Конструкционные качественные стали: Конструкционная сталь: классификация и применение

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Сталь 30

Сталь 35

Сталь 40

Сталь 45

Сталь 50

Сталь 55

Сталь 58

Сталь 60

Сталь ОсВ

СТАЛИ УГЛЕРОДИСТЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ

В машиностроении применяют углеродистые качественные стали, поставляемые по ГОСТ 1050-88. Маркируются эти стали двузначными цифрами: сталь 05, 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Спокойные стали маркируют без индекса, полуспокойные и кипящие — с индексом соответственно «пс» и «кп». Кипящие стали производят марок 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп, полуспокойные — 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.

Качественные стали широко применяются в машиностроении и приборостроении, так как за счет разного содержания углерода в них, а соответственно и термической обработки можно получить широкий диапазон механических и технологических свойств.

Низкоуглеродистые стали 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп отличаются малой прочностью и высокой пластичностью в холодном состоянии. Эти стали в основном производят в виде тонкого листа и используют после отжига или нормализации для холодной штамповки с глубокой вытяжкой. Они легко штампуются из-за малого содержания углерода и незначительного количества кремния, что и делает их очень мягкими. Их можно использовать в автомобилестроении для изготовления деталей сложной формы. Глубокая вытяжка из листа этих сталей применяется при изготовлении консервных банок, эмалированной посуды и других промышленных изделий.

Спокойные стали 08, 10 применяют в отожженном состоянии для конструкций невысокой прочности — емкости, трубы и т. д.

Стали 10, 15, 20 и 25 также относятся к низкоуглеродистым сталям, они пластичны, хорошо свариваются и штампуются. В нормализованном состоянии в основном их используют для крепежных деталей — валики, оси и т. д.

Для увеличения поверхностной прочности этих сталей их цементуют (насыщают поверхность углеродом) и применяют для деталей небольшого размера, например слабонагруженных зубчатых колес, кулачков и т. д.

Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50 и аналогичные стали с повышенным содержанием марганца 30Г, 40Г и 50Г в нормализованном состоянии отличаются повышенной прочностью, но соответственно меньшей вязкостью и пластичностью. В зависимости от условий работы деталей из этих сталей к ним применяют различные виды термообработки: нормализацию, улучшение, закалку с низким отпуском, закалку ТВЧ и др.

Среднеуглеродистые стали применяют для изготовления небольших валов, шатунов, зубчатых колес и деталей, испытывающих циклические нагрузки. В крупногабаритных деталях больших сечений из-за плохой прокаливаемости механические свойства значительно снижаются.

Дополнительные материалы по запросу «стали конструкционные углеродистые качественные»:

1. Маркировка сталей
2. Стали качественные

Конструкционная сталь: Типы и свойства сплавов

Сталь используется в различных отраслях человеческой деятельности. Благодаря широкому спектру ее применения, различают конструкционную, инструментальную сталь, и стали особого назначения. Каждый вид был разработан для специального назначения, поэтому отличается своим химическим составом и формой обработки, что позволяет получать заданные характеристики. Конструкционные стали и сплавы активно используются в машиностроении и строительной сфере, как технологичные, качественные и дешевые материалы, обладающие всем необходимым набором свойств при производстве конструкций.

Общие характеристики

В составе сплавов присутствует некоторый процент полезных добавок, к которым можно отнести медь, марганец, кремний и так далее, однако главным элементом, который определяет свойства конструкционной стали, является углерод. Увеличение его содержания приводит к усилению прочности и устойчивости к низким температурам, что дает возможность создавать конструкции, работающие даже в условиях сурового климата, при этом выдерживать большие нагрузки.

Изначально конструкционные стали классифицируют на:

• легированные;
• углеродистые.

Качество углеродистых конструкционных сталей зависит от присутствия в их химическом составе фосфора и серы. Первый наделяет металл способностью к растрескиванию в процессе холодной механической обработки. Второй вызывает трещинообразование при горячей (термической) обработке под воздействием высокого давления. Применение сталей конструкционных с большим процентом серы и фосфора обосновано при изготовлении деталей с высокой степенью обрабатываемости способом резки. На основании процентного содержания данных примесей, металл классифицируется следующим образом:

• Сталь обыкновенного качества – состав содержит около 0,5% добавок (маркируется как «Ст»).
• Качественная сталь – до 0,0З5% примесей (качественная углеродистая сталь маркируется «Сталь»). Качественная конструкционная сталь широко используется в машиностроении.
• Высококачественная – количество серы и фосфора в пределах 0,025% (маркируется буквой «A» в конце).
• Сталь особо высокого качества – 0,015% вредных примесей (высокого качества углеродистая сталь маркируется в конце «Ш»).

Кроме этого, в процессе производства, металлы классифицируют в соответствии с их физико-механическими свойствами.

Типы и свойства сплавов

В зависимости от свойств, стали можно разделить на физические и механические.
К физическим свойствам относят объемную плотность = 7850 кг / м3, коэффициент теплового расширения a, коэффициент Пуассона v = 0,3 и коэффициент продольной упругости E = 210 000 Н / мм2.

К механическим свойствам: прочность, ударную вязкость и пластичность.

Прочностные свойства конструкционной стали связаны со способностью металла переносить нагрузки. Мера прочности – предел текучести и предел прочности. Прочность на растяжение – напряжение, соответствующее наибольшему усилию, полученному во время испытания на растяжение.

Ударная вязкость – способность поглощать энергию, которая передается при ударной нагрузке
Пластичность – способность стали деформироваться. Минимальная пластичность обеспечивается, если отношение предела прочности к пределу текучести составляет 1,10, относительное удлинение при разрушении составляет не менее 15%, а отношение деформации при разрушении к деформации при достижении предела текучести составляет ≥ 15.

Конкретную область применения металлопроката определяют механические и физико-химические характеристики:

• Низколегированный сплав – содержит до 0,22% углерода и используется при возведении мостов и других конструкций, работающих при высоких и часто изменяющихся нагрузках, а также способных выдерживать постоянные перепады температур. Применяется при производстве сельскохозяйственной техники, железнодорожных вагонов, локомотивов и так далее.
• Теплоустойчивая сталь – изготовление деталей, испытывающих постоянные нагрузки при очень высоких температурах.
• Арматурная – после обработки показывает высокую твердость. Используется для армирования бетона, повышая его износоустойчивость и прочность.
• Пружинная – содержит большой процент кремния и используется при изготовлении пружин, рессор и торсионных стержней, и иных подобных деталей. Для особо нагружаемых пружин в сплав добавляют ванадий и хром.
• Машиностроительная – благодаря способности хорошо сопротивляться ударному воздействию и высокой механической прочности используется при производстве автомобилей.
• Автоматная – используется при производстве мелких крепежных деталей, которые выпускаются на автоматических станках большими партиями (шурупы, шайбы, гайки и так далее).
• Шарикоподшипниковая – материал, обладающий высокой твердостью и сопротивляемостью к контактной усталости. При изготовлении небольших деталей чаще всего используют высокоуглеродистую хромистую сталь, для производства деталей с большим сечением применяется хромомарганцевая сталь, прокаливающаяся на большую глубину.

Особняком стоит котельный углеродистый сплав, который применяется при изготовлении:

• Толстолистового металла – толщина листов более 4 мм.
• Тонколистового материала – толщина до 4 мм.

Котельные листы отличаются хорошей свариваемостью и имеют высокую прочность, поэтому используются в производстве паровых котлов, паропроводов и труб, работающих под давлением до 98Мпа, при температуре до 450 градусов. В маркировке обозначаются буквой «K» в конце.

Зарубежные производители аналогичной продукции производят маркировку по собственным стандартам.

Дефекты конструкционных сталей

Наиболее распространенными дефектами конструкционных сталей являются:

• Дендритная ликвация. Из-за наличия в металле легирующих элементов повышается температурный интервал кристаллизации. Диффузные процессы в легированной стали протекают медленно, поэтому материал становится склонным к дендритной ликвации и полосатости в структуре. Ликвидировать такой дефект можно диффузным отжигом.
• Флокеныю. Наличие газов пагубно сказывается на свойствах сталей, приводя к возникновению такого дефекта как флокены, которые представляют собой трещины, которые становятся заметными при макротравленни. На извилинах флокены выглядят как округлые пятна. Чаще всего флокены появляются при быстром охлаждении металла после ковки или прокатки. Такой дефект связан с наличием в сплаве водорода, который в процессе плавки растворяется в жидком металле. Чаще всего флокены появляются в хромовых и хромоникелевых сплавах.

Углеродистые качественные конструкционные стали в СПб

В классическом понимании сталь – это сплав железа с углеродом.  Углеродистые качественные конструкционные стали получаются путем добавления различных примесей. Основой для классификации этого металла являются дополнительные элементы в сплаве и технологии изготовления.

Маркировка металлов – один из ключевых показателей, но, чтобы разобраться в их многообразии, не обязательно быть отличником по химии. Подобрать необходимый по назначению вид не так уж и сложно, достаточно просто знать несколько ключевых моментов.

Классификация металлического сплава

Что влияет на качество стали?

Углеродистая качественная сталь по ГОСТ должна соответствовать содержанию не менее 45% железа. Содержание углерода может быть от 0,1% до 2,4%. В единичных случаях, по спец. заказу добавляют 3-3,4%. Чем больше содержание углерода, тем выше прочность и твердость стали, но, при этом, снижается ее вязкость и пластичность.

В древности, индийцы и японцы получали стальные слитки случайным соотношением основных компонентов, что абсолютно не допустимо, в современном производстве. В качественных конструкционных сталях строго регламентированы добавки, такие как:

• · кремний
• · марганец
• · хром
• · никель
• · медь

 Вредные примеси:

• · Фосфор
• · Сера

 От их содержания зависит классификационная группа качественной готовой стали: 

• · Обыкновенная (марка Ст, до 0,05% содержания P и S).
• · Качественная (марка Сталь, до 0,035 % — P и S).
• · Высококачественная (марка А, до 0,025 % — P и S).
• · Особовысококачественная (марка Ш, до 0,015 % — P и S).

 Таким образом, углеродистая конструкционная сталь приобретает новые качественные характеристики. От ее физических, химических и механических параметров зависит, где (в какой сфере, отрасли) будет использоваться этот качественный металл и возможности его дальнейшей обработки.

Используются углеродистые качественные конструкционные стали по двум направлениям:

• · Машиностроительная отрасль
• · Строительная сфера

 Таблицы химического состава позволят точно определить маркировку стали и возможность использования по назначению. Содержание углерода в качественной конструкционной углеродистой стали по ГОСТ для строительства начинается от 0,3% в общем составе.

 Марки машиностроительной стали

Основой для их изготовления является железоникелевая или никелевая добавка. Кроме этого, для получения специальных свойств, химический состав имеет незначительные количества важных определяющих веществ. Исходя из этого, определены следующие категории стали:

• · Для производства изделий методом литья
• · Автоматные (А12,А20, А35)
• · С повышенной износостойкостью
• · С исключительной жаростойкостью (с добавлением кремния – 12Х17, 15Х28, 15Х6СМ, 20Х20Н14С2)
• · Шарикоподшипниковые
• · Пружинные
• · Криогенные (устойчивые к низким температурам регламентируются ГОСТом 5632)
• · Жаропрочные качественные конструкционные стали (из группы мартенситных, перлитных и аустенитных сталей).

Сплавы для строительной отрасли

Чтобы получить хорошую свариваемость метала количество углерода при изготовлении должно быть в диапазоне от 0,1 до 0,2% с незначительным добавлением хрома, марганца и кремния. При этом металл приобретает:

• · отличную ковкость
• · жидкотекучесть
• · высокую твердость
• · ударную вязкость
• · оптимальный баланс удлинения и прочности

 К категории таких сплавов относятся марки 14Г2, 15ХСНД, 10Г2С1, 18Г2, 18Г2С, 25Г2С, 35ГС. Чаще всего их производят в виде проката, прута, листа и полос.

 Если у вас все еще остались вопросы, то специалисты компании «Диана» с радостью помогут сориентироваться в выборе изделий из качественной стали.

Конструкционные стали

Конструкционные стали— это те стали, из которых изготовляют детали машин (стали машиностроительные), а так же различные конструкции и сооржуения (строительные стали)

Углеродистые конструкционные стали

Данный вид стали подразделяют на стали обыкновенного качества и качественные.

К сталям обыкновенного качества относят следующие марки Ст0, Ст1, Ст2,. .., Ст6 (чем больше номер, тем больше содержание углерода в стали).
Стали обыкновенного качества, особенно кипящие, являются самыми дешевыми.
С повышением номера марки стали увеличивается предел прочности (sв) и текучести (s0.2) и снижается пластичность (d,y).
Обычно этот вид стали применяется при изготовлении горячекатанного рядового проката, а именно: стальной балки, стального швеллера, угла стального, прутка, стального круга, а так же листов, труб и поковок.
Свариваемость стали значительно ухудшается с увеличением содержания углдерода, поэтому стали Ст5 и Ст6 применяют в качестве не подлежащих сварке элементов строительной конструкции.

Качественные углеродистые стали выплавляют с соблюдением более строгих условий. Содержание S<=0.04%, P<=0.035¸0.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.
Качественные углеродистые стали аналогично маркируют цифрами: 08, 10, 15,…, 85, которые говорят о среднем содержании углерода в сотых долях процента.

Низкоуглеродистые стали (С<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330¸340МПа, s0.2=230¸280МПа, d=33¸31%.

Стали без термической обработки используют для малонагруженных деталей, ответственных сварных конструкций, а также для деталей машин, упрочняемых цементацией.

Среднеуглеродистые стали (0.3-0.5% С) 30, 35,…, 55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях промышленности. Эти стали по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности (sв=500¸600МПа, s0.2=300¸360МПа,d =21¸16%). В связи с этим их следует применять для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.

Обладающие высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами стали с выскоим содержанием углерода 60, 65,…, 85 применяются при изготовлении пружин и рессор, шпинделей, замковых шайб и тд

Легированные конструкционные стали

Легированные стали имеют широкое применение в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.
Стали, содержащие менее 2.5% легирующих элементов, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% — к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).

Самые распространенные стали в машиностроении-это легированные стали, а в строительстве- низколегированные.

Согласно нашим стандартам, конструкционные легированные стали маркируют буквами и цифрами. Принято, что первые две цифры отвечают за содержание углерода, буквы обозначают легирующие элементы, а циры правее букв-их содержание.Пример, сталь 12Х2Н4А содержит 0.12% С, 2% Cr, 4% Ni и относится к высококачественным, на что указывает в конце марки буква А.

Строительные низколегированные стали

Если в стали содержится менее 0.22% углерода, а так же довольно малое количество недефицитных легирующих элементов: марганец, кремний, хром и другие, то такую стать называют низколегированной. В частности к этой группе относят 09Г2, 09ГС, 17ГС, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП. В основном данный вид сталей применяют без дополнительной обработки в таких областях как строительство и машиностроение. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые низколегированные стали.

Арматурные стали

При армировании ж/б конструкций применяют углеродистую или низкоуглеродистую сталь в виде гладких или периодического профиля стержней.

