Конструкционная сталь это что: Конструкционная сталь

Конструкционная сталь — марки, классификация и применение

Специализированные сплавы, обладающие определенным набором технологических свойств,  обусловленных тщательным подбором химического состава и детальным соблюдением всех правил и норм выплавки, получили общее название – конструкционная сталь и широко используются в машиностроении и строительстве.

Высококачественная углеродистая сталь выпускается в виде проката и поковок, применяемых для производства различных деталей машин и сварных конструкций, подвергающихся статическим и динамическим механическим нагрузкам.

Популярные марки конструкционных сталей

Конструкционные углеродистые стали разделяют на две категории:

  • Обыкновенного качества – повышенное содержание серы и фосфора
  • Высококачественные – с максимальным содержанием примесей до 0,04%

Качественная углеродная сталь более пластична и имеет узкие пределы содержания углерода от 0,07 до 0,08%. Также в отельную категорию входит легированная сталь, содержащая добавки для улучшения механических свойств (кремний, вольфрам, молибден, никель, хром и др. ).

Наиболее распространенные марки конструкционных сталей представлены в таблице:

ГОСТ

Европейские стандарты

Стандарты США

10

1.1121

C10E

1010

10XГН1

14 ХН3 М

1.6657

14 NICRMO1-3-4

9310

15

1.1141

C15 Е

1015

15 Г

1. 1148

С16 Е

1016

16 ХГ

1.7131

16 МNCR5

5115

16XГР

1.7160

16MN CRB5

16 ХГН

1.5714

16NICR4

17 Г1 С

1.0117

S235J2G4

17 ХН3

1.5752

15NICR13

Е3310

18 ХГМ

1. 7243

18CRMO4

4120

18 Х2 Н2 М

1.6587

18CRNIMO7-6

20

1.1151

C22E

1020

20 ХМ

1.7320

20MOCR3

4118

20 ХГНМ

1.6523

20MOCR2-2

8617

25

1.1158

C25E

1025

25 ХМ

1.7218

25CRMO4

4130

28 Г

1. 1170

28MN6

1330

30

1.1178

C30E

1030

34 Х

1.7033

34CR4

5130

34 Х2 Н2 М

1.6582

34CRNIMO6

4340

35

1.1181

C35E

1035

36 ХНМ

1.6511

36CRNIMO4

9840

36 Х2 Н4 МА

1. 6773

36NICRMO16

40

1.1186

C40E

1040

42 ХМ

1.7225

42CRMO4

4140

45

1.1191

C45E

1045

46 Х

1.7006

46CR2

5045

50

1.1206

C50E

1050

50 ХГФ

1.8159

50CRV4

6150

Все марки конструкционных сталей изготавливают согласно ГОСТУ, регламентирующему качество и свойства материала.  Цифры в маркировке обозначают, среднее содержание углерода в стали, а буквы – вид добавок улучшающих ее технические характеристики. Для удобства расшифровки маркировки стали, используют специальные марочные справочники с детальными характеристиками материала.

Применение конструкционных сталей

Основная сфера использования конструкционной стали – изготовление узлов и механизмов в различных отраслях машиностроения. Так сталь обыкновенного качества используются для возведения всевозможных строительных конструкций, различных деталей крепежа и профильного металлопроката.

Качественные конструкционные стали применяют для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования к пластичности, а также стойкости к механической нагрузке: винты, сварные изделия, зубчатые колеса, болты и прочее.

Качество конструкционной стали напрямую зависит от количества вредных примесей входящих в ее состав. В основном это процентное содержание фосфора (придает материалу хрупкость) и сера (сталь с повышенным содержанием серы отличается красноломкостью). В составе высококачественной конструкционной стали процент содержания фосфора и серы не должен превышать 0,025%, для обыкновенного качества пороговое значение составляет 0,05%.

Дополнительная классификация конструкционной стали

В промышленности широко применяются следующие категории стали:

  • Легированные конструкционные стали. Обладают наибольшей конструктивной прочностью благодаря добавлению легирующих элементов.
  • Теплоустойчивые. Отличаются повышенной рабочей температурой и используются для изготовления котлов, паропроводов, а также в различных отраслях промышленности, где повышенная температура является постоянным фактором. Для придания теплостойкости сталь легируют добавками хрома, ванадия или молибдена.
  • Подшипниковые. Наличие высоких локальных нагрузок предъявляет повышенные требования к стали. Подшипниковая сталь легируется хромом для обеспечения высокой статистической грузоподъемности.

