Конструкційна сталь: властивості, маркування та застосування

Конструкційна сталь — це один з найважливіших матеріалів, що використовуються в будівництві, машинобудуванні та інших галузях промисловості. Її механічні властивості та міцність роблять її незамінним компонентом у створенні різноманітних інженерних і будівельних конструкцій.

 

Загальні характеристики конструкційної сталі

 

Конструкційна сталь являє собою сплав заліза з вуглецем, до якого можуть додаватися різні легувальні елементи, такі як марганець, хром, нікель, молібден тощо. Ці добавки впливають на властивості сталі, роблячи її більш міцною, стійкою до корозії та здатною до обробки. Основною характеристикою цього виду сталі є її здатність витримувати високі механічні навантаження і зберігати міцність за різних температур.

 

Класифікація конструкційних сталей

 

Конструкційні сталі класифікуються на кілька груп залежно від їхнього хімічного складу та механічних властивостей. Найпоширеніші групи включають:

 

Вуглецеві сталі містять тільки залізо і вуглець. Вони гарні для простих конструкцій, але часто вимагають додаткових легуючих елементів для поліпшення властивостей.

Леговані сталі містять додаткові елементи, такі як марганець, хром і нікель. Для поліпшення міцності та стійкості до корозії.

Нержавіючі сталі містять хром і нікель, що робить їх стійкими до корозії. Вони часто використовуються в агресивних середовищах, таких як хімічна промисловість і морські умови.

 

В Україні стандарти якості для конструкційної сталі встановлені Державним стандартом України. Цей стандарт визначає вимоги до хімічного складу, механічних властивостей, технологічних властивостей і зовнішніх ознак.

 

Наприклад, ДСТУ 2651:2005 “Сталь вуглецева звичайної якості” встановлює такі категорії:

 

— Сталь звичайної якості (С);

— Сталь низьколегована (Л);

— Сталь високолегована (В).

 

Кожна категорія сталі має свій власний набір вимог до хімічного складу, механічних властивостей і технологічних властивостей.

 

Хімічний склад конструкційної сталі визначається вмістом вуглецю, марганцю, кремнію, фосфору, сірки та інших елементів. Ці елементи впливають на механічні властивості сталі, її зварюваність та інші характеристики.

 

Механічні властивості — визначаються її міцністю, твердістю, пружністю, пластичністю та іншими показниками. Ці властивості визначають здатність сталі чинити опір навантаженням і деформаціям.

 

Технологічні властивості — визначають її здатність до обробки тиском, зварювання, різання та інших операцій.

 

Зовнішні ознаки — визначаються її кольором, формою та іншими показниками.

 

Марки конструкційної сталі

 

Марки конструкційної сталі в Україні позначаються буквами та цифрами. Букви позначають категорію сталі, а цифри — вміст вуглецю у відсотках.

 

Сталь звичайної якості (С) позначається буквою "С" і двома цифрами, які позначають вміст вуглецю у відсотках. Наприклад, сталь Ст3 означає, що вона містить 0,20-0,29% вуглецю.

 

Сталь низьколегована (Л) позначається буквою "Л" і двома цифрами, які позначають вміст вуглецю у відсотках. Після цифр можуть бути літери, які позначають легувальні елементи. Наприклад, сталь 09Г2 означає, що вона містить 0,09% вуглецю, 2% марганцю та інші легувальні елементи.

 

Сталь високолегована (В) позначається буквою "В" і двома цифрами, які позначають вміст вуглецю у відсотках. Після цифр можуть бути літери, які позначають легувальні елементи. Наприклад, сталь 12Х18Н10Т означає, що вона містить 0,12% вуглецю, 18% хрому, 10% нікелю та інші легувальні елементи.

 

Ось деякі приклади марок конструкційної сталі, які використовуються в Україні. Сталь звичайної якості: Ст3, Ст4, Ст5, Ст6, Ст7. Сталь низьколегована: 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ. Сталь високолегована: 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 20Х13, 30ХГСА, 40ХН2МА. Може бути представлена у вигляді листової сталі, полос, плит, кругів і т.п.

 

Однією з найзатребуваніших марок в останні роки є саме лист 09г2с ціна якого орієнтовно від 45 грн/кг та варіюється від розмірів та товщини. Завдяки своїм властивостям вона ідеально підходить для будівництва. Слід зазначити, що ціна сталі 09г2с може варіюватись в залежності від об’єму замовлення.

 

Сфера використання конструкційної сталі

 

Сфера використання конструкційної сталі дуже широка. Вона використовується в таких галузях промисловості:

 

Будівництво: використовується для виготовлення будівельних конструкцій, таких як балки, колони, плити, перекриття, мости, будівлі та споруди.

Машинобудування: використовується для виготовлення різних машин і обладнання, таких як автомобілі, трактори, верстати, прилади тощо.

Транспорт: використовується для виготовлення залізничних вагонів, локомотивів, морських суден, літаків тощо.

Нафтогазова промисловість: використовується для виготовлення трубопроводів, нафто- і газопроводів, компресорних станцій тощо.

Хімічна промисловість: використовується для виготовлення хімічних реакторів, трубопроводів, обладнання для перероблення нафти та газу тощо.

Енергетика: використовується для виготовлення турбін, генераторів, трансформаторів тощо.

 

 

Вибір марок конструкційної сталі

 

Марки сталі вибирають залежно від умов експлуатації та вимог до механічних властивостей сталі. Наприклад, для конструкцій, що працюють в умовах підвищених навантажень, використовуються сталі з високою межею міцності. Для конструкцій, що працюють в умовах корозії, використовуються сталі з високим вмістом легуючих елементів, які підвищують корозійну стійкість сталі.

 

Источник

Новости Чернигова