Стали для холодной штамповки

Чтобы получить высокую штампуемость, отношение sв/s0.2 стали должно быть 0.5-0.65 при y не менее 40%. С повышением содержания углерода, штампуемость стали значительно ухудшается. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость. Учитывая все эти факторы, для холодной штамповки больше подходят холоднокатанные кипящие стали 08кп, 08Фкп и 08Ю.

Конструкционные цементируемые (нитроцементуемые) легированные стали

Если требуется упрочнить деталь цементацией, то стоит применять при ее изготовлении низкоуглеродистые стали. Содержание легирующих элементов должно обеспечить требуемую прокаливаемость, но в то же время не должно быть слишком высоким.

Хромистые стали 15Х, 20Х предназначены для изготовления небольших изделий простой формы, цементируемых на глубину 1.0-1.5мм. Хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при некоторой меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементируемом слое. Хромистая сталь чувствительна к перегреву, прокаливаемость ее невелика.

Хромованадиевые стали. Применение ванадия в качестве легирующего элемента хромистой стали улучшает механические свойства ( например, сталь 20ХФ). Более того, хромованадиевые стали менее склонны к перегреву. Используют исключительно для изготовления сравнительно небольших деталей.

Хромоникелевые стали применяются для крупных деталей ответственного значения, испытывающих при эксплуатации значительные динамические нагрузки. Повышенная прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементированного слоя. Стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом

Хромомарганцевые стали зачастую заменяют хромоникелевые. Однако они менее устойчивы к перегреву и имеют меньшую вязкость по сравнению с хромоникелевыми.
В автомобильной, тракторной промышленности и станкостроении применяют стали 18ХГТ и 25ХГТ.

Хромомарганцевоникелевые стали. При дополнительном легировании никелем хромомарганцевых сталей добиваются повышения прокаливаваемости и прочности стали.
На ВАЗе широко применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН и 14ХГН.

Стали, легированные бором. Бор увеличивает прокаливаемость стали, но сталь становится чувствительной к перегреву. Если деталь работает в условиях износа трением, выгодно применить именно такую сталь, например 20ХГР, 20ХГНР.

Конструкционные улучшаемые легированные стали

Стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению — низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К1с.

Хромистые стали 30Х, 38Х, 40Х и 50Х применяют для средненагруженных деталей небольших размеров. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость хромистых сталей невелика.

Хромомарганцевые стали. Совместное легирование хромом и марганцем позволяет получить стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью (40ХГ). Однако хромомарганцевые стали имеют пониженную вязкость, повышенный порог хладноломкости (от 20 до -60°С), склонность к отпускной хрупкости и росту зерна аустенита при нагреве.

Хромокремнемарганцевые стали. Высоким комплексом свойств обладают хромокремнемарганцевые стали (хромансил). Стали 20ХГС, 25ХГС и 30ХГС обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью. Стали хромансил применяют также в виде листов и труб для ответственных сварных конструкций (самолетостроение). Стали хромансил склонны к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве.

Хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при динамических и вибрационных нагрузках.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкостью, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали в воде для устранения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом (40ХН2МА) или вольфрамом.

Хромоникелемолибденованадиевые стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости. Этому способствует высокое содержание никеля. Недостатками сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин.

Стали с повышенной обрабатываемостью резанием

Наиболее часто применяют автоматные стали А12, А20, А40, имеющие повышенное содержание серы (0.08-0.3%), фосфора (<=0.05%) и марганца (0.7-1.0%). Сталь 40Г содержит 1.2-1.55% Mn. Фосфор, повышая твердость, прочность и охрапчивая сталь, способствует образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.
Стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий — преимущественно нормалей или метизов.

Мартенсито-стареющие высокопрочные стали

Широкое применение в технике получила высокопрочная мартенсито-стареющая сталь Н18К9М5Т. Кроме стали Н18К9М5Т нашли применение менее легированные мартенсито-стареющие стали: Н12К8М3Г2, Н10Х11М2Т, Н12К8М4Г2, Н9Х12Д2ТБ. Мартенсито-стареющие стали имеют высокий предел упругости.
Мартенсито-стареющие стали применяют в авиационной промышленности, в ракетной технике, в судостроении, в приборостроении для упругих элементов, в криогенной технике и т.д. Цена этих сталей довольно велика.

Высокопрочные стали с высокой пластичностью

Метастабильные высокопрочные аустенитные стали называют ТРИП-сталями или ПНП-сталями. Эти стали содержат 8-14% Cr, 8-32% Ni, 0.5-2.5% Mn, 2-6% Mo, до 2% Si (30Х9Н8М4Г2С2 и 25Н25М4Г1).
Характерным для это группы сталей является высокое значение вязкости разрушения и предела выносливости.
Широкому применению ПНП-сталей препятствует их высокая легированность, необходимость использования мощного оборудования для деформации при сравнительно низких температурах, трудность сварки. Эти стали используют для изготовления высоконагруженных деталей, проволоки, тросов, крепежных деталей и др.

Рессорно-пружинные стали общего назначения

Рессорно-пружинные стали, как следует из навания, предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Они должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям, пределом выносливости и релаксационной стойкостью при достаточной пластичности и вязкости.
Для пружин малого сечения применяют углеродистые стали 65, 70,75, 85.
Более часто для изготовления пружин и рессор используют легированные стали.
Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость, хорошую прочность и релаксационную стойкость применяют для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь с никелем 60С2Н2А.
Для изготовления автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА, которая по техническим свойствам превосходит кремнистые стали. Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА, не склонная к перегреву и обезуглероживанию.

Шарикоподшипниковые стали.

Для изготовления тел качения и подшипниковых колец небольших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15, а больших сечений — хромомарганцевую сталь ШХ15СГ, прокаливающуюся на большую глубину. Стали обладают высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. К сталям предъявляются высокие требования по содержанию неметаллических включений, так как они вызывают преждевременное усталостное разрушение. Недопустима также карбидная неоднородность.
Для изготовления деталей подшипников качения, работающих при высоких динамических нагрузках, применяют цементуемые стали 20Х2Н4А и 18ХГТ.

Износостойкие стали

Для деталей, работающих на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов, применяют высокомарганцевую литую аустенитную сталь 110Г13Л.
Сталь 110Г13Л обладает высокой износостойкостью только при ударных нагрузках. При небольших ударных нагрузках в сочетании с абразивным изнашиванием либо при чистом абразивном изнашивании мартенситное превращение не протекает и износостойкость стали 110Г13Л невысокая.
Для изготовления лопастей гидротурбин и гидронасосов, судовых гребных винтов и других деталей, работающих в условиях изнашивания при кавитационной эрозии, применяют стали с нестабильным аустенитом 30Х10Г10, 0Х14АГ12 и 0Х14Г12М, испытывающим при эксплуатации частичное мартенситное превращение.

Коррозийно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы

Жаростойкие стали и сплавы.

Повышение окалиностойкости достигается введением в сталь главным образом хрома, а также алюминия или кремния, т. е. элементов, находящихся в твердом растворе и образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов.

Для изготовления различного рода высокотемпературных установок , деталей печей и газовых турбин применяют жаростойкие ферритные (12Х17, 15Х25Т и др.) и аустенитные (20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР, 36Х18Н25С2 и др.) стали, обладающие жаропрочностью.
Коррозионно-стойкие стали устойчивы к электрохимической коррозии.
Стали 12Х13 и 20Х13 применяют для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам (клапанов гидравлических прессов, предметов домашнего обихода), а также изделий, испытывающих действие слабо агрессивных сред (атмосферных осадков, водных растворов солей органических кислот).
Стали 30Х13 и 40Х13 используют для карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов и т. д.
Стали 15Х25Т и 15Х28 используют чаще без термической обработки для изготовления сварных деталей, работающих в более агрессивных средах и не подвергающихся действию ударных нагрузок, при температуре эксплуатации не ниже -20°С.
Сталь 12Х18Н10Т получила наибольшее распространение для работы в окислительных средах (азотная кислота).

Коррозионно-стойкие сплавы на железоникелевой и никелевой основе.

Сплав 04ХН40МДТЮ предназначен для работы при больших нагрузках в растворах серной кислоты.
Для изготовления аппаратуры, работающей в солянокислых средах, растворах серной и фосфорной кислоты, применяют никелевый сплав Н70МФ. Сплавы на основе Ni-Mo имеют высокое сопротивление коррозии в растворах азотной кислоты.
Для изготовления сварной аппаратуры, работающей в солянокислых средах, применяют сплав Н70МФ.
Наибольшее распространение получил сплав ХН65МВ для работы при повышенных температурах во влажном хлоре, солянокислых средах, хлоридах, смесях кислот и других агрессивных средах.

Двухслойные стали нашли применение для деталей аппаратуры (корпусов аппаратов, днищ, фланцев, патрубков и др.), работающих в коррозионной среде. Эти стали состоят из основного слоя — низколегированной (09Г2, 16ГС, 12ХМ, 10ХГСНД) или углеродистой (Ст3) стали и коррозийно-стойкого плакирующего слоя толщиной 1-6мм из коррозийно-стойких сталей (08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х13) или никелевых сплавов (ХН16МВ, Н70МФ).

Криогенные стали

Криогенные стали обладают достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требования высокой коррозийной стойкости. В качестве криогенных сталей применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости.
Из этих сталей изготовляют цилиндрические или сферические резервуары для хранения и транспортировки сжиженных газов при температуре не ниже -196°С.

Жаропрочные стали и сплавы

Жаропрочными называют стали и сплавы, способные работать под напряжением при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.
Жаропрочные стали и сплавы применяют для изготовления многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет и т. д., работающих при высоких температурах.
Жаропрочные стали благодаря невысокой стоимости широко применяются в высокотемпературной технике, их рабочая температура 500-750°С.
Чем больше в стали углерода, тем выше прочность и ниже пластичность.
Стали мартенситного и мартенсито-ферритного классов (15Х11МФ, 40Х9С2, 40Х10С2М) применяют для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок.
Стали аустенитного класса (10Х18Н12Т, 08Х15Н24В4ТР, 09Х14Н18В2БР) предназначены для изготовления пароперегревателей и турбоприводов силовых установок высокого давления.
Жаропрочные сплавы на никелевой основе находят широкое применение в различных областях техники (авиационные двигатели, стационарные газовые турбины, химическое аппаратостроение и т. д.).
Часто используют сплав ХН70ВТЮ, обладающий хорошей жаропрочностью и достаточной пластичностью при 700-800°С.
Никелевые сплавы для повышения их жаростойкости подвергают алитированию.

Конструкционные углеродистые стали

Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают конструкционные углеродистые стали с содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные стали с содержанием углерода в десятых долях процента. Наибольший объем сварочных работ связан с использованием конструкционной углеродистой стали и низколегированной конструкционной стали.

Основным элементом в конструкционных углеродистых сталях является углерод, который определяет механические свойства сталей этой группы. Различают углеродистые стали обыкновенного качества и качественные.

Стали углеродистые обыкновенного качества подразделяются на три группы:

группа А — поставляемые по механическим свойствам; 

группа Б — поставляемые по химическому составу;

группа В — поставляемые по механическим свойствам и химическому составу.

Стали изготовляют следующих марок:

Группы А – Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;

Группы Б — БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСТ6;

Группы В — ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5.

По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующее обозначения: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная.

Кипящая сталь, содержащая кремния (Si) не более 0,07%, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и около шовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в около шовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием и содержит кремния (Si) не менее 0,12%. Сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев.

Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойная сталь с номерами марок 1 — 5 выполняют с нормальным и с повышенным содержанием марганца, примерно до 1%. В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс).

Стали группы А не применяются для изготовления сварных конструкций.

Стали группы Б делятся на две категории. Для сталей первой категории регламентировано содержание углерода, кремния марганца и ограничено максимальное содержание серы, фосфора, азота и мышьяка; для сталей второй категории ограничено также максимальное содержание хрома, никеля и меди.

Стали группы В делятся на шесть категорий. Полное обозначение стали включает марку, степень раскисления и номер категории. Например, сталь — ВСтЗГпс5 обозначает следующее: сталь группы В, марка Ст3 Г, полуспокойная 5-ой категории. Состав сталей группы В такой же, как и сталей соответствующих марок группы Б 2-ой категории.

Стали ВСт1, ВСт2, ВСт3 всех категорий и степеней раскислений выпускают с гарантированной свариваемостью. Стали БСт1, БСт2, БСт3 поставляют с гарантией свариваемости по требованию заказчика.

В сварных конструкциях в основном применяют низкоуглеродистые стали.

В сварочном производстве очень важным является понятие свариваемости различных металлов. Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

По свариваемости конструкционные углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы. I группа — хорошо сваривающиеся стали.

II группа — удовлетворительно сваривающиеся стали, т.е. для получения качественных сварных соединений деталей из этих сталей необходимо строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, определенные температурные условия, а в некоторые случаях — подогрев и термообработка.

III группа — ограниченно сваривающиеся стали, для получения качественных сварных соединений, которым дополнительно необходим подогрев, предварительная или последующая термообработка.

IV группа — плохо сваривающиеся, т.е. сварные швы склонны к образованию трещин, свойства сварных соединений пониженные, стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций. Все низкоуглеродистые стали хорошо свариваются существующими способами сварки плавлением. Обеспечение равнопрочности сварного соединения не вызывают затруднений. Швы имеют удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием углерода. Однако в сталях, содержащих углерод по верхнему пределу, вероятность возникновения холодных трещин повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях предупреждают появление трещин путем предварительного подогрева до 120-200°С. Во избежание различных неприятностей в виде дефектов сварных швов рекомендуется применять для сварки сталей этой группы современный трехфазный сварочный инвертор ТР301, разработанный компанией Electrex. Для защиты органов зрения и дыхания сварщиков при сварке плавлением различных конструкционных углеродистых сталей рекомендуется применять сварочные маски с автоматическим светофильтром Tecmen ADF715S, при сварке в закрытых емкостях – Tecmen ADF820S c системой принудительного поддува воздуха Муссон — 2000.

Конструкционная сталь — это… Что такое Конструкционная сталь?

Конструкцио́нная сталь — сталь, которая применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определёнными механическими, физическими и химическими свойствами. Конструкционные стали подразделяются на несколько подгрупп.

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 дополнительной термической 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 свариваемость определяется химическим составом, а механические свойства вне зоны сварки определены в состоянии поставки. Такие стали применяют для более ответственных деталей.

По степени раскисления углеродистые стали обыкновенного качества подразделяются на спокойные (СП), полуспокойные (ПС), кипящие (КП). Степень раскисления определяется содержанием кремния (Si) в этой стали. Спокойные — 0.012-0.03 % (Si), полуспокойные — 0.05-0.07 % (Si), кипящие — более 0.07 % (Si).

Маркировка

Основные марки конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества:

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.

• 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

• Ст3; Ст4 — крепёжные детали, фасонный прокат.

Стали углеродистые качественные

Качественными углеродистыми сталями являются стали марок: Сталь08; Сталь10; Сталь15 …; Сталь78; Сталь80; Сталь85, Также к этому классу относятся с повышенным содержанием марганца (Mn — 0.7-1.0 %): Сталь 15Г; 20Г … 65Г, имеющие повышенную прокаливаемость.