Назначение конструкционной стали обыкновенного качества

В отличие от легированного металла, назначение конструкционной стали обыкновенного качества определяет широкую сферу их применения. Это конструкции, работающие при относительно невысоком напряжении, с заниженными требованиями к механической прочности материала. Данная сталь считается наиболее востребованным вариантом по причине оптимального соотношения стоимости и эксплуатационных характеристик. При этом достаточно большой ассортимент стали обыкновенного качества с различным содержанием углерода позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретной области применения.

конструкционная сталь | это… Что такое конструкционная сталь?

конструкцио́нная сталь

общее название сталей, предназначенных для изготовления строительных конструкций и деталей машин или механизмов.

* * *

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ

КОНСТРУКЦИО́ННАЯ СТАЛЬ, общее название сталей (см. СТАЛЬ), предназначенных для изготовления строительных конструкций и деталей машин или механизмов.

Углеродистые стали относятся к числу самых распространенных конструкционных материалов. Достоинствами сталей этого класса являются удовлетворительные механические свойства в сочетании с технологичностью обработки и низкой стоимостью.

Выпускают углеродистые конструкционные стали трех групп: сталь обыкновенного качества, качественную сталь (общего назначения) и сталь специального назначения (котельную, мостовую, судостроительную и т. д.).

Сталь углеродистая обыкновенного качества — сплав железа с углеродом, характеризуется наличием нерегламентированных примесей, неметаллических включений, газов. В ее составе также присутствуют в небольшом количестве кремний, марганец, фосфор и сера, примеси, каждая из которых оказывает определенное влияние на механические свойства сталей. В сталях обыкновенного качества, применяемых в строительстве, содержание углерода составляет 0,06—0,62 %. Стали с низким содержанием углерода характеризуются высокой пластичностью и ударной вязкостью. Повышенное содержание углерода придает стали хрупкость и твердость.

Конструкционные качественные углеродистые стали получают при более строгом соблюдении технологии выплавки, и содержания в них вредных примесей (серы и фосфора) не должно превышать 0,03% для каждой из примесей. Стали этой группы применяют в машиностроении и приборостроении для изготовления методом штамповки деталей кузовов автомобилей, корпусов, кожухов, сварных конструкций, резервуаров, и т.д. Применение специальных методов обработки (закалки (см. ЗАКАЛКА), нормализации (см. НОРМАЛИЗАЦИЯ)) позволяет использовать углеродистые качественные стали для изготовления деталей, испытывающих циклические нагрузки. Стали с повышенным содержанием марганца применяют в качестве рессорно-пружинных изделий, а после горячей прокатки или термической обработки используют для изготовления сварных и клепаных конструкций строительных форм, конструкций мостов. Марганцовистую сталь применяют для изготовления магистральных нефтепроводов.

Основные недостатки углеродистых сталей — высокая критическая скорость закалки, небольшая прокаливаемость, невысокая стойкость к отпуску. Низколегированные стали после прокатки значительно превосходят по техническим характеристикам углеродистые стали, они обладают малой склонностью к термическому старению, хорошо свариваются.

Машиностроительные цементируемые легированные стали содержат 0,1—0,3% углерода и 0,2—4,4% легирующих элементов. В конструкционные легированные стали для улучшения свойств вводят Cr, Ni, W, Mo, V, B и другие примеси, а также Mn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание в углеродистых сталях.

Большинство конструкционных легированных сталей является среднеуглеродистыми (0,25—0,45% углерода). Используют их после улучшения свойств путем закалки и отпуска, поэтому называют улучшенными. Наиболее распространенные среднеуглеродистые улучшенные стали — хромистые, марганцевые, кремнистые, хромоникелевые, хромокремнистые, хромомарганцевые, хромомарганцевокремистые. Эти стали используют в производстве нагруженных и сильно нагруженных деталей машин.

Конструкционные легированные стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими вязкостно-прочностными свойствами. В этих сталях (кроме марганцевых) наблюдается мелкозернистая структура, они глубже прокаливаются, закаливаются в масле или на воздухе, поэтому закалочные напряжения в них меньше. При отпуске таких сталей требуется более высокая температура и более длительное время выдержки, поэтому в них полнее снимаются закалочные напряжения и вязкость оказывается выше.

Стали специального назначения предназначены для мостостроения, к ним относятся рельсовая, осевая, бандажная и колесная стали.

Что такое конструкционная сталь?

7 августа 2017 г., 18:56
Опубликовано писателем
Оставь свои мысли

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, Соединенные Штаты являются третьей по величине страной-производителем стали в мире. Американцы используют сталь в широком секторе промышленности, от консервов до небоскребов. Существует множество различных категорий стали, предназначенных для разных целей, но одной из наиболее распространенных является конструкционная сталь.

