Сталі конструкційні

Сплав конструкційної сталі широко використовується в різних сферах виробництва і будівництва. Це одна з трьох великих груп сплавів, серед яких - інструментальна і сплави особливого призначення. Кожен склад призначений для певних завдань. Конструкційні варіанти застосовуються в машинобудуванні, важкій промисловості та будівництві, оскільки мають відповідні для цих сфер діяльності фізико-хімічні властивості і малу собівартість.

Види і склад конструкційних сталей

Склад сталі має деякі домішки для поліпшення характеристик: мідь, марганець, кремній і ін. Основне хімічна речовина, яка забезпечує необхідні властивості, - вуглець. За допомогою зміни його концентрації дотримується баланс між міцністю, твердістю і гнучкістю металевого виробу. Підвищенням відсотка вуглецю покращують морозостійкість і стійкість до високих значень навантажень.

Конструкційні сталі поділяються на дві групи:

• леговані;
• вуглецеві.

Невід'ємна частина вуглецевої сталі - домішки фосфору і сірки. Вони впливають на можливість додаткової обробки. Так, фосфор викликає розтріскування при холодній обробці, а сірка - при гарячої з великими навантаженнями. Очищення від непотрібних домішок обходиться дорого, в зв'язку з цим деякі сталі обробляють тільки методом різання.

Залежно від вмісту сірки і фосфору конструкційні сталі бувають наступних типів:

• Звичайна - від 0,5% домішок (позначається «Ст»).
• Якісна - містить домішок менше 0,035% (маркується словом «Сталь»). Широко застосовується в машинобудуванні.
• Високоякісна - містить менше 0,025% домішок (має букву «А» в кінці позначення).
• Особливої ​​якості - менше 0,015% домішок (буква «Ш» в кінці маркування).

Фізичні властивості сталей

Крім хімічних елементів у складі, конструкційні сталі поділяються за фізико-механічними критеріям.
Фізичні характеристики мають на увазі щільність (дорівнює 7850 кг / м3), коефіцієнт теплового розширення α (альфа), коефіцієнт Пуассона ν (ню, дорівнює значенню 0,3). Також використовується поздовжня пружність зі значенням Е = 210 000 Н / мм2.

Механічні критерії являють собою ударну в'язкість, міцність, пластичність:

• Міцність оцінюють за значеннями граничної текучості. Під максимальним розтягуванням розуміється граничне зусилля розтягування, яке виявляється експериментальним шляхом (випробування на розтягнення).
• Ударна в'язкість - це властивість речовини, що характеризується поглинанням переданої імпульсом енергії.
• Пластичність - властивість, що характеризує деформацію без втрати несуть характеристик сталі. Мінімальні показники пластичності отримують досягненням значення 1,10 в співвідношенні прочностного межі до значення плинності. Подовження щодо первинних розмірів вироби до руйнування має становити не менше 15%. Деформації руйнування і межі текучості повинні давати відношення, яка дорівнює або перевищує 15.

Застосовуються сталі відповідно до їх механічними і фізико-хімічними показниками:

• Низьколегована - має менш 0,22% вуглецю, застосовується в спорудженні конструкцій і мостів, сільгосптехніки, в виготовленні залізничного рухомого складу. Добре підходить при часто змінюються навантаженнях і перепадах температури.
• Теплотривкість - має властивості попередньої групи при високих температурах.
• Арматурная - сталь з високими показниками твердості, застосовується в залізобетонному будівництві.
• Пружинна - метал з вмістом кремнію, який застосовується для виготовлення пружин, тріснув, ресор і подібних виробів в механізмах. При необхідності до складу додаються хром і ванадій.
• Машинобудівна - застосовується в автомобілебудуванні, має високу стійкість до динамічних навантажень і зносу.
• Автоматна - використовується як сировина для кріпильних елементів і деталей, виготовлення яких виконують автоматичні верстати (саморізи, шурупи, гайки і т. Д.).
• Шарикопідшипникової - високовуглецева сталь має стійкість до стирання і стисненню, в зв'язку з чим знайшла застосування в елементах тертя механізмів. Для малих деталей застосовується хромистая, для великих - хромомарганцевих сталь з прокаливанием.

Окремою категорією вважається так звана котельня сталь. Використовується для виробництва тонколистового (менше 4 мм) і товстолистового матеріалів для виготовлення котлів. Має хороші показники зварюваності при високій стійкості до тиску до 98 МПа з температурами роботи до + 450 ° C. За ГОСТом позначаються літерою «К» в кінці маркування.

Європейські виробники мають інші позначення для перерахованих видів сталей.