Маркировка

• Сталь — слово «Сталь» указывает, что данная углеродистая сталь качественная. (В настоящее время слово «Сталь» не пишется, указывается только индекс и последующие буквы)

• Цифра — указывает на содержание в стали углерода (С) в сотых долях процента.

Применение

Низкоуглеродистые стали марок Сталь08, Сталь08КП, Сталь08ПС относятся к мягким сталям, применяемым чаще всего в отожжённом состоянии для изготовления деталей методом холодной штамповки — глубокой вытяжки. стали марок Сталь10, Сталь15, Сталь20, Сталь25 обычно используют как цементируемые, а высокоуглеродистые Сталь60 … Сталь85 — для изготовления пружин, рессор, высокопрочной проволоки и других изделий с высокой упругостью и износостойкостью.

Сталь30 … Сталь50 и аналогичные стали с повышенным содержанием марганца Сталь30Г, Сталь40Г, Сталь50Г применяют для изготовления самых разнообразных деталей машин.

Стали повышенной обрабатываемости (автоматные)

К сталям с повышенной обрабатываемостью или автоматным сталям относят стали с высоким содержанием серы и фосфора, а также стали, специально легированные селеном (Se), теллуром (Те) или свинцом (Pb). Указанные элементы способствуют повышению скорости резания, уменьшают усилие резания и изнашиваемость инструмента улучшают чистоту и размерную точность обработанной поверхности, облегчают отвод стружки из зоны резания и т. д. Эти стали используют в массовом производстве для изготовления деталей на станках-автоматах.

Стали с повышенным содержанием серы и фосфора обладают пониженными механическими свойствами и их используют для изготовления малонагруженных деталей (например, метизов).

Маркировка

Вначале марки автоматной стали всегда стоит буква А.

Легированные конструкционные стали

Легированные конструкционные стали применяются для наиболее ответственных и тяжелонагруженных деталей машин. Практически всегда эти детали подвергаются окончательной термической обработке — закалке с последующим высоким отпуском в районе 550—680 °C (улучшение), что обеспечивает наиболее высокую конструктивную прочность. Легирующие элементы — химические элементы, которые вносят в состав конструкционных сталей для придания им требуемых свойств. Ведущая роль легирующих элементов в конструкционных сталях заключается и в существенном повышении их прокаливаемости. Основными легирующими элементами этой группы сталей являются хром (Cr), марганец (Mn), никель (Ni), молибден (Mo), ванадий (V) и бор (В). Содержание углерода (С) в легированных конструкционных сталях — в пределах 0.25-0.50 %.

Маркировка

• Две цифры вначале маркировки указывают на конструкционные стали (одна цифра — на инструментальные). Это содержание в стали углерода в сотых долях процента.

• Буква без цифры — определённый легирующий элемент с содержанием в стали менее 1 %.(А-азот, Р-бор, Ф-ванадий, Г-марганец, Д-медь, К-кобальт, М-молибден, Н-никель, С-кремний, Х-хром, П-фосфор, Ч-редкоземельные металлы, В-вольфрам, Т-титан, Ю-алюминий, Б-ниобий)

• Буква и цифра после неё — определённый легирующий элемент с содержанием в процентах (цифра).

• Буква А в конце маркировки — указывает на высококачественную сталь.

• Например 38Х2Н5МА — это среднелегированная высококачественная хромоникелевая конструкционная сталь. Химический состав: углерод — около 0,38 %; хром — около 2 %; никель — около 5 %; молибден — около 1 %.

Стали конструкционные теплоустойчивые

К теплоустойчивым конструкционным относятся стали, используемые в энергетическом машиностроении для изготовления котлов, сосудов, паронагревателей, паропроводов, а также в других отраслях промышленности для работы при повышенных температурах. Рабочие температуры теплоустойчивых сталей достигают 600—650 °C, причём детали из них должны работать без замены длительное время (до 10000-20000 ч.).

При давлениях 6 МПа и температурах до 400 °C используются углеродистые котельные стали (12К, 15К, 18К, 20К). Для деталей энергоблоков, работающих при давлении до 25.5 МПа и температурой до 585 °C применяются стали, легированные хромом, молибденом, ванадием. Содержание углерода 0.08-0.27 %. Термообработка этих сталей заключается в закалке или нормализации с обязательным высоким отпуском.

Стали конструкционные подшипниковые

Особенностью эксплуатации подшипников являются высокие локальные нагрузки. В связи с этим к чистоте стали предъявляются чрезвычайно высокие требования, особенно по неметаллическим включениям карбидной неоднородности. Обеспечение высокой статической грузоподъёмности достигается применением в качестве материала для подшипников заэвтектоидных легированных хромом сталей, обработанных на высокую твёрдость.

Маркировка

ШХ9, ШХ15.

• Содержание углерода — около 1 %;

• Содержание хрома в десятых долях процента (например: ШХ15 — хром — около 1.5 %)

Стали конструкционные рессорно-пружинные

14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.

Общее требование, предъявляемое к рессорно-пружинным сталям, — обеспечение высокого сопротивления малым пластическим деформациям (предел упругости) и релаксационной стойкости (сопротивление релаксации напряжений). Эти характеристики обеспечивают точность и надёжность работы пружин и постоянство во времени таких эксплуатационных свойств, как крутящий момент, силовые параметры. Пружинные стали в виде проволоки и ленты упрочняют холодной пластической деформацией и закалкой на мартенсит с последующим отпуском. Готовые пружины подвергают стабилизирующему отпуску.

Литература

• Стали и сплавы. Марочник. Справ. изд./ В. Г. Сорокин и др. Науч. С77. В. Г. Сорокин, М. А. Гервасьев — М.: «Интермет Инжиниринг», 2001 — 608с, илл. ISBN 5-89594-056-0

См. также

Ссылки

Конструкционные стали легированные качественные. Компания Табыс-Н

Наша компания «Табыс-Н» предлагает конструкционные стали отличного качества по выгодной цене с быстрой доставкой по Казахстану. Мы специализируемся на поставках качественной трубной продукции и металлопроката, в нашем каталоге большой ассортимент стали для разного целевого применения.

На нашем сайте в подразделе «Качественные стали» можно заказать не только качественные конструкционные стали, но и магнитную, инструментальную. На всю продукцию предоставляется гарантия от официального производителя, а наш главный офис находится в Павлодаре (Казахстан). Наша компания – надежный партнер и поставщик с многолетним опытом работы.

Качественные конструкционные стали: виды и характеристики

Различают следующие виды конструкционной стали, а именно:

• углеродистые. Характеризуются хорошей пластичностью и легко деформируются при нагреве. Нелегированная углеродистая сталь является самой распространенной в черной металлургии за счет доступной стоимости. Изготавливаются несколькими способами: в мартеновских и электропечах печах, кислородно-конвертерным методом;
• легированные. В отличие от углеродистых конструкционные легированные стали обладают повышенной прочностью и надежностью, вязкостью и прокаливаемостью. После термической обработки таких деталей повышаются их механические свойства.

Чем больше процент содержания углерода в сплаве, тем хуже его свариваемость и способность деформироваться в холодном и горячем состоянии. Существует классификация углеродистых конструкционных сталей по определенным критериям, а именно:

• структура: доэвтектоидная, эвтектоидная и заэвтектоидная;
• метод производства: мартеновские и электропечи, кислородные конвертеры;
• способ раскисления: кипящие, полуспокойные и спокойные.

Заказывая конструкционные легированные стали в нашей компании «Табыс-Н», потенциальный заказчик получает высококачественную продукцию по доступной цене с гарантией качества и оперативной доставкой по Казахстану.

Свойства и применение

Конструкционные легированные стали применяются в строительстве для сооружения металлоконструкций, поэтому они должны обладать высокой прочностью, надежностью и долговечностью. От этих свойств зависит эксплуатационный срок зданий и сооружений, поэтому к стали предъявляются повышенные требования.

Детали должны также обладать высокой сопротивляемостью к ударным нагрузкам и износу при трении, иметь необходимый запас вязкости. Для защиты от процессов коррозии во многих случаях требуется нанесение дополнительного антикоррозийного покрытия.

Именно конструкционная сталь обладает всеми необходимыми техническими характеристиками и механическими свойствами, поэтому она широко применяется в строительстве и промышленности. Обращаясь в нашу компанию, заказчик получает только качественный металлопрокат в любом объеме на выгодных условиях.

Конструкционные стали: разновидности, характеристики и применение

Наша компания «Табыс-Н» специализируется на продаже качественной нержавеющей конструкционной стали от ведущих производителей, предоставляются сертификаты качества и официальная гарантия, а отгрузка продукции выполняется в кратчайшие сроки надежным перевозчиком. Наши менеджеры оперативно принимают заявки и в случае необходимости помогают подобрать соответствующую позицию в каталоге.

Сталь сортовая конструкционная: характеристики

Качество конструкционной стали зависит от точности ее производства, правильной термообработки и химического состава. Они бывают машиностроительные и арматурные, общего и специального назначения, а в зависимости от содержания фосфора и серы подразделяются на обыкновенные, качественные, высококачественные и особо качественные.

Машиностроительная общего назначения бывает малоуглеродистая и среднеуглеродистая, низколегированная конструкционная сталь и среднелегированная. Они должны обладать такими характеристиками как вязкость, прочность и пластичность. Для производства качественных конструкционных сталей применяется один из видов термической обработки, а именно нормализация, закалка стандартного или поверхностного типа.

Металл конструкционная сталь: основные преимущества

К основным преимуществам конструкционной стали относится следующее:

• пластичность и высокая прочность;
• вязкость и хорошая свариваемость;
• высокая устойчивость к износу;
• термообработка с сохранением содержания углерода;
• простая обработка и резка под давлением.

У нас в каталоге представлен широкий ассортимент сортовой стальной продукции, которая характеризуется отличным качеством, и доставляется во все регионы Казахстана быстро проверенной транспортной компанией.

Какую купить конструкционную сталь?

В нашей компании можно приобрести углеродистые конструкционные стали по выгодной цене, вся продукция сертифицирована и полностью отвечает заявленным требованиям и стандартам качества. Машиностроительные стали специального назначения бывают литейными и автоматными, жаропрочными и износостойкими, пружинными и криогенными, жаро- и коррозионностойкими, шарикоподшипниковыми.

Коррозионностойкие используются в условиях с повышенной коррозией, это трубы, гидравлическая аппаратура и турбины. Они бывают также ферритные, аустенитные, мартенситные и мартенситно-стареющие. Из жаростойких сплавов производят трубопровод, детали двигателей поршневого типа и емкости для стали.

Жаропрочные предназначены для производства газового и турбинного оборудования, для них характерна высокая сопротивляемость к воздействию химических веществ и ползучесть. Криогенная конструкционная сталь отличается пластичностью и вязкостью, улучшенными эксплуатационными качествами и характеристиками по сравнению с другими видами.

Сталь конструкционная теплоустойчивая: целевое назначение

Теплоустойчивые стали широко применяются в энергетической, химической и нефтяной промышленности для изготовления труб, котлов, насосов, парогенераторов и различных крепежных деталей. Они способны выдерживать высокие температуры и давление без потери качественных свойств, а для их производства используются марки перлитных и мартенситных классов. Для повышения теплостойкости добавляют молибден, хром или ванадий. Наша торговая фирма гарантирует высокое качество и приемлемые цены, так как сотрудничаем только с официальными и надежными производителями металлопроката.

CAN / CSA-G40.20 / G40.21-98 | Совет по стандартам Канады

1 Область применения

G40.20-1.1

Настоящий стандарт устанавливает группу общих требований, которые применяются, если иное не указано в заказе на поставку или в отдельном стандарте, к конструкционным качественным стальным листам, профилям, полым профилям, листам, шпунтовым сваям, холодногнутым швеллерам и стержням, соответствующим требованиям требования стандарта CSA G40. 21.

1,2
Значения, указанные в единицах СИ (метрическая) или ярд / фунт, считаются стандартными.В тексте единицы измерения ярд / фунт указаны в скобках. Значения, указанные в каждой системе, не являются точными эквивалентами; каждая система должна использоваться независимо. Объединение значений из двух систем может привести к несоответствию Стандарту.

G40.21-1.1

Настоящий стандарт распространяется на листы, профили, полые профили, листы, шпунтовые сваи и стержни из конструкционной качественной стали для общего строительства и инженерных целей.

1,2
В соответствии с настоящим стандартом доступен ряд уровней прочности, которые обозначаются минимальным пределом текучести в мегапаскалях (тыс. Фунтов на квадратный дюйм).Общие марки, типы и уровни прочности показаны в Таблице 1. Категории Шарпи с V-образными надрезами показаны в Таблицах 9A и 9B. Покупатель должен указать сорт и, если применимо, категорию.

1,3
Настоящий стандарт распространяется на следующие типы стали:
(a) Тип W — свариваемая сталь. Стали этого типа соответствуют указанным требованиям к прочности и подходят для общих сварных конструкций, где ударная вязкость при низких температурах не является проектным требованием. Применения включают здания, элементы сжатия мостов и т. Д.
(b) Тип WT — ударопрочная сталь для сварки. Стали этого типа соответствуют указанной прочности и требованиям к ударной вязкости по Шарпи с V-образным надрезом и подходят для сварных конструкций, где расчетная вязкость при низких температурах является расчетным требованием. Покупатель, в дополнение к указанию марки, должен указать требуемую категорию стали, которая устанавливает температуру испытания Шарпи с V-образным надрезом и уровень энергии. Применения включают элементы первичного растяжения в мостах и ​​подобных элементах.
(c) Тип R — Сталь, устойчивая к атмосферной коррозии.Стали этого типа соответствуют установленным требованиям прочности. Стойкость к атмосферной коррозии этих сталей в большинстве сред значительно выше, чем у углеродистых конструкционных сталей с добавлением меди или без них. * Эти стали легко свариваются до максимальной толщины, предусмотренной настоящим стандартом. Области применения включают неокрашенный сайдинг, неокрашенные легкие конструкционные элементы и т. Д., Где прочность надреза при низкой температуре не является требованием для проектирования.
(d) Тип A — Свариваемая сталь, стойкая к атмосферной коррозии.Стали этого типа соответствуют установленным требованиям прочности. Устойчивость к атмосферной коррозии этих сталей в большинстве сред значительно выше, чем у углеродистых конструкционных сталей с добавлением меди или без них. * Эти стали подходят для сварных конструкций, где ударная вязкость при низких температурах не является конструктивным требованием. Применения включают те, которые аналогичны типу W.
(e) Тип AT — Сталь, стойкая к атмосферной коррозии, пригодная для сварки с надрезом. Стали этого типа соответствуют указанной прочности и требованиям к ударной вязкости с V-образным надрезом по Шарпи.Устойчивость к атмосферной коррозии этих сталей в большинстве сред значительно выше, чем у углеродистых конструкционных сталей с добавлением меди или без них. * Эти стали подходят для сварных конструкций, где прочность при надрезе при низких температурах является конструктивным требованием. Покупатель, в дополнение к указанию марки, должен указать требуемую категорию стали, которая устанавливает температуру испытания Шарпи с V-образным надрезом и уровень энергии. Применения включают элементы первичного растяжения в мостах и ​​подобных элементах.
(f) Тип Q — Лист из низколегированной стали, закаленной и отпущенной. Стали этого типа соответствуют установленным требованиям прочности. Хотя эти стали должны быть свариваемыми, методы сварки и изготовления имеют фундаментальное значение и не должны отрицательно влиять на свойства листа, особенно на зону термического влияния. Применения включают мосты и аналогичные конструкции.
(г) Тип QT — закаленный и отпущенный низколегированный прочный стальной лист с надрезом. Стали этого типа соответствуют указанной прочности и требованиям к ударной вязкости с V-образным надрезом по Шарпи.Они обеспечивают хорошее сопротивление хрупкому разрушению и должны подходить для конструкций, для которых расчетная вязкость при низких температурах является требованием к конструкции. Покупатель, в дополнение к указанию марки, должен указать требуемую категорию стали, которая устанавливает температуру испытания Шарпи с V-образным надрезом и уровень энергии. Хотя эти стали должны быть свариваемыми, методы сварки и изготовления имеют фундаментальное значение и не должны отрицательно влиять на свойства листа, особенно на зону термического влияния.Применения включают элементы первичного растяжения в мостах и ​​подобных элементах.
* О методах оценки стойкости низколегированных сталей к атмосферной коррозии см. Раздел 5.6. При надлежащем воздействии атмосферы эти стали могут использоваться без покрытия (неокрашенные) для многих применений.

