Строительные материалы и изделия

УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

ЛЛачгЯТТТГТЛІХААІ'ТЯГА Т^ПиАТТУШкНГТТАМ SmX/TQTVtW тгтта Т^РЇГА^ПІЧАТГІЇЛЯ TTW^TvT

Д. ТА VI vw ІДЛ J, VVAVJTJLV IWli-V X ^ J АХЦДЛД*. ^ j ^r4VVi/JI. Vv<#vr/W д. VI VA/lj

крепежные детали и другие строительные изделия изготовляют, как правило, из конструкционных углеродистых сталей. Конструкционные легированные стали используют только для особо ответственных ме­таллических конструкций и арматуры для предварительно напряжен­ного бетона. Однако благодаря эффективности объем использования легированных сталей постоянно расширяется.

Углеродистые стали — это сплавы, содержащие железо, углерод, марганец и кремний, а также вредные примеси — серу и фосфор, снижающие механические свойства стали (их содержание не должно превышать 0,05...0,06 %). В зависимости от содержания углерода такие стали делятся на низко - (до 0,25 % углерода), средне - (0,25...0,6 %) и высокоуглеродистые (> 0,6 %). С увеличением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1 % вновь снижается. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента — цементита.

Углеродистые стали по назначению подразделяют на стали общего назначения и инструментальные.

Углеродистые стали общего назначения подразделяют на три груп­пы: А, Б и В.

Стали группы А изготовляют марок СтО, Ст1 и т. д. до Стб и поставляют потребителю с гарантированными механическими свойст­вами без уточнения химического состава. Чем больше номер стали, тем больше в ней содержится углерода: в стали СтЗ -- 0,14...0,22 % углерода, в стали Ст5 — 0,28...0,37 %. Механические свойства стали группы А приведены в табл. 7.2.

Из стали марок Ст1 и Ст2, характеризующейся высокой пластич­ностью, изготовляют заклепки, трубы, резервуары и т. п.; из сталей СтЗ и Ст5 — горячекатаный листовой и фасонный прокат, из которого выполняют металлические конструкции и большинство видов армату­ры для железобетона. Эти стали хорошо свариваются и обрабатываются.

Стали группы Б (БСтО, БСт1, БСтЗ и т. д.) поставляют с гаранти­рованным химическим составом; стали группы с гарантированным

химическим составом и механическими свойствами. Благодаря опре­деленности химического состава стали групп Б и В можно подвергать термической обработке.

Легированные стали помимо компонентов, входящих в углероди­стые стали, содержат так называемые легирующие элементы, которые повышают качество стали и придают ей особые свойства. К легирую­щим элементам относятся: марганец (условное обозначение — Г), кремний — С, хром — X, никель — Н, молибден — М, медь —• Д и другие элементы. Каждый элемент оказывает свое влияние на сталь: марганец повышает прочность, износостойкость стали и сопротивление ударным нагрузкам без снижения ее пластичности, кремний повышает упругие свойства, никель и хром улучшают механические свойства, повышают жаростойкость и коррозионную стойкость; молибден улуч­шает механические свойства стали при нормальной и повышенной температурах.

Легированные стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали со специальными свойствами (нержавею­щие, жаростойкие и др.). Для строительных целей применяют в основном конструкционные стали.

Конструкционные низколегированные стали содержат не более 0,6 % углерода. Основные легирующие элементы низколегированных сталей: кремний, марганец, хром, никель. Другие легирующие элемен­ты вводят в небольших количествах, чтобы дополнительно улучшить свойства стали. Общее содержание легирующих элементов не превы­шает 5 %.

Низколегированные стали обладают наилучшими механическими свойствами после термической обработки.

При маркировке легированных сталей первые две цифры показы­вают содержание углерода в сотых долях процента, следующие за ним буквы — условное обозначение легирующих элементов. Если количе­ство легирующего элемента составляет 2. % и более, то после буквы ставят еще цифру, указывающую это количество. Например, марка стали 25ХГ2С показывает, что в ней содержится 0,25 % углерода, около 1 % хрома, 2% марганца и около 1% кремния. При маркировке высококачественных легированных сталей (с низким содержанием серы и фосфора) в конце ставится буква А.

В строительстве применяют легированные стали 10ХСНД, 15ХСНД для ответственных металлических конструкций (ферм, балок); 35ХС, 25Г2С, 25ХГ2СА, 30ХГСА и 35ХГСА — для арматуры предварительно напряженного бетона.

Прочность на растяжение таких сталей в 2...3 раза выше, чем обыкновенных углеродистых сталей СтЗ и Ст5. Так, у стали ЗОХГСА предел прочности при растяжении не. менее 1100 МПа, а у стали 35ХГСА — не менее 1600 МПа (у стали Ст5 — 500...600 МПа). Такие высокие прочностные показатели позволяют получать из легированных сталей более легкие конструкции при сохранении необходимой несу­щей способности. Это, в свою очередь, снижает расход металла и уменьшает массу здания.