- •Раздел 2. Металлические конструкции.
- •Тема 2.1. Общие сведения о металлических конструкциях.
- •Краткий обзор развития металлических конструкций (самостоятельно).
- •Область применения металлических конструкций.
- •Достоинства и недостатки металлических конструкций.
- •Виды коррозий металлических конструкций и их характеристики.
- •Основные принципы проектирования.
- •Тема 2.2. Материалы для металлических конструкций.
- •Работа стали под нагрузкой.
- •Свойства стали:
- •Механические свойства:
- •Химические свойства.
- •Классификация сталей.
- •По прочности стали делятся на:
- •Маркировка сталей.
- •Алюминиевые сплавы.
- •Сортамент сталей и алюминиевых сплавов.
Классификация сталей.
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода.
Классификация сталей:
В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные.
В свою очередь углеродистые стали могут быть:
малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;
среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%;
высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60% .
Легированные стали подразделяют на:
низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют на:
Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.
Качественные стали - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
Высококачественные стали - до 0.025% серы и фосфора.
Особовысококачественные стали - до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам на 3 группы:
сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
сталь группы Б - по химическому составу;
сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
По прочности стали делятся на:
обычной прочности (σу<29 кН/см2, С 235 … С 285);
повышенной прочности (29 кН/см2<σу<40 кН/см2, С 345 … С 390);
высокой прочности (σу˃29 кН/см2, С 440 … С 590).
По степени удаления кислорода из стали, т. е. по степени её раскисления, существуют:
спокойные стали, т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы опускаются);
кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";
полуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".
По назначению стали делятся на:
Конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.
Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода.
С особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь. С особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.
Маркировка сталей.
Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%). Буква А в конце марки, как и в углеродистой, так и в легированной стали, обозначает высококачественную сталь, т.е. сталь, содержащую меньше серы и фосфора.
Примеры:
12ХН3А: содержание углерода - 0,12%, хрома - 1,0%, никеля - 3,0%, высокого качества;
30ХГСА: содержание углерода - 0,30%, хрома, марганца, кремния по одному проценту, буква "А" обозначает высокое качество;
19ХГН: содержание углерода - 0,19%, хрома, марганца, никеля по одному проценту;