1,4
Значения, указанные в единицах СИ (метрическая) или ярд / фунт, считаются стандартными. В тексте единицы измерения ярд / фунт указаны в скобках. Значения, указанные в каждой системе, не являются точными эквивалентами; каждая система должна использоваться независимо.Объединение значений из двух систем может привести к несоответствию Стандарту.

»CSA G40.21

CSA G40.21 охватывает химические и механические требования к качеству конструкционных стальных профилей, листов и стержней для использования в общих строительных и инженерных целях.

G40.21 Типы

G40.21 класс, типы и уровни прочности

Тип	38	44	50	55 *	60	70	80	100
Вт	38 Вт	44 Вт	50 Вт	55 Вт	60 Вт	70 Вт	80 Вт	–
WT	38WT	44WT	50WT	55WT	60WT	70WT	80WT	–
R			50R
А			50A		60A	70A	80A
AT			50AT		60AT	70AT	80AT
Q								100Q
QT								100QT
* Марка 55W доступна только в виде полых профилей, уголков и стержней. 55WT только для полых профилей

G40.21 Имперская система / Метрическая система преобразования

G40.21 Механические требования к пластинам, пруткам и формам

.

Марка	Растяжение, тыс. Фунтов / кв. Дюйм	Производительность, тыс. Фунтов / кв. Дюйм мин, до 2-1 / 2 ”	Урожайность, тыс. Фунтов / кв. Дюйм мин, от 2-1 / 2 до 4 дюймов	Относительное удлинение,% не менее, продольное, 8 ”
38 Вт	60-85	38	36	20
44 Вт	65-90	44	40	20
50 Вт	65-95	50	46	19
55 Вт	70-95	55	–	18
60 Вт	75-100	60	–	16
70 Вт	85-115	70	–	15
80 Вт	90-125	80	–	13
38WT	60-85	38	36	20
44Вт	65-90	44	40	20
50Вт	70-95	50	46	19
60Вт	75-100	60	–	18
70Вт	85-115	70	–	15
80Вт	90-125	80	–	13
50R	70-95	50	–	19
50A	70-95	50	50	19
60A	75-100	60	–	18
70A	85-115	70	–	15
80A	90-125	80	–	13
50AT	70-95	50	50	19
60AT	75-100	60	–	18
70AT	85-115	70	–	15
80AT	90-125	80	–	13
100Q	110-130	100	90	18 дюймов 2 дюйма
100QT	110-130	100	90	18 дюймов 2 дюйма
Приведенная выше таблица была сокращена для ясности и актуальности. Полную таблицу можно найти в стандарте CSA на сайте shop.csa.ca

G40.21 Требования к химическим веществам

.

Класс	Карбонмакс	Марганец	фосфор	Сера макс	Кремний	Хром	Никель	Медь
38 Вт	0,20	0,50–1,50	0.04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
44 Вт	0,22	0,50–1,50	0,04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
50 Вт	0,23	0,50–1,50	0,04 макс	0,05	0.40 макс	–	–	–
55 Вт	0,23	0,50–1,50	0,04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
60 Вт	0,23	0,50–1,50	0,04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
70 Вт	0. 26	0,50–1,50	0,04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
80 Вт	0,15	1,75 макс	0,04 макс	0,05	0,40 макс	–	–	–
38WT	0,20	0,80–1,50	0.03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
44Вт	0,22	0,80–1,50	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
50Вт	0,22	0,80–1,50	0,03 макс	0,04	0.15-0,40	–	–	–
60Вт	0,22	0,80–1,50	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
70Вт	0,26	0,80–1,50	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
80Вт	0. 15	1,75 макс	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
50R	0,16	0,75 макс	0,05–0,15	0,04	0,75 макс	0,30–1,25	0,90 макс	0,20-0,60
50A	0,20	0.75-1,35	0,03 макс	0,04	0,15–0,50	0,70 макс	0,90 макс	0,20-0,60
60A	0,20	0,75–1,35	0,03 макс	0,04	0,15–0,50	0,70 макс	0,90 макс	0,20-0,60
70A	0,20	1.00-1.60	0,025 макс	0,035	0,15–0,50	0,70 макс	0,25–0,50	0,20-0,60
80A	0,15	1,75 макс	0,025 макс	0,035	0,15–0,50	0,70 макс	0,25–0,50	0,20-0,60
50AT	0,20	0. 75-1,35	0,03 макс	0,04	0,15–0,50	0,70 макс	0,90 макс	0,20-0,60
60AT	0,20	0,75–1,35	0,03 макс	0,04	0,15–0,50	0,70 макс	0,90 макс	0,20-0,60
70AT	0,20	1.00-1.60	0,025 макс	0,035	0,15–0,50	0,70 макс	0,25–0,50	0,20-0,60
80AT	0,15	1,75 макс	0,025 макс	0,035	0,15–0,40	0,70 макс	0,25–0,50	0,20-0,60
100Q	0,20	1.50 макс	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
100QT	0,20	1,50 макс	0,03 макс	0,04	0,15–0,40	–	–	–
Кроме того, сорта 100Q и 100QT должны иметь состав бора 0. 0005-0.005% Приведенная выше таблица была сокращена для ясности и актуальности. Полную таблицу можно найти в стандарте CSA на сайте shop.csa.ca

G40.21 Испытание на ударную вязкость по Шарпи

Комментарий к эквивалентам ASTM

Наиболее распространенный конструкционный класс CSA G40. 21 — 44 Вт (300 Вт). Большинство сталелитейных заводов в США производят товарные прутки (круглые, плоские), соответствующие как этому классу, так и ASTM A36, чтобы удовлетворить потребности пользователей по обе стороны границы. В последние годы все большее распространение получает конструкционная сталь на 50 Вт. Класс 50 ASTM A572 / A529 обычно удовлетворяет этим требованиям. Все круглые стержни Portland Bolt A36 будут проходить сертификацию на соответствие требованиям 44W, а наши круглые стержни F1554G55 будут соответствовать требованиям класса 50W. В каждом конкретном случае может быть доступна и другая перекрестная сертификация.За дополнительной информацией обращайтесь к своему торговому представителю Portland Bolt.

Изделия из металлоконструкций — SteelConstruction.info

Щит управления толстолистового стана

Полуфабрикаты, блюмы, балочные заготовки и плиты из процесса непрерывной разливки превращаются в различные строительные изделия с помощью различных процессов нагрева и механической обработки. Полученные продукты используются либо непосредственно в производстве стальных компонентов, которые впоследствии собираются в конструкции на месте, либо превращаются в другие продукты для использования в строительстве.

В этой статье рассматриваются различные формы изделий из стальных конструкций и описывается, как они производятся. Свойства материалов для изделий обсуждаются в отдельной статье.

[вверху] Профилированная сталь

Прокатные балки универсального стана

Сталь

— прочный материал, обладающий высокой устойчивостью к деформированию при нормальных температурах, но это сопротивление значительно снижается при более высоких температурах.По этой причине заготовки, блюмы, заготовки балок и слябы, полученные в процессе выплавки стали, формуются в базовые изделия при тщательно контролируемых повышенных температурах.

Метод, который чаще всего используется для формовки, заключается в нагреве стали примерно до 1280 ° C в печи для повторного нагрева и затем прокатке стали, сжимая ее между наборами валков. Рулоны располагаются попарно, либо просто по горизонтали, либо по горизонтали и вертикали, и помещаются в «стойку».

Для изменения формы такого прочного материала, как сталь, валки должны прилагать усилия, измеряемые сотнями тонн, а также должны непрерывно протягивать сталь через валки при уменьшении толщины.Производятся два основных класса продукции — плоские изделия, такие как пластины, листы или полосы одинаковой толщины, и длинномерные изделия, которые имеют длину определенного поперечного сечения, от прямоугольных стержней до двутавровых H-образных профилей.

Для плоских изделий два горизонтальных валка устанавливаются один над другим в открытом корпусе. Эти рабочие валки, которые контактируют с горячей сталью, часто поддерживаются валками большего диаметра, чтобы предотвратить их изгиб под нагрузкой прокатки, чтобы гарантировать однородную толщину продукта.

Для сортового проката есть два типа станов; конструкционные и универсальные. В строительном стане имеется несколько клетей, каждая из которых содержит валки особой формы, где полный набор валков постепенно формирует горячую сталь, последовательно проходя через отдельные зазоры валков. Продукт проходит через каждый зазор между валками только один раз. В универсальном стане клети содержат как вертикальные, так и горизонтальные валки, и горячая сталь проходит назад и вперед через один и тот же стан несколько раз, при этом форма формируется за счет уменьшения зазора между валками при последовательных проходах.На рисунке изображена клеть универсального стана для создания открытых профилей.

Формовка готовых металлоконструкций

Прокат стальной

[наверх] Плоский прокат — плиты

Клеть толстолистового стана

Таблички доступны в широком диапазоне марок и размеров. Для использования в строительных конструкциях плиты обычно привариваются к сборным секциям.

Обычные размеры листов варьируются от 5 до 200 мм толщиной, шириной до 3,5 м и длиной до 18,0 м. Плиты с номинальным пределом текучести 275 МПа или 355 МПа, обычно используемые в строительстве, могут поставляться в состоянии прокатки, нормализованной (N) или нормализованной прокатки (NR) и прокатываются из непрерывнолитых слябов.

Поддерживается тщательный контроль химического состава для производства чистых сталей с постоянными характеристиками прочности и вязкости, которые соответствуют всем применимым национальным стандартам, как и для всех конструкционных изделий, а современные выравниватели производят плоские листы с контролируемым остаточным напряжением.

Стальной лист обычно используется во многих различных и сложных приложениях, включая:

• Строительство
• Землеройная техника
• Машиностроение и машиностроение
• Горное дело и разработка карьеров
• Морская нефть, газ и трубопроводы
• Сосуды под давлением
• Возобновляемая энергия
• Судостроение.

[наверх] Плоский прокат — полоса

Тонкая полоса стальная, свернутая в рулон

Стальная лента

используется для производства множества различных продуктов и во многих сферах применения.Он доступен в трех основных формах.

Самым распространенным видом полосовой стали, используемой в строительстве, является горячеоцинкованный рулон. Типичная толщина, используемая в строительстве, составляет от 0,4 до 3,2 мм. Обычно он выпускается в рулонной форме шириной от 900 до 1800 мм.

Черновая клеть уменьшает непрерывнолитые слябы до промежуточных размеров за счет серии реверсивных сквозных проходов через стан. Затем этот промежуточный сляб прокатывают до окончательного размера в чистовой клети.

В процессе непрерывного горячего цинкования рулоны стального проката непрерывно разматываются и проходят через секции очистки и отжига перед поступлением в ванну с расплавленным цинком со скоростью до 200 метров в минуту. Когда сталь выходит из ванны с расплавленным цинком, газовые «ножи» стирают излишки покрытия со стального листа, чтобы контролировать толщину покрытия. Затем стальная полоса подвергается серии механических или химических обработок. В зависимости от требований заказчика листовая сталь с покрытием может быть пассивирована, смазана и размотана, разрезана по длине и укладывается на поддоны перед отправкой производителю.Все оцинкованные покрытия металлургически связаны со сталью, которую они защищают. Это обеспечивает адгезию покрытия, что имеет решающее значение для производственных процессов, при которых сталь штампуется, прокатывается или вытягивается в конечную форму изделия.

Помимо металлических покрытий, некоторые строительные изделия из полосовой стали, особенно изделия для облицовки, имеют органические покрытия, наносимые для улучшения долговечности и эстетических свойств изделия.

Механические свойства полосовой стали, используемой в строительстве, приведены в BS EN 10346 ^[1] и кратко изложены ниже.

Механические свойства горячеоцинкованной полосовой стали из Таблицы 7 BS EN 10346 ^[1]

Обозначение			Механические свойства
Марка стали		Обозначения типов имеющихся покрытий	Мин. Прочность 0,2% (Н / мм 2 )	Мин. предел прочности при растяжении (Н / мм 2 )	Мин.удлинение (%)
Название стали	Стальной номер
S220GD	1.0241	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ	220	300	20
S250GD	1.0242	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ, + AS	250	330	19
S280GD	1. 0244	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ, + AS	280	360	18
S320GD	1.0250	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ, + AS	320	390	17
S350GD	1.0529	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ, + AS	350	420	16
S390GD	1.0238	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ	390	460	16
S420GD	1.0239	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ	420	480	15
S450GD	1.0233	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ	450	510	14
S550GD	1.0531	+ Z, + ZF, + ZA, + ZM, + AZ	550	560	—

В обозначениях марок, приведенных в таблице:

• S — обозначает конструкционную качественную сталь
• Значение, например 220, обозначает предел текучести стали в Н / мм²
• GD — указывает, что изделие окунутое, оцинкованное
• Z и ZF и т. Д. Указывают на металлическое покрытие, нанесенное на сталь, т.е.е. цинк (Z) и сплав цинк-железо (ZF), сплав цинк-алюминий (ZA), сплав цинк-магний (ZM), сплав алюминий-цинк (AZ) или сплав алюминий-кремний (AS).

Стальные прогоны для холодной прокатки

Количество металлического покрытия, наносимого на сталь, варьируется в зависимости от нанесенного покрытия и области применения. Для строительных изделий из полосовой стали обычно наносится покрытие из цинка 275 г / м².Это общий вес покрытия на обеих поверхностях. Он указан как Z275. Для внутренних легких компонентов, не несущих нагрузку, таких как перегородки шпилек, стандартный вес покрытия составляет Z140.

