей сталь подразделяется на категории. Они определяют те характеристики, которые испытывают данные стали. Для группы А эти категории 1, 2, 3, для Б — 1, 2, а для В — 1, 2, 3, 4, 5, 6. Номер категории ставится в маркировках в конце (1 категория не указывается).
Из вышеперечисленных сталей наибольшим спросом пользуется Ст 3, так как она лучше сваривается, чем Ст 4, Ст 5, Ст 6, а Ст 0, Ст 1 и Ст 3 — менее прочные. В качестве арматуры чаще применяется Ст 5 (А II). В строительстве для малонагруженных деталей используют стали Ст 1, Ст 0, БСт 0 и другие.
При термоупрочнении у углеродистых сталей повышаются прочностные характеристики в 1,3–1,5 раза и понижается порог хладноемкости. Эти стали обозначаются ВСтТсп, ВСтТпс и ВСтТкп. В соответсвии с ГОСТ 14637-79 содержание углерода достигает в них 0,10–0,21, марганца — 0,40–0,65%. Термоупрочнению подвергаются арматура, листовой прокат, сортовой и фасонный профиль, катанка, трубы, рельсы и др. Существуют углеродистые стали обыкновенного качества специального назначения, например, для строительства мостов — М 16 С, Ст 3 — мост, для деталей топок — Ст 3 г, котлов — Ст 3 к.
Углеродистые стали обыкновенного качества имеют существенные недостатки — малую прочность, что приводит к увеличению массы металлоконструкций, расходу большого количества металла, и высокий порог хладноломкости, что делает их непригодными для использования при низких температурах. Эти задачи можно решить, применяя более качественные стали.
По материаламwww.ostmetal.com
Стали, в которых содержится 0,04–0,06% серы и 0,04–0,07% фосфора, относят к стали обыкновенного качества. Если серы не более 0,04%, а фосфора не более 0,035%, это качественные стали. В высококачественной стали содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03%. Наиболее дешевые и технологичные — стали обыкновенного качества. Их производят в большом количестве и используют в основном горячекатаном состоянии по ГОСТ 380-71. Эти стали маркируются буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Такая символика маркировки обозначает номер марки стали (соответственно с увеличением номера увеличивается содержание в стали углерода). В зависимости от назначения и комплекса свойств стали подразделяются на группы А, Б и В. Буквы Б и В проставляются перед марками, группа А в маркировке не указывается.
Степень раскисления обозначается сп — в спокойных сталях (это означает, что содержание кремния в них колеблется от 0,12% до 0,13%), пс — в полуспокойных сталях (содержание Si от 0,05% до 0,17%) и кп — в кипящих сталях (менее 0,07%). Раскисление — это процесс удаления из жидкого металла кислорода, поэтому чем меньше кремния в составе стали, тем ниже ее качество. Спокойные и полуспокойные стали — это Ст 0–Ст 6, а кипящие — это Ст 1–Ст 4 для всех трех групп. Кипящая сталь наиболее дешевая, ее не применяют для нагруженных и сварных конструкций.
Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами без указания химического состава. С увеличением номера марки прочность стали растет, а пластичность падает. Такие стали используют в состоянии поставки для изделий, изготовление которых не сопровождается горячей обработкой, например, для строительных металлоконструкций. Стали группы Б поставляются с гарантированным химическим составом, но их механические свойства не гарантируются. Из них делают кованые и сварные изделия, продукцию, которую получают путем термообработки. Для таких сталей важны химические свойства, а механические в связи с дальнейшей обработкой не сохраняются.
Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Их используют для производства сварных конструкций, для оценки качества сварных швов важны сведения о химическом составе, для правильной эксплуатации других участков необходимо знать механические характеристики. Механические свойства на растяжение для каждой марки группы В соответствуют нормам для аналогичных марок группы А, а химический состав — нормам для тех же номеров марок группы Б. В зависимости от нормируемых показателей сталь подразделяется на категории. Они определяют те характеристики, которые испытывают данные стали. Для группы А эти категории 1, 2, 3, для Б — 1, 2, а для В — 1, 2, 3, 4, 5, 6. Номер категории ставится в маркировках в конце (1 категория не указывается).
Из вышеперечисленных сталей наибольшим спросом пользуется Ст 3, так как она лучше сваривается, чем Ст 4, Ст 5, Ст 6, а Ст 0, Ст 1 и Ст 3 — менее прочные. В качестве арматуры чаще применяется Ст 5 (А II). В строительстве для малонагруженных деталей используют стали Ст 1, Ст 0, БСт 0 и другие.
При термоупрочнении у углеродистых сталей повышаются прочностные характеристики в 1,3–1,5 раза и понижается порог хладноемкости. Эти стали обозначаются ВСтТсп, ВСтТпс и ВСтТкп. В соответсвии с ГОСТ 14637-79 содержание углерода достигает в них 0,10–0,21, марганца — 0,40–0,65%. Термоупрочнению подвергаются арматура, листовой прокат, сортовой и фасонный профиль, катанка, трубы, рельсы и др. Существуют углеродистые стали обыкновенного качества специального назначения, например, для строительства мостов — М 16 С, Ст 3 — мост, для деталей топок — Ст 3 г, котлов — Ст 3 к.
Углеродистые стали обыкновенного качества имеют существенные недостатки — малую прочность, что приводит к увеличению массы металлоконструкций, расходу большого количества металла, и высокий порог хладноломкости, что делает их непригодными для использования при низких температурах. Эти задачи можно решить, применяя более качественные стали.
По материаламwww.ostmetal.com
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 19 за 2002 год в рубрике металл