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

Состав

Конструкционная сталь является углеродистой сталью, что означает, что она имеет содержание углерода до 2,1 процента по весу. После железа углерод является самым важным элементом в углеродистой стали. Увеличение количества углерода в составе стали приводит к получению материалов с высокой прочностью и низкой пластичностью. В зависимости от того, как будет использоваться сталь, будет определяться необходимый уровень или содержание углерода.

Низкоуглеродистая сталь, также известная как мягкая сталь, является наиболее широко используемой формой углеродистой стали и чаще всего используется в строительных целях, поэтому низкоуглеродистая сталь — это то, о чем чаще всего думают, когда речь идет о конструкционной стали. . Низкоуглеродистая сталь обычно содержит от 0,04% до 0,30% углерода, что делает ее прочной, но более пластичной, чем другие формы 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 конструкционными сталями, они обычно используются в машиностроении.

Форма

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

Профиль из конструкционной стали представляет собой профиль, сформированный с определенным поперечным сечением. Ниже приведены несколько распространенных профилей конструкционной стали:

  • Двутавр: Двутавр поперечного сечения с фланцами с обеих сторон
  • Z-образная форма: Половина фланца, идущая в противоположных направлениях, напоминающая букву «Z»
  • Уголок: Г-образное поперечное сечение
  • Тройник: Т-образный профиль
  • Стержень: Прямоугольный стальной отрезок с поперечным сечением
  • Стержень: Круглый или квадратный длинный кусок стали

Благодаря пластичности конструкционной стали различные формы, толщины и даже размеры могут быть изготовлены по индивидуальному заказу для удовлетворения конкретных потребностей здания. В Benchmark Fabricated Steel, вашей надежной компании по производству конструкционной стали в Индиане, мы проектируем и производим конструкционную сталь для удовлетворения потребностей вашего проекта.

Если вы хотите узнать больше о качестве и составе нашей конструкционной стали или о различных конструкциях и формах, которые мы предлагаем, позвоните нам сегодня! Независимо от того, планируете ли вы небольшой личный проект или крупномасштабную строительную работу, наша опытная команда опытных производителей стали и дизайнеров готова предоставить коммерческое предложение для вашего проекта.

Категория: Компания по производству металлоконструкций

Это сообщение было написано Writer

Что такое конструкционная сталь? Руководство по различным маркам стали

Сталь повсюду в строительстве, от балок, удерживающих крыши, до скелетов целых зданий, вплоть до самих инструментов, которые вы используете. Однако сталь — это не что-то одно: существует много разных видов стали и разных форм стали, каждая из которых имеет свое назначение и использование. Узнайте больше о различных видах конструкционной стали, как она используется в строительстве.

В этой статье

  • 1 Что такое конструкционная сталь?
  • 2 Как содержание углерода влияет на сталь?
  • 3 Какие бывают марки стали?
  • 4 Какие бывают формы конструкционной стали?
  • 5 Плюсы и минусы строительства из стали

Что такое конструкционная сталь?

Конструкционная сталь – это металл, используемый в строительных материалах. По сути, он определяется как сталь, оптимизированная для использования в строительстве зданий, в отличие от марки стали, которую можно использовать для изготовления инструментов, или нержавеющей стали, обычно используемой для кухонных поверхностей и бытовой техники.

Конструкционная сталь, как правило, представляет собой углеродистую сталь, что означает, что ее химический состав содержит как железо, так и углерод. Конструкционная сталь – это любая категория стали с содержанием углерода до 2,1% от ее общей массы. Чем выше содержание углерода, тем выше предел текучести стали, а это означает, что она менее пластична и с меньшей вероятностью изгибается или деформируется при приложении давления.

Как содержание углерода влияет на сталь?

Можно подумать, что сталь, используемая в строительстве, должна иметь относительно высокое содержание углерода, поскольку она с меньшей вероятностью изгибается под давлением. Однако низкоуглеродистая сталь, также известная как «мягкая сталь», на самом деле является наиболее часто используемым типом стали в строительных материалах. Обычно он содержит от 0,04% до 0,3% углерода, что делает его прочным, но пластичным. Стальные здания, особенно высокие стальные здания, должны быть прочными, но в то же время и гибкими. Чрезмерно жесткие здания не могут выдерживать естественные подвижки грунта, которые могут быть вызваны соседними постройками или даже землетрясениями, а также не могут прогибаться при сильном ветре. По этой причине средне- и высокоуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,31 до 1,5%, которые технически считаются конструкционными сталями, обычно используются для машиностроения и инструментального производства.