Оцинкованный методом горячего цинкования рулон используется для изготовления многих различных строительных изделий, в том числе:

В конечном производственном процессе рулоны стали разматываются, разрезаются на соответствующую ширину, а затем в холодном состоянии формируются в рулонах в конечную форму продукта. Некоторые более мелкие и более сложные изделия, такие как перемычки, формуются с помощью листогибочного пресса.На изображении показана профилированная обрешетка из полосовой стали, оцинкованной горячим способом.

[вверх] Сортовой прокат — открытые профили

Стан среднесортный

Открытые секции варьируются от больших балок и свай, которые в основном используются в строительстве, до небольших изделий, включая рельсы, стержни и стержни. Для производства сортового проката используются разные типы станов. Станы тяжелого и среднего сортов имеют три или четыре клети с рифлеными валками, соответствующими начальной черновой, промежуточной и чистовой стадиям прокатки.Балочные станы включают клети с горизонтальными и вертикальными валками, опирающимися на заготовку. Высокоскоростные стержневые и прутковые мельницы используются для прокатки изделий небольших размеров, иногда квадратных или шестиугольных, а также круглых.

[вверх] Стандартные открытые профили

Британские, европейские и международные стандарты определяют размеры для самых разных форм открытых профилей, таких как двутавровые и Н-образные профили, уголки и швеллеры.

Номинальные размеры «универсальных балок» (UB), «универсальных колонн» (UC) и «параллельных фланцевых каналов» (PFC) указаны в BS EN 10365 ^[2] .Эти секции обычно определяются серийным размером (номинальной шириной фланца и глубиной профиля) и весом на метр, полученным путем изменения толщины стенки и фланцев. (Обратите внимание, что «внутренняя» ширина между фланцами постоянна для любого серийного размера — она ​​определяется роликами — и увеличение толщины фланца приводит к соответствующему увеличению глубины.)

Номинальные размеры «углов» приведены в BS EN 10056 ^[3] , и эти секции обычно определяются последовательным размером, включающим длину ножек, равную или неравную, и толщину ножек.

Размеры для проектирования и детализации приведены в SCI P363.

Профили открытые горячекатаные выпускаются длиной до 25 м. В строительстве чаще всего используется номинальный предел текучести 355 МПа, хотя также доступны секции S460 МПа. Такие секции обычно поставляются в состоянии поставки в виде прокатки (AR) или термомеханической прокатки (TM) и прокатываются из непрерывнолитых блюмов, заготовок или «собачьих костей».

Европейские балки (секции IPE, HE и HL) и колонны (секции HD) также определены в BS EN 10365 ^[2] .

Стандартные открытые секции

[вверх] Собственные открытые разделы

[вверх] Асимметричные балки перекрытия неглубокие

Система USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Асимметричные стальные балки часто используются как часть системы неглубокого перекрытия. Их ключевой особенностью является более широкий нижний фланец, чем верхний фланец, что позволяет плите располагаться на верхней поверхности нижнего фланца с соответствующей опорой, а не на верхней поверхности верхнего фланца, как это бывает с балками, выступающими вниз.Плита перекрытия в таких системах может быть в виде сборной бетонной плиты или композитной плиты с металлическим настилом (может использоваться как неглубокий, так и глубокий настил).

Доступен ряд асимметричных неглубоких балок перекрытия, в том числе сверхмалые балки перекрытия (USFB) от Kloeckner Metals UK Westok.

Kloeckner Metals UK USFB компании Westok — это мелкие и асимметричные ячеистые балки Westok, которые изготавливаются из стандартных прокатных профилей и доступны с шагом в 1 мм.Как правило, они имеют глубину 150–300 мм, размеры и дизайн разработаны с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam. USFB могут экономично пролетать до 10 м со структурной глубиной, которая очень выгодна по сравнению с R.C. плоские плиты. Таким образом, они популярны во многих секторах, особенно в образовании, коммерции и жилом секторе.

[вверх] Профили конструкционные пустотелые

Существует два основных метода производства полых профилей: цельный процесс, при котором отверстие пробивается в горячем сплошном стержне, чтобы сформировать отверстие, а затем стержень прокатывается для образования круглой трубы, и процесс сварки, при котором стальная пластина или полосе придают цилиндрическую форму и края сваривают вместе.Последний чаще всего используется для строительных работ. Метод высокочастотной электросварки сопротивлением (HFERW) составляет основную часть производства труб малых и средних размеров до 508 мм в диаметре. Стальная полоса разматывается и направляется в холодном состоянии через комплекты формовочных валков для получения цилиндрической формы. В точке пересечения кромок на кромки полосы вводится высокочастотный ток либо за счет индукции с использованием кольцевой катушки, либо за счет скольжения контактов по поверхности полосы.Электрический ток производит достаточно тепла, чтобы расплавить края полосы, когда они свариваются. Сварной шов образуется мгновенно. Трубы с толщиной стенки более 16 мм или диаметром более 508 мм производятся несколькими последовательными процессами формовки и дуговой сваркой под флюсом (SAW).

Квадратные и прямоугольные полые профили получают «квадратную форму», пропуская их через подходящую серию рабочих валков, которые постепенно меняют форму. Этот процесс восстановления и изменения формы может осуществляться горячим или холодным способом, что приводит к различию между продуктами «горячей обработки» и «холодной штамповки».Для прямоугольного профиля холодной штамповки радиус закругления не такой узкий, как можно получить с помощью горячего процесса (что позволяет легко различать два типа визуально).

Полые профили обычно производятся длиной от 6 до 14,5 м, в зависимости от размера и толщины. В строительстве чаще всего используется номинальный предел текучести 355 МПа, хотя доступны также полые профили с горячей обработкой 420 МПа. Полые секции обычно определяются серийным размером, включающим внешний размер (размеры) и толщину стенки.Размеры полых профилей определены в BS EN 10210-2 ^[4] для горячекатаных профилей и BS EN 10219-2 ^[5] для холодногнутых профилей.

Определения охватывают очень широкое сочетание ширины поперечного сечения и толщины стенки; производится только ограниченный выбор, и этот выбор может время от времени меняться в зависимости от спроса и коммерческого мнения. Помимо различий в размерах (и, следовательно, свойств сечения) между горячими и холодными прямоугольными размерами, выбор процесса влияет на остаточное напряжение в сечении, что приводит к требованию стандарта BS EN 1993-1-1 ^[6] для различных кривых продольного изгиба.Следовательно, замена горячекатаных профилей на холодногнутые профили не должна производиться без предварительной проверки последствий для конструкции.

• Технологический процесс изготовления полых профилей

Tata Steel производит полые профили под торговыми марками Celsius® 355 NH для горячекатаных профилей и Hybox® 355 для холодногнутых профилей.

Профили конструкционные пустотелые

[наверх] Готовые изделия

[вверх] Плоские балки

Балки плоские.
(Изображение любезно предоставлено William Hare Ltd.)

Современные плоские балки изготавливаются путем сварки двух фланцев и перемычки. Пластинчатые балки используются там, где стандартные прокатные профили недостаточны с точки зрения несущей способности или жесткости. Типичное применение — длиннопролетные полы в зданиях, мосты и подкрановые балки в промышленных зданиях.

Пластинчатые балки спроектированы таким образом, чтобы противостоять приложенным воздействиям, и имеют пропорции, обеспечивающие низкий собственный вес и высокое сопротивление нагрузке.Для эффективного проектирования обычно используют относительно глубокую балку, чтобы минимизировать площадь полки для заданного приложенного момента. Глубокая балка также обеспечивает глубокую перегородку, площадь которой можно минимизировать, уменьшив ее толщину до минимума, необходимого для выдерживания приложенного сдвига. Такая глубокая стенка может быть довольно тонкой (высокое отношение глубины стенки к толщине) и может быть подвержена сдвигу и местному короблению. Поэтому относительно часто используются поперечные или продольные ребра жесткости.

[вверх] Ячеистые балки

Ячеистые балки с равномерно расположенными отверстиями в стенке двутавровой балки можно изготавливать одним из двух способов.

1. Путем разрезания вдоль стенки секции балки (обычно универсальной балки) до определенного профиля, разделения двух частей и последующей сварки этих тройников вместе, чтобы сформировать более глубокую секцию балки. Этот процесс проиллюстрирован ниже. Обычно для обеих половин ячеистой балки используется один размер секции, но асимметричные секции могут быть созданы путем использования различных прокатных секций для каждой части новой секции.
2. Путем вырезания отверстий в перегородке и затем приваривания двух фланцевых пластин.Примеры ячеистых балок, произведенных с помощью этого процесса, доступны здесь.

Эти готовые профили производятся такими специализированными компаниями, как Kloeckner Westok, Fabsec и Jamestown, и закупаются подрядчиком по изготовлению металлоконструкций для изготовления элементов для конкретного проекта.

• Изготовление сотовой балки

(изображения любезно предоставлены Kloeckner Metals UK Westok)

[вверх] Профили из легкой стали

Типовые легкие стальные профили

Путем холодной штамповки тонкого полосового материала до определенных профилей сечения производится очень широкий ассортимент легких конструктивных профилей.Их часто называют легкими стальными профилями. В большинстве случаев используется стальная оцинкованная лента. Легкие стальные профили производятся в больших объемах путем холодной прокатки и в небольших объемах путем торможения листогибочным прессом. Толщина обычно варьируется от 1,2 до 3,2 мм.

Легкие стальные профили производятся многими различными компаниями, и их форма и размеры различаются. Наиболее распространенные разделы показаны справа; Использование выступов на свободных краях и профилей с выемками (таких, как показано в среднем примере ниже) позволяет использовать тонкие элементы, которые не выходят из строя преждевременно из-за местного коробления.

Легкие стальные профили широко используются в качестве вспомогательных металлоконструкций в одноэтажных зданиях.

Для таких вторичных стальных конструкций (например, холоднокатаные прогоны), изготовленных из предварительно оцинкованной стальной полосы (например, марки S450GD + Z275 в соответствии с BS EN 10346 ^[1] , оцинкованное покрытие имеет среднюю толщину 20 микрон с каждой стороны. Расчетный срок службы такого покрытия зависит от коррозионной активности окружающей среды вокруг стальных конструкций.Рекомендации по скорости коррозии цинка в различных средах доступны в Руководстве инженера и архитектора: горячее цинкование

Процесс холодной прокатки

Листогибочный пресс

[вверх] Профнастил

Тонкую оцинкованную стальную полосу также формуют холодным способом в листы правильного профиля.Такие листы сначала производились с простым изогнутым профилем и хорошо известны как «гофрированные крыши». Сегодня были разработаны более эффективные профили для использования в качестве кровельного покрытия, облицовки стен и настила полов, которые производятся рядом специализированных производителей.

[вверх] Профнастил для полов

Профнастил для полов в первую очередь предназначен для использования с бетоном для создания композитных плит перекрытия. Существует два широких класса: мелкие профили глубиной примерно до 175 мм, которые используются для небольших пролетов, и «глубокие профили», обычно глубиной 225 мм, для более длинных пролетов.Неглубокие профили обычно имеют либо «трапециевидный», либо «возвратный» профиль, как показано ниже. Глубокий настил — это трапециевидный профиль с углублениями и рельефами, предназначенными для улучшения структурных характеристик. Большинство профилей изготавливаются из полосы толщиной не более 2 мм.

• Профили для террас

[вверх] Облицовка и кровля

Профилированная пленка часто используется для формирования водонепроницаемой оболочки здания, и для этой цели листы производятся с профилями, которые эффективно перекрывают опорные элементы и отводят сток, размеры которых легко перемещаются на месте и которые легко притираются монтаж.Поскольку конверт является основным видимым элементом, предлагаются системы цветного покрытия.

Составные листовые системы состоят из двух отдельных профилированных листов, внешнего листа с высоким профилем и слегка профилированного внутреннего листа облицовки. Листы разделены распорными планками и изоляцией. Лист футеровки и распорки прикреплены к конструкции, а внешний лист прикреплен к распорке. Обычный метод крепления — саморезы.

Облицовочные системы из композитных панелей производятся в виде многослойной конструкции, состоящей из двух профилированных листов, скрепленных с обеих сторон изоляционного сердечника из пенопласта, минерального волокна или аналогичного материала.Поскольку панели действуют составно, можно использовать неглубокие профили.

Отдельные производители производят широкий спектр систем облицовки и кровли и предоставляют исчерпывающую литературу с деталями крепления и таблицами, показывающими допустимые нагрузки. Более подробную информацию о системах облицовки можно найти на сайте Tata Colorcoat в Интернете.

Цветное покрытие

[вверх] Изделия из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — это семейство коррозионно-жаропрочных сталей, содержащее не менее 10.5% хрома. Существует широкий ассортимент нержавеющих сталей с различными уровнями коррозионной стойкости и прочности благодаря контролируемым добавкам легирующих элементов. Для достижения оптимальной экономической выгоды важно выбрать нержавеющую сталь, которая подходит для применения, но не является излишне высоколегированной и, следовательно, дорогой.

[вверху] Подходящие нержавеющие стали для строительных конструкций

Защита от коррозии нержавеющей стали

Нержавеющая сталь подходит для применения в конструкциях, требующих длительного срока службы, хорошей коррозионной стойкости и / или высококачественной обработки поверхности.Аустенитные нержавеющие стали обычно выбирают для структурных применений, которые требуют сочетания коррозионной стойкости, формуемости и отличной свариваемости в полевых и заводских условиях. Там, где требуется более высокая прочность, лучше всего подходят дуплексные нержавеющие стали, поскольку часто можно сэкономить за счет использования более тонких профилей. Следующие ниже нержавеющие стали чаще всего встречаются в конструкциях (хотя теперь доступны рекомендации по использованию ферритной нержавеющей стали в конструкционных конструкциях ^[7] ).

[вверху] Аустенитная нержавеющая сталь

1.4301 (ранее известная как 304) и 1.4307 (ранее известная как 304L) 1.4401 (316) и 1.4404 (316L) Типы 1.4301 / 1.4307 являются наиболее часто используемыми стандартными аустенитными нержавеющими сталями и содержат 18-20% хрома и 8-11% никель. Типы 1.4401 / 1.4404 содержат около 17-18% хрома, 8-11% никеля и добавление 2-3% молибдена, улучшающего коррозионную стойкость. Примечание. 1.4307 и 1.4404 — это низкоуглеродистые нержавеющие стали с пониженным риском сенсибилизации и повышенной коррозионной стойкостью при сварке сечений толщиной более 3 мм.Когда производители используют самые современные методы производства, коммерчески производимые нержавеющие стали часто имеют низкоуглеродистую основу и имеют «двойную сертификацию» для обоих обозначений. Когда используются менее современные технологии, этого нельзя предполагать, и может возникнуть надбавка к цене за низкоуглеродистую спецификацию. Таким образом, низкоуглеродистая версия должна быть явно указана в проектной документации, когда должны свариваться более тяжелые секции.

[вверху] Дуплексные нержавеющие стали

1.4162 (широко известный как LDX 2101®) 1.4462 (2205) 1.4162 — дуплексная нержавеющая сталь с бедным химическим составом. Он обладает высокой прочностью, характерной для всех дуплексных нержавеющих сталей, с коррозионной стойкостью между аустенитными нержавеющими сталями 1.4301 и 1.4401. Все дуплексные стали поддаются сварке, и их предел прочности примерно в два раза выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей. Поэтому они хорошо подходят для использования в качестве конструктивных элементов.

