Химический состав
В состав стали 235 входят:
В зависимости от количества и соотношения компонентов можно улучшить определенные качества металла. При увеличении содержания хрома и никеля повышаются антикоррозионные качества и твердость, меди – вязкость и теплопроводность, марганца и кремния – отсутствие оксидов железа. Марганец также необходим для снижения хрупкости.
На основании процентного содержания компонентов устанавливаются физические характеристики металла:
- электросопротивление;
- модуль упругости;
- плотность стали С235;
- удельная теплоемкость;
- коэффициент теплопроводности;
- коэффициент температурного расширения.
В зависимости от температуры окружающей среды данные показатели могут несколько отличаться.
Аналоги
Как уже отмечалось, марка Ст3 востребована при производстве разнообразных конструкций, и по сути, является самой популярной конструкционной сталью. Это и послужило тому, что ее производят металлургические комбинаты, расположенные во всех частях мира, например:
- США — A284Gr.D, A57036;
- Германия — 1.0038;
- Япония — SS330;
- Евросоюз — Fe37-3FN;
- Китай — Q235.
Поставщики сталей, произведенной за пределами нашей страны, должны представить документы, подтверждающие соответствие импортных материалов отечественным ГОСТ и ТУ.
Похожие зарубежные стали
Металл является одним из наиболее распространенных конструкционных сталей. Поэтому к аналогам СТ3ПС относятся зарубежные продукты:
- Q235;
- S235J0;
- Fe235D;
- 1.0038;
- К01804 и D.
Покупая зарубежные номенклатуры товаров необходимо убедиться в соответствии их требованиям ГОСТ и ТУ.
Характеристики стали СТ3
Все характеристики стали ст3 регулируют нормативы ГОСТ 380-71. В его состав может входить от 0,14 до 0,22% углерода. Сталь 3 имеет качественные свойства, которые определяются свариваемостью, механическими свойствами и коррозийной стойкостью. От механических характеристик зависит то, к какой группе относится сталь: высокопрочная, обычной или повышенной прочности.
Химический состав стали СТ3
Марка стали | Массовая доля элементов, % | Углерод Марганец | Кремний |
СТ3кп | 0,14-0,22 | 0,30-0,60 | Не более 0,5 |
СТ3пс | 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,5-0,15 |
СТ3сп | 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,15-0,30 |
СТ3Гпс | 0,14-0,22 | 0,80-1,10 | не более 0,15 |
СТ3Гсп | 0,14-0,20 | 0,80-1,10 | 0,15-0,30 |
Ударная вязкость проката из стали СТ3
Марка стали* | Толщина проката | Ударная вязкость, ДЖ/см2, не менее | ||||
KCU | KCV | |||||
+20°С | -20°С | после механического старения |
+20°С | 20°С | ||
СТ3пс СТ3сп СТ3Гпс СТ3Гсп |
3,0-5,0 | — | 49 | 49 | — | 9,8 |
5,1-10,0 | 108 | 49 | 49 | 34 | — | |
10,1-26,0 | 98 | 29 | 29 | 34 | — | |
26,1-40,0 | 88 | — | — | — | — | |
* Для стали СТ3кп ударная вязкость не нормируется |
Массовая доля элементов стали Ст3сп по ГОСТ 380-2005
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Cu (Медь) |
As (Мышьяк) |
Fe (Железо) |
0,14 — 0,22 | 0,15 — 0,3 | 0,4 — 0,65 | < 0,05 | < 0,05 | < 0,3 | < 0,3 | < 0,3 | < 0,08 | остальное |
При мартеновской и конвертерной выплавке доля азота составляет 0,01%. Допускается увеличение N < 0,013% при условии снижения массовой доли P не менее, чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%. ТУ 14-1-5283-94: по требованию потребителя P < 0,035, S < 0,04.
Применение
Марка С245 используется для изготовления листового и фасонного проката – равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, тавры, двутавры. Прокат применяется в производстве металлоконструкций различного назначения. Благодаря хорошей свариваемости в их производстве широко используются сварные соединения.