Другие марки конструкционной стали могут содержать другие легирующие элементы, такие как вольфрам, цирконий, кобальт или никель.

Какие бывают марки стали?

Ниже приведены марки стали, обычно используемые в строительной отрасли:

  • Углеродистая сталь . Конструкционная сталь называется углеродистой, если в нее не добавляют другие легирующие элементы, содержание меди не превышает 0,4–0,6 %, марганца не превышает 1,6 % и кремния не превышает 0,6 %. Он обычно используется в конструкционных трубах и трубах.
  • Высокопрочные низколегированные стали. Эта марка стали предназначена для оптимизации механических свойств и коррозионной стойкости. Они содержат уровень марганца до 2%. Для изменения свойств могут использоваться следовые количества хрома, никеля, молибдена, азота, ванадия, ниобия и титана. Они в основном используются в структурных формах и стальных пластинах.
  • Кованые стали . Ковка — это процесс придания металлу формы, когда он еще находится в твердом состоянии. Это делается путем приложения силы или тепла к стальным слиткам или заготовкам. Этот процесс обеспечивает однородную зернистую структуру стали, что повышает ее целостность за счет удаления пустот и пузырьков газа, а также повышает общую прочность.
  • Легированные стали, подвергнутые закалке и отпуску. Закалка и отпуск — это процессы, которые упрочняют конструкционную сталь путем ее нагревания с одновременным охлаждением в воде, масле, нагнетаемом воздухе или азоте. Он создает более прочную, менее хрупкую и более прочную конструкционную сталь.

Какие бывают формы конструкционной стали?

Ниже приведены типы профилей из конструкционной стали, обычно используемые в строительной отрасли:

  • Угловые профили . Прямоугольные L-образные стальные профили одинаковой или разной длины. Обычно они используются для поддержки любых стальных конструкций, от соединения стальных стержней до поддержки стального каркаса кровати.
  • Трубчатые полые профили. Круглые трубчатые стальные профили с высоким сопротивлением кручению, что означает, что они менее склонны к скручиванию под весом и поэтому идеально подходят для несущих нагрузок.
  • Плоские профили. Плоские секции, также известные как «пластины», могут быть прикреплены к другим секциям для повышения прочности.
  • Швеллеры с параллельными фланцами. Швеллеры фланцевые параллельные представляют собой П-образные стальные профили с прямыми углами; эти стальные профили имеют высокое отношение прочности к весу, а это означает, что они часто относительно легкие по сравнению с нагрузками, которые они могут выдерживать.
  • Профили полые прямоугольные. Прямоугольные полые профили аналогичны трубчатым полым профилям, за исключением того, что они имеют прямоугольную форму. Имеют высокое сопротивление скручиванию.
  • Квадратные полые профили. Квадратные полые профили используются реже, чем трубчатые или прямоугольные полые профили, поскольку их форма несовместима для сплавления со многими другими формами конструкционной стали. Однако они часто используются в колоннах или столбах конструкции.
  • Балки с коническими полками. Также известные как двутавровые балки, напоминающие букву «I» на концах, балки с коническими полками обычно используются в качестве поперечных сечений для балок. Они имеют общий высокий коэффициент сопротивления, но в отличие от полых профилей различной формы не обладают высоким сопротивлением кручению.
  • Балки универсальные . Универсальные балки, известные как двутавровые балки из-за их сходства с заглавной буквой, или балки с широкими полками, по форме и функциям аналогичны балкам с коническими полками.
  • Универсальные стойки. Универсальные колонны напоминают универсальные балки, но в основном используются для вертикальных колонн зданий из-за их превосходной несущей способности.

Плюсы и минусы строительства из стали

Конструкции из конструкционной стали обладают множеством различных преимуществ.

  • Дешевый и прочный. Сталь экономически эффективна, обладает значительной долговечностью по сравнению с другими материалами и ее легко производить в больших количествах.
  • Сильный. Сталь также может похвастаться высоким отношением прочности к весу, что означает, что она легкая по сравнению с весом, который она может выдержать сама. Несущий элемент из конструкционной стали размером 40 x 40 квадратных сантиметров может выполнять ту же работу, что и железобетонный несущий элемент размером 100 x 100 квадратных сантиметров.
  • Пластичный. Конструкционная сталь отличается хорошей пластичностью. Он имеет эластичную природу, которая позволяет ему слегка сгибаться и поддаваться, что снижает вероятность внезапного отказа. Его ударная вязкость или способность поглощать энергию означает, что конструкционная сталь может выдерживать удары и выдерживать более тяжелые нагрузки без провисания.
  • Универсальный.