[вверх] Наличие конструктивных профилей

Листы, пластины, прутки и полые круглые профили широко доступны из нержавеющей стали, упомянутой выше.Ряд конструкционных профилей (двутавры, уголки, швеллеры, тройники, полые прямоугольные профили) поставляются из аустенитных марок. Стандартный ассортимент дуплексных секций из нержавеющей стали доступен от избранных производителей и складских запасов, а размеры, выходящие за рамки стандартного диапазона, могут быть изготовлены по специальному заказу. Как правило, профили можно изготавливать путем холодной штамповки, горячей прокатки, экструзии, сварки или лазерного плавления.

[вверх] Отливки

Втулка для остекления из нержавеющей стали

В некоторых случаях, особенно с очень сложными деталями, стальная отливка может быть более эффективной, чем сборная деталь.Стальные отливки формуются путем заливки расплавленного металла в форму, содержащую полость, имеющую желаемую форму детали. Жидкий металл охлаждается и затвердевает в полости формы, а затем удаляется для очистки. Для достижения желаемых свойств может потребоваться термообработка, но нет необходимости в последующей горячей или холодной обработке.

Отливки могут производиться как единичные детали, так и многие тысячи. Они могут быть изготовлены в широком диапазоне размеров и веса, причем верхние пределы зависят от конкретного используемого процесса литья, а также требуемых механических свойств и качества поверхности.В литой форме можно добиться высокой прочности, высокой пластичности и высокой ударной вязкости. Отливки могут иметь отличную чистоту поверхности и хорошие сварочные и механические характеристики.

Отливки могут работать при высоких и низких температурах, под высоким давлением и в суровых условиях. Они не проявляют влияния направленности на механические свойства, присущие некоторым деформируемым сталям. При условии, что выбран правильный сорт материала и реализован соответствующий режим проверки и испытаний, нет причин, по которым состав, свойства или характеристики отливок каким-либо образом должны быть хуже, чем у изготовленных компонентов.Механические свойства, качество, целостность и консистенция литых сталей в целом сопоставимы с характеристиками горячекатаных и готовых конструкционных сталей. Дополнительная информация о конструкциях отливок приведена в SCI P172.

[вверху] Крепежные детали

Наиболее часто используемый крепеж в стальных конструкциях — это знакомая гайка и болт. Болты изготавливаются методом ковки из прутков круглого сечения, обычно с шестигранной головкой. Стальной материал для болтов имеет более высокую прочность, чем обычная конструкционная сталь, обычно с пределом прочности на растяжение 800 или 1000 Н / мм², а материал для гаек имеет аналогичную или более высокую прочность.Существует ряд международных стандартов на материалы и размеры болтов и гаек, включая различные стандарты, определяющие форму резьбы.

Существует множество запатентованных крепежей для специальных применений, например, для глухого крепления или для соединения деталей без сверления отверстий, а также креплений для крепления к бетонному фундаменту или другим конструкциям. Размеры и свойства этих крепежных элементов и креплений предоставлены производителями.

[вверх] Крепеж и детали из нержавеющей стали

Требования к химическому составу и механическим свойствам крепежных изделий из нержавеющей стали указаны в BS EN ISO 3506 ^[8] .Стандарт был пересмотрен в конце 2009 года (и в настоящее время проходит новый пересмотр, который впервые будет включать дуплексные стали) и теперь состоит из четырех отдельных частей. Часть 1 охватывает болты, винты и шпильки; Часть 2 охватывает орехи; Часть 3 охватывает установочные винты; и Часть 4 охватывает саморезы. В настоящем стандарте болты, винты и шпильки обозначаются буквой, за которой следуют три цифры, например А2-70 или А4-80. Буква относится к группе нержавеющих сталей: аустенитной (А), мартенситной (С) или ферритной (F).За буквой следует число (1, 2, 3, 4 или 5), которое определяет диапазон композиции. Последние два числа обозначают класс прочности, который описывает механические свойства болта, винта, шпильки или гайки — см. Таблицу ниже.

Для большинства конструкций, как правило, рекомендуется использовать аустенитные болты класса A2 или A4 и класса прочности 70 или 80.Сталь марки А2 по коррозионной стойкости эквивалентна марке 1.4301. Стали марки А4 содержат молибден и обладают коррозионной стойкостью, эквивалентной марке 1.4401. Крепежные изделия класса прочности 70 изготавливаются из холоднотянутого проката. Крепежные детали класса прочности 80 изготавливаются из прочного холоднотянутого прутка с механическими свойствами, аналогичными болтам из углеродистой стали и легированной стали класса 8.8 в соответствии с BS EN ISO 898 ^[9] .

При выборе крепежа из нержавеющей стали следует учитывать соответствие прочности и коррозионной стойкости болтов и основного материала.Во избежание риска биметаллической коррозии при соединении элементов из нержавеющей стали всегда следует использовать болты из нержавеющей стали. Болты из нержавеющей стали также подходят для соединения элементов из оцинкованной стали и алюминия.

[вверх] Исторические металлоконструкции

Время от времени необходимо отремонтировать существующие здания, о которых мало что известно, кроме приблизительного периода, когда велось строительство. Определить форму и размеры существующих металлоконструкций можно путем тщательного обследования помещения.После получения этой информации все еще требуется много дополнительных деталей, таких как:

• Возможный материал, например чугун, кованое железо или сталь
• Геометрические свойства различных элементов
• Механические свойства стальных конструкций, такие как прочность, ударная вязкость, пластичность и свариваемость.

Пара очень полезных ресурсов для получения таких данных — это Справочник по историческим конструкционным стальным конструкциям и сборник материалов по разделам исторического конструкционного железа и стали — свойства исторического чугуна , кованые и стальные профили

Этот веб-сайт поддерживается Steel for Life при финансовой поддержке ряда отраслевых участников BCSA.К спонсорам, имеющим отношение к этой статье, относятся:

Бронза

[вверху] Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1.1 1.2} BS EN 10346: 2015 Стальной плоский прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. BSI
2. ↑ ^{2,0 2,1} BS EN 10365: 2017 Швеллеры стальные горячекатаные, двутавровые и двутавровые. Размеры и масса. BSI
3. ↑ BS EN 10056-1: 2017 Конструкционная сталь с равными и неравными углами опор.Размеры, BSI.
4. ↑ BS EN 10210-2: 2019 Стальные конструкционные полые профили, обработанные горячим способом. Допуски, размеры и характеристики сечения, BSI.
5. ↑ BS EN 10219-2: 2019 Стальные конструкционные полые профили, сваренные методом холодной штамповки. Допуски, размеры и характеристики сечения, BSI.
6. ↑ BS EN 1993-1-1: 2005 + A1: 2014, Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила и правила для зданий, BSI
7. ↑ Технический паспорт ED023. Конструктивное проектирование ферритных нержавеющих сталей.SCI
8. ↑ ^{8,0 8,1} BS EN ISO 3506-1: 2020. Крепеж. Механические свойства крепежа из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Болты, винты и шпильки с указанными марками и классами прочности. BSI
9. ↑ BS EN ISO 898-1: 2013 Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Болты, винты и шпильки с указанными классами прочности. Крупная резьба и резьба с мелким шагом. BSI

[вверх] Дополнительная литература

[вверх] Ресурсы

• SCI P172 Отливки в строительстве, 1996
• SCI P363 Проектирование стальных зданий: проектные данные, 2013 г.
  Также доступна интерактивная веб-версия «Синей книги».
• Листы технических данных на ассортимент продукции британских профилей, British Steel
• Celsius® 355 NH, техническое руководство, Конструкционные полые профили. 2018, Tata Steel
• Техническое руководство Hybox® 355, Конструкционные полые профили. 2010, Tata Steel
• AD 342 Крепеж из нержавеющей стали
• Справочник по историческим конструкционным металлоконструкциям, публикация № 11/84, BCSA 1984
• Исторические профили конструкционного железа и стали, Свойства исторического чугуна, кованого железа и стальных профилей, Публикация №61/19, BCSA 2019

[вверху] См. Также

химический состав g40 21 сталь-Zubni ordinace Onderkova

Тип AT Атмосферная коррозионно-стойкая сварная вязкая сталь с надрезом Тип W Свариваемая сталь Изображения химического состава G40 21 Сталь

изображений CSA G40.21 Grade 44W — Высокопрочная низколегированная сталь Посмотрите, где CSA G40.21 Grade 44W попадает в диаграмму свойств материала для определения зависимости плотности от модуля упругости в процессе выбора и проектирования материалов. Наши диаграммы Эшби интерактивны с дополнительными техническими данными при нажатии .Зарегистрируйтесь, чтобы получить бесплатный доступ к этой премиум-функции. Все категории Таблица эквивалентных марок стали (EN, SAE / AISI, UNS, DIN 24 июля 2010 г., химический состав стали G40 21 № 0183; Сравнение марок сталей по химическому составу; EN # EN название SAE UNS DIN BS 970 UNI JIS; Углеродистые стали; 1.1141 1.0401 1.0453 C15D C18D 1018 CK15 C15 C16.8 040A15 080M15 080A15 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ — DEL METALSCSA G40.21M-1978 и G40.21 (1976) Сталь конструкционного качества Этот стандарт включает материалы, имеющие ряд различных типов, определяемых следующим образом Тип G — Сталь общего назначения.Стали этого типа соответствуют минимальным требованиям прочности; однако химический контроль не таков, чтобы все эти стали можно было удовлетворительно сваривать под давлением

.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ

SA / CSA-G40.21 Идентично CSA-G40. 2 l -04 (R09), 1.3 Химический состав Требования пунктов 7 .1.2 и 7 .1 .3 по нагреву Добавлены к стали типа W Стали этого типа соответствие более строгим химическим и механическим требованиям Таблиц 3,6 и СПЕЦИФИКАЦИИ НА КОНСТРУКЦИОННОЕ КАЧЕСТВО STEELSSA / CSA-G40.21 Идентично CSA-G40. 2 l -04 (R09), 1.3 Химический состав Требования пунктов 7.1.2 и 7 .1 .3 по нагреву Добавлены к стали типа W Стали этого типа соответствуют более строгим химическим и механическим требованиям из Таблиц 3,6 и Предыдущее123456СледующееCSA G40-21 350 Вт | 350 Вт СТАЛЬНАЯ ПЛИТА_Поставщик стального листаСорт стали CSA G40-21 350 Вт. Технические характеристики (мм) Толщина от 3 до 300, ширина от 1000 до 4050, длина от 3000 до 27000. Стандартные технические характеристики CSA G40-21 являются конструктивными Качественная сталь

JIS G3101 Свойства материала, эквивалентного стали SS400

В следующей таблице показан химический состав стали JIS SS400, обратите внимание, что содержание углерода (C) не указано в JIS G3101, только содержание фосфора (P) и серы (S).Химический состав,% CSA G40.21 44 Вт (300 Вт) IS 2062 Углеродистая сталь E250 Конструкционная сталь.1 6,850 ВЫСОКАЯ ПРОЧНОСТЬ — Стандарты — Стандарты CSA CSA G40.20-04, Общие требования к прокатной или сварной конструкционной качественной стали Этот стандарт устанавливает общие требования и соответствующие определения, регулирующие поставку конструкционной стали, соответствующей CSA G40.21. Эти требования включают различия в размерах, маркировке, устранении дефектов, а также методы и периодичность испытаний. инструменты 21 ряд на стали марки CSA G40.21 50W / 350W Конструкционная, углеродистая сталь HSLA 25 рядов химический состав g40 21 сталь # 0183; astm a36 astm a572 astm a588 astm a709 csa g40.21 38w / 260w csa g40.21 44w / 300w

ГАБАРИТ (ДЮЙМЫ) ШИРИНА (ДЮЙМЫ) ДЛИНА (ДЮЙМЫ) 0,187596240 / 4800,250060 / 96/120240 / 4800,312560 / 96/120240 / 4800,375060 / 96/120240/480 25 рядов на капеллярной стали CSA37 G40.20 G40.21 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ 2013 г.

G40.21-13 — Конструкционная качественная сталь 1 Область применения 2 Справочные публикации 3 Определения 4 Общие требования 5 Производство 6 Условия поставки 7 Химический состав 8 Механические свойства 9 Маркировка Аннотация — (Показать ниже) — (Скрыть ниже) Определяет применимые требования, если иное не указано в заказе на поставку или в отдельном стандарте G40 Сталь Химический состав, Свойства металла 21 рядов химический состав g40 21 сталь # 0183; G40 может поставляться в виде стальной пластины / листа, круглого стального прутка, стальной трубы / трубы, стальной полосы, исследования Низкоуглеродистая сталь и сталь HSLA Что такое низкоуглеродистая (мягкая) сталь ASTM A36 Класс низкоуглеродистой стали COREЧто такое сталь HSLA Другие менее распространенные марки стали HSLA Характеристики по составу Сталь состоит в основном из углерода и железа с максимальным содержанием углерода 2.1% от веса материала. При этом уровне углерода этот тип стали называют высокоуглеродистой сталью (или углеродистой инструментальной сталью). Материал невероятно твердый, но также очень хрупкий, что затрудняет его обработку и резку. Другими словами, высокоуглеродистая сталь имеет низкую пластичность. Связано: химический состав стали G40 21 № 160; Как производится конструкционная сталь Для повышения пластичности можно обрабатывать высокоуглеродистую сталь для дальнейшего снижения содержания углерода. подробнее о leecosteelAN / onglets / Fetmet / Страница 5 СТРУКТУРЫ Предыдущий G40.21 Химический состав Сравнение стандартов механических свойств ASTM A441 50W Повышенное содержание марганца Предел прочности на разрыв для класса 50W Допускается SK 350W, а содержание меди составляет 65-90 тысяч фунтов на квадратный дюйм вместо 70 тысяч фунтов на квадратный дюйм, которые не требуются для класса 50W. С уменьшением до 67 тысяч фунтов на квадратный дюйм сверх 3 4 Columbium может быть используется до 11 2 толщины.

Изучение мягкой стали и стали HSLA

Сталь

CSA G40.21 — это широко используемая сталь HSLA, изготовленная по канадским стандартам. CSA G40 аналогична ASTM A572 с точки зрения предела текучести, предела прочности и удлинения.21 сорта 44W, 50W и 50A имеют химический состав, отличный от его американского кузена. Химический состав, механический, физический — Классификация стали Канада Конструирование и структура стали Химический состав% анализа ковша марки 44W C Si Mn PS Cr Ni Mo V 0,26 Макс. 0,40 0,30–1,20 0,04 0,05 WN Cu Co Pb B Nb Al Прочие Ti Ta Механические свойства марки 44W Твердость при отжиге HBS Твердость при холодном растяжении HBS Температура предварительного нагрева химический состав g40 21 сталь № 176; C Температура закалки химический состав сталь g40 21 # 176; CCanada G40.20 / G40.21 350W / 350W Технический паспорт, химический 350W / 350W. Канада G40.20 / G40.21 350W Общие требования к прокатанной или сварной конструкционной качественной стали / Конструкционная качественная сталь и механические свойства, химический элемент, перекрестная ссылка.