Особо ответственные конструкции, работающие в условиях постоянных повышенных вибрационных нагрузок обязательны соединения заклёпками или иными способами, препятствующими распространению возможных трещин.
В качестве аналогов стали марки С245 можно назвать сталь Ст.3пс, сталь Ст.3сп, близкие по механическим свойствам и химическому составу. Следует отметить, что обязательным требованием является полное и или частичное окончание раскисления сталей до процесса разливки в изложницы. Об этом говорят буквы пс и сп в обозначении марок.
Заключение
Низколегированная конструкционная сталь С245 обладает свойствами, удовлетворяющими требованиям, предъявляемым к металлоконструкциям общего применения.
Она хорошо сваривается всеми видами сварки без дополнительных мероприятий, снижающих красно- и синеломкость.
Сталь обладает средней коррозионной стойкостью. Это требует использования защитных лакокрасочных покрытий металлоконструкций, изготовленных из описанных сталей, эксплуатируемых на открытом воздухе.
Назначение и применение
Данная марка также применяется в производстве горячекатаных изделий — швеллера, в том числе и специальные, двутавровые балки, уголки, листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей. Металл применяется и в других отраслях промышленности.
По качеству все марки стали могут быть — обыкновенного качества, качественные, с повышенным качеством и высококачественные. По химическому составу они разделяются на углеродистые и легированные. Под качеством подразумевается сочетание свойств, которые создаются в процессе изготовления стали. К ним относятся — химический состав, однородность строения металла, механические свойства и технологичность.
Физические и механические свойства
- твердость — НВ 10-1= 131МПа;
- удельный вес — 7700-7900 кгс/м2
При температуре 20оС сталь марки С245, сортамент лист размерами 2-3,9 мм обладает следующими механическими свойствами при температуре =20оС:
- временное сопротивление разрыву прочности (прочностной предел при растяжении) — 370 МПа;
- предел пропорциональности (предел текучести при остаточной деформации) — 245 МПа;
- относительное удлинение материала после разрыва — 20%;
- стальной лист размерами 4-10 мм имеет почти схожие механические характеристики, отличается только одним показателем — относительным удлинением после разрыва, оно составляет 25%.
Химические и технологические свойства стали С245
Состав химический стали марки С245 приведен в процентном отношении согласно ГОСТ 27772 -88
- Углерод — до 0,22%.
- Марганец — не более 0,65%.
- Кремний — в пределах 0,05-0,15%.
- Сера — до 0,050%.
- Фосфор — в пределах 0,040%.
- Хром, никель и медь — до 0,30%.
- Мышьяк — до 0,08%.
Химический состав готового сплава гарантируется изготовителем, обработка стали допускается синтетическими шлаками, продувка аргоном, вакуумирование, модифицирование металла редкоземельными элементами и кальцием. Их вводят в него расчетным методом — до 0,05% редкоземельных элементов и в пределах 0,02% кальция.
- Свариваемость — ограничения отсутствуют.
- Флокеночувствительность — не чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости — не установлена.
Все технологические свойства стали точно отображают склонность данной марки к определенной деформации, которые будут испытывать готовые изделия в тех или иных условиях. Это связано с технологической обработкой или условиями эксплуатации металла.
Относительно невысокая стоимость продукции позволяет выпускать различные марки стали большими и незначительными партиями. Целый ряд свойств, таких как технологичность, химический состав, механические показатели помогли стать этому материалу основным в производстве инструментов, приборов, в машиностроении и в строительстве металлоконструкций. Такие ценные свойства и качества металла обеспечивают безаварийную эксплуатацию готовых изделий.
https://youtube.com/watch?v=ZXK7JVDM-90
Назначение и применение
Сталь данной марки предназначена для строительных конструкций, ее специально выпускают для применения в строительстве стальных конструкций со сварными, а также другими соединениями. В этой марке есть все необходимые добавки для длительной эксплуатации сооружений.