CSA G40.21.13 — высокопрочная сталь SSAB

CSA G40.21.13. Спецификация Канадской ассоциации стандартов (CSA) G40.21-13 устанавливает требования к конструкционным качественным плитам, профилям, полым профилям, листам, шпунтовым сваям, холодногнутым швеллерам, Z-образным профилям и стержням, используемым в целом. строительство.SSAB предлагает следующие стали CSA типов W, WT, A и AT.CSA G40.21.13 — SSAB высокопрочная сталь CSA G40.21.13. Спецификация G40.21-13 Канадской ассоциации стандартов (CSA) устанавливает требования к конструкциям. качественные листы, профили, полые профили, листы, шпунтовые сваи, холодногнутые швеллеры, Z-образные профили и стержни, используемые в общем строительстве. SSAB предлагает следующие стальные листы CSA типов W, WT, A и AT.CSA G40.21 Steel Plate — Сталь марок 44W, 50W, 50A. Свойства материала Следующие свойства материала будут подтверждены в протоколе заводских испытаний.Предел текучести (тыс. Фунтов на квадратный дюйм) Предел прочности на разрыв (тыс. Фунтов на кв. Дюйм) Относительное удлинение% 44W Толщина 2,5 или менее 44 64-90 20 44W Толщина от 2,5 до 4 40 64-90 20 50W 50 65-95 19 50A 50 70-95 19 Химический состав Следующий Свойства состава соответствуют маркам CSA G40.21. 44W Углерод 0,22% Марганец 0,5

CSA G40.21 38W / 260W Конструкционная, углеродистая сталь HSLA

astm a36 astm a572 astm a588 astm a709 csa g40.21 44w / 300w csa g40.21 50w / 50a astm a656 astm a830 aisi 1045 33 max csa g40.21 38w / 260w csa g40.21 50wt cat 1-5 Сталь, стойкая к истиранию, CSA G40.21 38W / 260W Конструкционная, углеродная HSLA Steelastm a36 astm a572 astm a588 astm a709 csa g40.21 38w / 260w csa g40.21 44w / 300w csa g40.21 50w / 350w csa g40.21 50a / 350a astm a656 astm a830 aisi 1045 Стальная пластина из сплава, устойчивая к истиранию AR235 / AR200 / AR Medium AR400F AR450F AR500FCSA G40.21 — Portland BoltFeb 23,2016 химический состав сталь g40 21 # 0183; CSA G40.21 покрывает химический состав и механические требования к конструкционным качественным стальным профилям, листам и стержням для использования в общих строительных и инженерных целях.G40.21 Типы. марки 100Q и 100QT должны иметь состав бора 0,0005-0,005%. Приведенная выше таблица была сокращена для ясности и актуальности.

CSA G40.20 / G40.21 — Общие требования для проката или

В настоящем стандарте изложены требования, которые применяются, если иное не указано в заказе на поставку или отдельном стандарте, к конструкционным качественным стальным листам, профилям, листам, шпунтовым сваям, холодногнутым швеллерам, полым профилям, Z-образным профилям и стержням, соответствующим требованиям. CSA G40.21. В таблицах 11 (a) — (h) CSA G40.21 указано CSA G40-21 400 Вт, WT — сталь BEBON Мы храним на складе более 1000 тонн стали CSA G40-21 400 Вт, WT каждый месяц. Чтобы получить CSA G40-21 400 Вт, цену стали WT, не стесняйтесь обращаться к нам.Любые потребности в CSA G40-21 400 Вт, WT Химический состав и механические свойства, CSA G40-21 400 Вт, WT — BEBON steel держать на складе более 1000 тонн стали CSA G40-21 400 Вт, WT каждый месяц. Если вы хотите получить сталь CSA G40-21 400 Вт, цена на сталь WT, пожалуйста, свяжитесь с нами.Любая потребность в CSA G40-21 400 W, WT Chemical Composition and Mechanical Properties,

CSA G40-21 350A | 350AT STEEL PLATE_Steel Plate Supplier

Марка стали CSA G40-21 350A. Спецификация (мм) Толщина от 3 до 300, ширина от 1000 до 4050, длина от 3000 до 27000. Стандартная спецификация CSA G40-21 — это конструкционная сталь качества CSA G40-21 300 Вт | 300 Вт СТАЛЬНАЯ ПЛИТА_Поставщик стального листаСорт стали CSA G40-21 300 Вт. Спецификация (мм) Толщина от 3 до 300, ширина от 1000 до 4050, длина от 3000 до 27000. Стандартная спецификация CSA G40-21 — это конструкционная качественная сталь CSA G40-21 230 G | 230 G STEEL PLATE_Поставщик стальной пластиныCSAG40-21 230GХимический состав.Класс Элемент Макс. (%) C.Si.Mn.P.S.Cu (мин) CSA G 40-21 230G.0.26.0.4.1.20.0.05.0.05

CSA 700Q G40.20 / G40.21 — СТАЛЬНЫЕ МАГАЗИНЫ BBN

Наш химический состав CSA 700Q G40.20 / G40.21 строго контролируется в соответствии со стандартом G40.20 / G40.21. В то же время наша передовая производственная линия CSA 700Q G40.20 / G40.21 стремится к минимальному контролю примесей. , чтобы обеспечить максимальную производительность CSA 700Q G40.20 / G40.21. Ниже показано соотношение основных элементов в CSA 700Q G40 ПЛИТА ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ — ПЛИТА SamuelSTEEL Лист из углеродистой стали прокатывают из непрерывнолитых слябов или слитков для соответствия спецификации заказчика и / или требования к химическому составу.Углеродный лист доступен в CSA G40.21 (СТРУКТУРНЫЕ МАРКИ) 38W-38WT / 260W-260WT 44W-44WT / 300W-300WT 50W-50WT / 350W-350W ПЛИТА ИЗ УГЛЕРОДНОЙ СТАЛИ — SamuelSTEEL PLATE Лист углеродистой стали прокатывается из любого непрерывнолитого сляба. или слитки в соответствии со спецификациями заказчика и / или требованиями к химическому составу. Углеродная плита доступна как CSA G40.21 (СТРУКТУРНЫЕ МАРКИ) 38W-38WT / 260W-260WT 44W-44WT / 300W-300WT 50W-50WT / 350W-350WT

Введение в мягкую и высокопрочную низколегированную сталь HSLA

химический состав сталь g40 21 # 0183; CSA G40.21. Широко используемая сталь HSLA, CSA G40.21 изготовлена ​​в соответствии с канадскими стандартами. Несмотря на то, что она аналогична ASTM A572 с точки зрения предела текучести, прочности на разрыв и удлинения, трех марок стали CSA G40.21 44W, 50W и 50A имеют химический состав, который отличается от американского кузена G40.21. Введение в мягкую и высокопрочную низколегированную сталь HSLA. Химический состав стали g40 21 # 0183; CSA G40.21. чтобы соответствовать канадским стандартам. Несмотря на то, что он аналогичен ASTM A572 с точки зрения предела текучести, прочности на разрыв и удлинения, трех классов CSA G40.21 44W, 50W и 50A имеют химический состав, который отличается от американского кузена G40.21. AN/onglets/Fetmet/ Page 5 STRUCTURALSCSA G40.21 Сравнение эквивалентов СРАВНЕНИЕ ПРЕДЫДУЩИХ СТАНДАРТОВ С CSA G40.20 И CSA G40.21 Предыдущие G40. 21 Химический состав Сравнение стандартов механических свойств ASTM A441 50W Повышенное содержание марганца Предел прочности на разрыв для класса 50W Допускается SK 350W, а содержание меди составляет 65-90 тысяч фунтов на квадратный дюйм вместо 70 тысяч фунтов на квадратный дюйм

350W Канада Конструкционная сталь — эквивалентные марки

350W Канада Конструкционная сталь — эквивалентные марки.База данных по стали и сплавам (Марочник) Стандарт — Марка CSA G40-21 — 350W 17Г1С (171) — Конструкционная сталь для сварочной конструкции 17ГС (17 (171) — Все эквивалентные марки химический состав, механические и технологические свойства Виды поставки марки 17Г1С Конструкционная сталь 300W, Канада — эквивалентные марки. Конструкционная сталь 300W, Канада — эквивалентные марки. Стандарт — Марка CSA G40.21 — 300W St4ps (4) — Конструкционная углеродистая сталь нормального качества Ст4пс (4), Ст4пс (4) — Все эквивалентные марки химический состав, механический и технологические свойства Типы 21 химического элемента и воздействия на механические свойства стали Oct 13,2015 химический состав g40 21 steel # 0183; 21 Химические элементы и влияние на механические свойства стали Опубликовано 13 октября 2015 г. 13 октября 2015 г. 983 «Нравится» 46 Комментарии

12345Следующий CSA G40.21 44 Вт / 300 Вт, конструкционная, углеродистая сталь HSLA

astm a36 astm a572 astm a588 astm a709 csa g40.21 38w / 260w csa g40.21 44w / 300w csa g40.21 50w / 350w csa g40.21 50a / 350a astm a656 astm a830 aisi 1045 Стальная пластина из сплава, устойчивая к истиранию AR235 / AR200 / AR Средний AR400F AR450F AR500F

Контроль качества и производство металлоконструкций

Конструкционная сталь можно найти почти везде. Мосты, небоскребы, гаражи и даже жилые дома используют конструкционную сталь.Сталь — необычайно выносливый материал с непревзойденной несущей способностью фунт на фунт, но обеспечение качества по-прежнему является жизненно важной частью производства конструкционной стали.

Цели обеспечения качества

Обеспечение качества направлено на подтверждение того, что используемая сталь самого высокого качества и что процесс выполняется с вниманием к деталям. Многие естественные преимущества стали могут оказаться бесполезными, если обработка и изготовление выполняются небрежно или поспешно.Итак, на что обращает внимание инспектор по обеспечению качества при оценке качества работы по изготовлению металлоконструкций?

1. Проверьте квалификацию и работоспособность сварщика

Изготовление конструкционной стали должно выполняться квалифицированным и лицензированным сварщиком. Неправильная техника может отрицательно сказаться на общей прочности и сроке службы стальной конструкции. Инспектор по обеспечению качества может оценить работу ваших сварщиков, чтобы убедиться, что она соответствует всем требуемым спецификациям.

2. Проверить исправность сварочного и сборочного оборудования

Квалифицированные сварщики Операторы необходимы, но если оборудование неправильно откалибровано или неисправно, качество может сильно пострадать. Однако инспектор по обеспечению качества может убедиться, что ваши инструменты в порядке.

3. Оцените качество используемого материала

Не вся сталь создается одинаково, и для вашего проекта важно использовать правильный сорт.Различные типы стали имеют разный уровень углерода, который влияет на такие вещи, как легкость сварки или резки и ее предел прочности. Инспектор по обеспечению качества может подтвердить, что фактический состав сплава используемой стали соответствует требованиям, указанным в ваших спецификациях.

4. Подтвердите, что размеры стальных деталей соответствуют техническим характеристикам

Конструкционные стальные конструкции проектируются с точностью до миллиметра, и эти размеры должны быть точными, чтобы гарантировать долговечность и безопасность конструкции.Инспектор по обеспечению качества может дважды проверить, чтобы убедиться, что измерения в точности соответствуют заявленным в проектных спецификациях.

При правильном использовании сталь является прочным и экологически безопасным материалом, но важно, чтобы все было выполнено в соответствии с высочайшими стандартами. Необходимо учитывать мельчайшие детали, и лучше всего проверить все дважды, что именно то, что сделает за вас хороший инспектор по обеспечению качества.

Проблемы и возможности сварки тяжелых конструкционных сталей

Проблемы и возможности сварки тяжелой конструкционной стали

Обновления сварочных процессов, методов изготовления и отраслевых стандартов — ключ к развитию стальных конструкций

Роберт Э.Шоу младший

Перепечатано с разрешения: The AWS Welding Journal

В последнее десятилетие наблюдается огромный рост строительства знаковых стальных конструкций. Архитекторы использовали свойства стали для удовлетворения любых архитектурных концепций и конфигураций, а инженеры-строители смогли спроектировать стальные каркасы для решения этой задачи. Было усилено сотрудничество между инженерами, производителями, монтажниками и специалистами по проектированию, изготовлению и сборке сложных многогранных соединений, необходимых для этих конструкций.

Кроме того, рынок требует больше открытых пространств в их конструкциях, увеличивая использование больших форм и толстых листов для перевозки груза. Размер этих конструктивных элементов и значительное использование сварки для их изготовления и соединения предъявляют повышенные требования к материалам и процессу сварки.

Этот вид работ создает множество проблем не только для проектировщиков, но и для производителей, монтажников, сварщиков, инспекторов и специалистов по неразрушающему контролю (NDE), работающих над созданием и обеспечением безопасности конструкций.Тяжелые стальные конструкции подвержены большему риску растрескивания, растрескивания пластин и хрупкого разрушения при сварке. Также растет спрос на строительство этих сооружений более быстрыми темпами и более экономично, чем когда-либо прежде.

Эти проблемы следует рассматривать как возможности для использования новых систем конструкционной стали, стали более высокого качества, передовых и более эффективных сварочных процессов, улучшенного контроля и управления сваркой, а также новых технологий контроля и неразрушающего контроля. Для реализации этих возможностей требуются не только знания и инновации, но и нормы проектирования и сварки конструкций, которые позволяют их реализовать.

Скорость производства и строительства

Сегодня подчеркивается скорость строительства. Владельцы и пользователи хотят, чтобы их конструкции начали использоваться как можно скорее, а время — деньги. Чтобы ускорить строительство, конструктивность должна рассматриваться как часть дизайна. В тяжелых сварных конструкциях выбор процесса и техники сварки может существенно повлиять как на скорость, так и на конструктивность.

Электрошлаковая сварка в узкий зазор (ESW-NG)

Электрошлаковая сварка (ESW) предлагает множество преимуществ при сварке толстой стали, включая высокую скорость наплавки, меньшее количество внутренних разрывов, минимальную подготовку стыка, минимальную деформацию (особенно угловую деформацию), отсутствие промежуточной очистки между проходами, небольшой предварительный нагрев или его отсутствие и т. Д. на.ESW можно использовать для стыковых, Т-образных и угловых соединений, а также для соединений толщиной примерно 3⁄4 дюйма (19 мм). Полное обсуждение можно найти в Справочнике по сварке Американского общества сварщиков (AWS), Vol. 2, часть 1, глава 10.

Электрошлаковая сварка вышла из моды в 1970-х годах, когда на нескольких стальных мостах были обнаружены проблемы со сварными швами ES. Последующие исследования ЭШС привели к усовершенствованному методу, получившему название электрошлаковая сварка в узкий зазор (ESW-NG), с более надежными механическими свойствами, включая более высокую ударную вязкость в сварном шве и в зоне термического влияния.AASHTO / AWS D1.5M /

D1.5: 2010, Кодекс по сварке мостов, включил результаты этого исследования и разработки процесса, чтобы вернуть ESW в промышленное использование, добавив новую Часть F по ESW в разделе 4, Методика; новый пункт 5.14 о квалификации процедуры; и несколько приложений для определения ESW-NG вместе с его расходными материалами и рабочими параметрами. Комитет AWS D1 по сварке конструкций продолжал совершенствовать эти положения в последующих изданиях.