Данная марка также применяется в производстве горячекатаных изделий — швеллера, в том числе и специальные, двутавровые балки, уголки, листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей. Металл применяется и в других отраслях промышленности.
По качеству все марки стали могут быть — обыкновенного качества, качественные, с повышенным качеством и высококачественные. По химическому составу они разделяются на углеродистые и легированные. Под качеством подразумевается сочетание свойств, которые создаются в процессе изготовления стали. К ним относятся — химический состав, однородность строения металла, механические свойства и технологичность.
Физические и механические свойства
Все характеристики и физические свойства в различном температурном режиме и других условиях:
- твердость — НВ 10-1= 131МПа;
- удельный вес — 7700-7900 кгс/м2
При температуре 20оС сталь марки С245, сортамент лист размерами 2-3,9 мм обладает следующими механическими свойствами при температуре =20оС:
- временное сопротивление разрыву прочности (прочностной предел при растяжении) — 370 МПа;
- предел пропорциональности (предел текучести при остаточной деформации) — 245 МПа;
- относительное удлинение материала после разрыва — 20%;
- стальной лист размерами 4-10 мм имеет почти схожие механические характеристики, отличается только одним показателем — относительным удлинением после разрыва, оно составляет 25%.
Химические и технологические свойства стали С245
Состав химический стали марки С245 приведен в процентном отношении согласно ГОСТ 27772 -88
- Углерод — до 0,22%.
- Марганец — не более 0,65%.
- Кремний — в пределах 0,05-0,15%.
- Сера — до 0,050%.
- Фосфор — в пределах 0,040%.
- Хром, никель и медь — до 0,30%.
- Мышьяк — до 0,08%.
Химический состав готового сплава гарантируется изготовителем, обработка стали допускается синтетическими шлаками, продувка аргоном, вакуумирование, модифицирование металла редкоземельными элементами и кальцием. Их вводят в него расчетным методом — до 0,05% редкоземельных элементов и в пределах 0,02% кальция.
- Свариваемость — ограничения отсутствуют.
- Флокеночувствительность — не чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости — не установлена.
Все технологические свойства стали точно отображают склонность данной марки к определенной деформации, которые будут испытывать готовые изделия в тех или иных условиях. Это связано с технологической обработкой или условиями эксплуатации металла.
Относительно невысокая стоимость продукции позволяет выпускать различные марки стали большими и незначительными партиями. Целый ряд свойств, таких как технологичность, химический состав, механические показатели помогли стать этому материалу основным в производстве инструментов, приборов, в машиностроении и в строительстве металлоконструкций. Такие ценные свойства и качества металла обеспечивают безаварийную эксплуатацию готовых изделий.
Основные характеристики строительной стали марки С245
По химическому составу в неё входит следующий набор основных химических элементов:
- железо – близко к 98%;
- углерод не превышает 0,22% (поэтому и относится к классу низкоуглеродистых сталей);
- марганца не более 0,65%;
- никеля около 0,3%;
- хрома и меди, также около 0.3%.
Остальные элементы, такие как кремний, сера, фосфор не превышают одной сотой процента. Сталь С245 соответствует ГОСТ 27772-88.
Скачать ГОСТ 27772-82
В соответствии с установленными стандартами расшифровку марки стали производят следующим образом. Она имеет общую буквенную и индивидуальную цифровую маркировку. Например, С245 буква «С» означает, что это строительный металл, а трёхзначное число 245 указывает на предел текучести.
Расшифровка обозначений проката
Добавление отдельных химических элементов улучшают определённые характеристики металла. Например, добавление хрома или никеля повышает твердость и улучшает антикоррозийные свойства. Присутствие меди в сплаве повышает вязкость и улучшает теплопроводность. Присутствие в составе таких элементов, как марганец и кремний, предотвращают образование закиси железа. Марганец устраняет негативное влияние серы, которая делаем металл хрупким. Добавление легирующих элементов значительно повышает твёрдость изделия и улучшает его антикоррозийные свойства.
В соответствии с таким химическим составом вся продукция имеет следующие физические характеристики:
- коэффициент температурного расширения;
- коэффициент теплопроводности или теплоёмкость материала;
- удельная теплоёмкость;
- плотность практически для всех образцов одинакова и составляет 7850 кг/м 3 ;
- модуль упругости первого рода;
- удельное электрическое сопротивление;
Все перечисленные характеристики определяются температурой, при которой происходили испытания. Это необходимо для оценки возможностей будущей эксплуатации изделий.
Механические свойства стали 245
Поскольку её выпускают в виде листового или фасонного проката, то и механические свойства рассматриваются для каждого вида отдельно. К основным механическим свойствам относятся:
- предел кратковременной прочности (для листового проката от 2 до 10 миллиметров равен 370 МПа);
- предел текучести или пропорциональности (для листа имеет значение 245 МПа);
- относительное удлинение на разрыв (листа от 2 до 4 миллиметров составляет 20%, для листов до 10 миллиметров 25%);
- величина изгиба до достижения параллельности сторон (определяется как диаметр возможного закругления и зависит от толщины металла);
- ударная вязкость – изменяется от 29 до 39 дж/см 2 в зависимости от окружающей температуры;
- твёрдость (сравнение производится по различным критериям, например по Бринеллю, Виккерсу или Шору) по Бринеллю составляет 131 МПа.
Сталь 245 в листах
Сталь с235: характеристики и сфера применения
Из углеродистой стали данной марки производят разнообразный прокат для сварных металлоконструкций. Нормы и параметры материала обозначены в ГОСТ 27772, который допускает использовать сталь с235 в производстве швеллеров (ГОСТ 8240), равнополочных и неравнополочных уголков (ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510), листового проката (ГОСТ 19903), двутавров (ГОСТ 8239, 26020), а также различных гнутых профилей и рифленых листов.
Этот материал можно отнести к числу универсальных, так как он допускает продувку аргоном, вакуумирование, модифицирование и обработку синтетическими шлаками. Согласно госстандарту, маркировка фасонного проката, изготовленного из стали марки с235, осуществляется коричневой или желтой краской.
Механические свойства и свариваемость стали марки с235
Сталь для строительных конструкций марки с235 обладает превосходными механическими свойствами, позволяющими широко использовать ее для производства строительных и промышленных стальных конструкций, в том числе имеющих сварные соединения. Предел текучести этого материала варьируется в границах 195-235 МПа, предел кратковременной прочности составляет 360 МПа. При этом относительное удлинение стали при разрыве находится на уровне 20-24%.
Данный металл может похвастать отличной свариваемостью, поэтому может использоваться в создании сложных свариваемых конструкций практически без ограничений. Сталь с235 не нуждается в предшествующих сварочным работам подогреве или термообработке, в то время как другие марки аналогичного материала являются ограниченно свариваемыми (требуют нагрева до 100-120оС) или трудносвариваемыми (200-300оС плюс отжиг после сварочных работ).
Читать также: Изображение наружной резьбы на чертеже
Применительно к химическому составу металла с235 ГОСТом 27772-88 определены следующие максимальные значения примесей (в процентах):
- кремния – 0,05
- марганца – 0,6
- никеля – 0,3
- хром – 0,3
- азота – 0,12
- меди – 0,3
Особенности использования стали с235
В стандартном обозначении «с235» символ С указывает на «строительную» сталь, а цифры – на ориентировочный предел текучести. Сваривают изделия из данного материала электродами типа Э42, Э42а, Э46 и Э46а, причем элементы конструкций, которые будут работать в условиях сильных вибрационных или динамических нагрузок, равно как и при сильных отрицательных температурах (-40оС и ниже), следует сваривать электродами, в обозначении которых присутствует буква «а». Примерами таких конструкций являются крановые балки, протяженные транспортные эстакады и другие пролетные строения. Та же технология сварки используется при соединении трубопроводов высокого давления и объемных листовых конструкций.