AWS D1.1 / D1.1M, Правила сварки конструкций — сталь, не включил специфику ESW-NG ни в свои редакции 2015, ни в 2020.Для экономии, скорости и качества изготовители и монтажники должны рассмотреть возможность использования ESW-NG для строительства зданий в соответствии с положениями Свода правил мостовой сварки, и инженеры должны поддержать эти усилия. Задача комитета AWS D1 по сварке конструкций состоит в том, чтобы включить положения, относящиеся к ESW-NG, в Кодекс по сварке конструкций — Сталь и Кодекс по сварке конструкций AWS D1.8 — Дополнение по сейсмостойкости, которые касаются изменений, если таковые имеются, для статических, циклических, или сейсмическая нагрузка.

Электрошлаковая сварка в узкий зазор была успешно использована для сварки косынок для врезки пластин и коробчатых колонн для соединения сейсмически ограниченных раскосов на уровне фермы ремня в отеле Wilshire Grand Hotel в центре Лос-Анджелеса, Калифорния. Вставки на закладных пластинах имели толщину 23⁄4 дюйма (70 мм) и длину 10 футов (3 м) и сваривались за один проход. ESW-NG использовался для множества других сварных соединений, с пластинчатыми и широкофланцевыми соединениями в диапазоне от 21⁄4 дюйма.(57 мм) до почти 5 дюймов (125 мм) толщиной.

Автоматические и механизированные процессы и адаптивное управление

Потребность в более квалифицированных сварщиках хорошо известна. Использование гусениц, порталов и аналогичных устройств для перевода сварочных процессов, таких как дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) и газовая дуговая сварка, из полуавтоматического (ручного) процесса в механизированный (с оборудованием, требующим ручной регулировки оператором в ответ для визуального наблюдения, с горелкой, пистолетом, узлом направляющей для проволоки или держателем электрода, удерживаемыми механическим устройством) или в автоматическом режиме (с оборудованием, требующим периодического наблюдения или без него и без ручной регулировки во время его работы) может повысить производительность и качество при одновременном снижении усталость сварщика.Квалифицированный и знающий сварщик по-прежнему должен выполнять функции сварщика, поэтому в процессе нет потери работы.

Одной из проблем в производственном цехе или на строительной площадке является требование более жестких допусков на корневую подгонку для частичного проплавления шва (PJP) и полного проплавления швов с разделкой кромок при использовании механизированной или автоматической сварки, по сравнению с допусками, разрешенными для ручной или ручной сварки. полуавтоматическая сварка. Для угловых сварных швов размер ветви должен быть увеличен, если корневое отверстие между соединяемыми частями превышает 1⁄16 дюйма.(2 мм). При сварке толстых секций особенно сложно контролировать и корректировать точность посадки и центровки.

Системы технического зрения

и другие формы адаптивного управления могут быть реализованы для решения таких проблем с подгонкой, при необходимости регулируя ширину и размещение валика корневого прохода, а также продолжая регулировку по мере продвижения сварного шва от корневого слоя к последнему.

Система SpeedCore для стальных конструкций

Башня Рейнир-Сквер в Сиэтле, штат Вашингтон, 58-этажное, 850-футовое (400-метровое) многофункциональное офисное здание с жилыми помещениями на верхних этажах, использовала новую инновацию — ножницы из композитной стальной плиты с бетонным наполнением. система сердечника стены.Эта система заменяет более медленный железобетонный сердечник скользящей формы, который ранее использовался в высотных зданиях. Монтаж стального каркаса занял всего десять месяцев, что на 43% меньше времени, необходимого при использовании бетонного сердечника. Типичный темп возведения стальных конструкций — это история каждые три-пять дней, но с помощью новой системы можно достичь двухуровневого (четырехэтажного) темпа в неделю.

SpeedCore, так называется эта новая система сердечника, использует сэндвич-панели заводского изготовления с двумя пластинами из конструкционной стали, удерживаемыми на месте с помощью стяжных шпилек между пластинами.Панели являются самонесущими во время строительства, что позволяет возводить стальную конструкцию из стали и настила пола. Панели заполняются бетоном ниже уровня стального возведения, обычно на четыре-шесть этажей позади стальных конструкций, примерно в то время, когда бетон укладывается на настил стального пола.

Для площади Rainier Square сэндвич-пластины обычно имели толщину 1⁄2 дюйма (13 мм) и около 3⁄4 дюйма (19 мм). На уровне пояса и фермы с раскосами, ограниченными продольным изгибом, толщина пластины составляла 2 дюйма.(51 мм). В цехе к пластинам было приварено около 400000 поперечин из прутка диаметром 1⁄2 дюйма (13 мм), чтобы сформировать панели, с угловыми сварными швами, выполненными с внешней стороны листа с помощью роботов. В полевых условиях многослойные пластины были соединены как по горизонтали, так и по вертикали с помощью сварных швов PJP с разделкой кромок с усиливающим угловым швом на стержне, приваренном к внешней поверхности пластины, что обеспечило соединение с полной прочностью. Использовалась внутренняя стальная подкладка с изогнутой частью за корнем сварного шва для облегчения выравнивания во время монтажа.В общей сложности 36 миль (58 км) полевой сварки FCAW было выполнено вручную из-за допусков на стыковку стыков.

Система SpeedCore предлагает значительную экономию времени и, следовательно, экономию затрат по сравнению со старой системой железобетонного сердечника, благодаря преимуществу стальной конструкции, которая лучше управляет допусками конструкции для всей конструкции. Сварка играет важную роль как в производстве, так и в полевых условиях. Существует потенциал для адаптивного управления сваркой, чтобы еще больше ускорить сварочные работы в цеху и на месте.Поскольку система не является патентованной, ее можно проектировать, изготавливать и монтировать без ограничений.

Возможности Надзор за сваркой

Хорошо известная в отрасли тема: «Вы создаете качество, а не проверяете его». Чтобы воспользоваться возможностью сэкономить время и деньги на сварке и в то же время выполнять высококачественные сварные швы, отрасли нужны образованные, компетентные руководители сварочных работ, которые руководят работой, и люди, которые ее выполняют.Руководители — это те, кто видят проблемы до или во время их возникновения и могут предпринять необходимые шаги для своевременного решения проблемы. Сертифицированные AWS инспекторы по сварке часто являются компетентными супервайзерами по сварке, но им могут потребоваться дополнительные знания в производственных аспектах, таких как оборудование и методы сварки.

Это возможность для производителей и монтажников повысить эффективность, уменьшить количество ошибок и улучшить как свое качество, так и свою прибыль. AWS опубликовало два стандарта по надзору за сваркой: AWS B5.9, Требования к аттестации супервайзеров сварки, и AWS QC13, Спецификации аттестации супервайзеров сварки. AWS сообщает, что сертифицированный супервайзер по сварке «помогает снизить затраты на сварку, помогает повысить производительность и прибыльность, а также помогает сделать компанию более конкурентоспособной, в среднем на 17 000 долларов США на сварщика в год».

Органам по сертификации изготовителей и монтажников следует рассмотреть вопрос о добавлении компетентных супервайзеров по сварке в свои описания персонала и требования.Помимо стандартов AWS, отличными ресурсами являются ISO 14731: 2019 «Координация сварки — задачи и обязанности» и CSA W47.1 «Сертификация компаний по сварке плавлением стали».

Использование PAUT (и других методов определения размера дефектов) в полной мере

AWS D1.1 ввел ультразвуковые испытания в Кодекс по сварке конструкций в 1972 году, и с тех пор он претерпел множество улучшений. AWS D1.1 / D1.1M: 2020 впервые представил код ультразвукового контроля с фазированной решеткой (PAUT), представив подробное нормативное приложение H.Использование PAUT разрешено в соответствии с подразделом 8.34 «Усовершенствованные ультразвуковые системы».

Несмотря на то, что PAUT успешно использовался с самого начала, критерии приемлемости в AWS D1.1 по-прежнему основываются на качестве изготовления и обнаруживаемости; ограничены сканированием под углом 45, 60 и 70 градусов; и не включали современные подходы к структурным характеристикам. Использование PAUT дает возможность принимать решения о принятии или отклонении в соответствии с настоящими техническими требованиями к рабочим характеристикам. Учитывая сложность текущих инженерных разработок, отрасль должна стремиться использовать PAUT, используя его истинный потенциал для определения размеров дефектов и более точного описания этих недостатков.PAUT может лучше обеспечить структурную целостность и сократить время и расходы на ненужный ремонт.

Вызовы хрупкого разрушения

Все более широкое использование тяжелых форм и толстых листов в сочетании со сложными деталями усиливает опасения по поводу возможности хрупкого разрушения стальных конструкций. Хотя хрупкое разрушение не ново, и такие трещины случаются относительно редко, в 2018 г. произошли трещины в нижней полке двух пластинчатых балок в новом транзитном центре Transbay в Сан-Франциско, штат Калифорния., привлекли к этому вопросу повышенное внимание. В рамках отчета экспертной комиссии Столичной транспортной комиссии (mtc.ca.gov/sites/default/files/PRP_Final_Report.pdf) были даны рекомендации по разработке отраслевой методологии оценки рисков, которая учитывает последствия сбоя и следующие факторы, способствующие хрупкому разрушению:

• Восприимчивый материал с низкой вязкостью разрушения, особенно в районе средней толщины толстых материалов, на который могут повлиять состав стали, методы производства стали, низкие эксплуатационные температуры, высокие скорости нагружения или местная деградация в результате других операций, таких как формовка или чрезмерный нагрев;
• Восприимчивый материал на локальном уровне, например твердый, хрупкий мартенсит, который образуется в результате быстрого охлаждения поверхности кромок термической резки;
• Достаточное напряжение, которое может быть результатом приложенных нагрузок и / или остаточных напряжений, возникающих в результате усадки сварного шва, термического нагрева, термической резки или формовки;
• Концентрации геометрических напряжений, такие как входящие углы и переходы, квадратные или с радиусом;
• Начальные дефекты, такие как трещины, как микро, так и макро, а также включения или выемки, которые служат значительными концентрациями напряжений; и
• Ограничение, присущее толстому материалу, но также создаваемое трехосными и двухосными пересекающимися сварными швами, которое ограничивает или запрещает материалу работать пластично, что необходимо для перераспределения напряжений.

Сварка сталей, полученных новыми методами

Текущие стандарты по сварке конструкций сосредоточены на углеродистых и низколегированных конструкционных сталях с дополнительными требованиями к закаленным и отпущенным сталям, например, к стали, изготовленной в соответствии с ASTM A514, Стандартными техническими условиями для высокопрочных, закаленных и отпущенных легированных сталей, пригодных для сварки . Особые правила предусмотрены для закаленных и самозаклеиваемых сталей (QST), изготовленных в соответствии с ASTM A913, Стандартными техническими условиями для профилей высокопрочных низколегированных сталей структурного качества, полученных методом закалки и самоотпуска (QST).Однако растет число сталей, в которых используются уникальные процессы прокатки и термообработки, а также специальные легирующие составы для достижения лучших структурных характеристик, ни одна из которых прямо или косвенно не рассматривается в существующих правилах и стандартах сварки. Обращение к этим нововведениям в материалах в положениях предварительной квалификации или разработка соответствующих требований к квалификационным испытаниям, основанных на желаемых характеристиках, будет постоянной проблемой для тех, кто составляет и применяет нормы и стандарты в сталелитейной и сварочной промышленности.

Заключение

Сварка будет продолжать развиваться с появлением нового оборудования, расходных материалов, процессов и технологий. Стальные конструкции также продолжат развиваться с появлением новых сталей, конструктивных систем, типов соединений, а также методов изготовления и монтажа. Синергия и расширение этих двух дисциплин позволит и дальше создавать удивительные конструкции из сварной стали. Это не обойдется без проблем и проблем, но мы знаем из истории, что отрасль будет расти, чтобы преодолевать эти вызовы и решать любые возникающие проблемы.Использование возможностей и решение проблем приведет к созданию более совершенных, безопасных, быстрых и экономичных структур.

ROBERT E. SHAW JR., PE, ([email protected]), президент Steel Structures Technology Center Inc., Хауэлл, штат Мичиган.

Рис. 1 — Приложение процесса ESW-NG в гранд-отеле Wilshire, Лос-Анджелес, Калифорния (фото любезно предоставлено Schuff Steel Co.)

Что такое конструкционная сталь?

7 августа 2017, 18:56
Опубликовано Writer

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, Соединенные Штаты являются третьей страной в мире по производству стали.Американцы используют сталь в широком секторе промышленности, от консервов до небоскребов. Существует много разных категорий стали, предназначенных для разных целей, но одна из самых распространенных — это конструкционная сталь.

Конструкционная сталь используется в строительстве или строительных проектах. В самом базовом определении конструкционная сталь определяется как сталь, профилированная для использования в строительстве, но это не дает очень четкого представления о том, что такое конструкционная сталь на самом деле. Как ваша ведущая местная компания по производству металлоконструкций в Индиане, мы хотели помочь вам лучше понять, что отличает конструкционную сталь от других видов готовой стали, охватив две ее основные характеристики: состав и форму.

Состав

Конструкционная сталь — это углеродистая сталь, то есть она имеет содержание углерода до 2,1 процента по массе. После железа наиболее важным элементом углеродистой стали является углерод. Увеличение количества углерода в составе стали приводит к получению материалов, обладающих высокой прочностью и низкой пластичностью. В зависимости от того, как сталь будет использоваться, будет определяться необходимый уровень или содержание углерода.

Низкоуглеродистая сталь, также известная как низкоуглеродистая сталь, является наиболее широко используемой формой углеродистой стали и наиболее часто используется в строительных целях, поэтому низкоуглеродистая сталь — это то, о чем чаще всего думают, когда говорят о конструкционной. стали.Низкоуглеродистая сталь обычно содержит от 0,04% до 0,30% углерода, что делает ее прочной и более пластичной, чем другие виды стали с более высоким содержанием углерода. Хотя как средне-, так и высокоуглеродистые стали (стали с содержанием углерода от 0,31% до 1,50%) также могут считаться конструкционной сталью, они обычно используются в машиностроительных целях.

Форма

Обзор конструкционной стали был бы неполным без обсуждения различных форм конструкционной стали.Возвращаясь к его основному определению, конструкционная сталь — это просто сталь, предназначенная для различных применений в строительстве.

Профили из конструкционной стали — это профили определенного поперечного сечения. Ниже приведены несколько распространенных профилей конструкционной стали:

• Двутавровая балка: I-образное поперечное сечение с фланцами с обеих сторон
• Z-образная форма: Половина фланца, идущая в противоположных направлениях, напоминающая a «Z»
• Угол: Г-образное поперечное сечение
• Тройник: Т-образное поперечное сечение
• Стержень: Прямоугольный длинный кусок стали с поперечным сечением
• Стержень: Длинный кусок стали круглого или квадратного сечения

Благодаря пластичности конструкционной стали, разнообразие форм, толщины и даже размеров может быть изменено в соответствии с конкретными потребностями здания.