Чтобы получить из стали с235 какие-либо изделия применяются технологии горячего проката. Дополнительно при необходимости обеспечить готовому прокату набор требуемых свойств в его отношении может применяться термическая обработка. На сегодня это самый востребованный металл для создания прокатных изделий, которые впоследствии будут применены в сварных конструкциях.
Разбор каждого пункта
Сталь С245, в основном благодаря своему составу, не обладает выдающимися показателями прочности. Однако надо понимать, что подобные требования к ней никогда и не предъявлялись. Ее прямое назначение — быть пластичной, что позволяет изготавливать необходимые детали из тонколистовой стали посредством холодной штамповки, а также простым сгибанием. Для более толстого материала рекомендуется использовать нагрев в месте сгиба.
С245 — отличный вариант для сварных конструкций, так как свариваемость сплава не ограничена и полученное соединение не склонно к образованию дефектов.
Что касательно стойкости к коррозии. Так как в составе стали присутствуют примеси никеля, хрома и меди, стойкость к ее воздействию становится более ощутимой. Это позволяет без особых проблем хранить стальные изделия на протяжении долгого времени, не прибегая к, например, нанесению защитного лакового/красочного покрытия. Однако для длительного хранения все же более предпочтительным будет сухое помещение.
Преимущества и недостатки
Среди сильных сторон этой марки:
- Обладает отличной свариваемостью при любой термической обработке.
- Допуски использования элементов позволяют получить большой разбег по механическим свойствам.
- Невысокая стоимость при широких вариациях применения.
- Возможность проведения закалки током высокой частоты (одна из самых эффективных и экономичных технологий).
- Не склонна к отпускной хрупкости.
- Не флокеночувствительна.
Недостаток, которым обладает марка стали Ст3, присущ всему классу углеродистых аналогов, — это склонность к коррозии. Даже обработка поверхности дает временные результаты. Среди прочих минусов:
- Как правило, структура стали имеет крупно- или среднезернистое строение. Также при проведении цементации и азотирования зерно склонно к быстрому росту, увеличению хрупкости.
- Нельзя использовать для открытого исполнения в северном климате.
Сталь С255 — характеристика, аналоги, ГОСТ, расшифровка
Марка стали С225 применяется для изготовления листового и профильного металлопроката, предназначенного для монтажа и сборки ответственных металлических конструкций с болтовыми, клепаными, сварными и фальцевыми соединениями. Марка наиболее популярна и востребованна в строительной отрасли, не имеющий ограничений при выполнении сварочных работ.
Сталь С255: химический состав и ГОСТы на прокат
Углеродистая сталь С255 (доля углерода – около 0,2%) выпускается по ГОСТ 27772-88, который определяет следующий состав химических элементов стального сплава:
- Fe – около 97%
- C – до 0,22%
- Mn – до 0,65%
- Si – 0,15-0,3%
- Ni – до 0,3%
- Cr – до 0,3%
- Cu – до 0,3%
- S – до 0,05%
- P – до 0,04%
- N – до 0,012%
Горячекатаный фасонный прокат из стали С255:
- ГОСТ 8509 – уголок равнополочный
- ГОСТ 8510 – уголок неравнополочный
- ГОСТ 8239, 26020 – двутавр
- ГОСТ 8240 – швеллер
- ГОСТ 19425 – балка двутавровая и швеллер специальный
Кроме того, углеродистая сталь 255 идет на производство проката:
- ГОСТ 19903 – листового
- ГОСТ 82 – универсального широкополосного
- ГОСТ 8568 – листового с чечевичным и ромбическим рифлением
Из стали данной марки также изготавливают гнутые профиля: по ГОСТ 7511, 8278, 8281, 8282, 8283, 9234 и др.
: Сталь Р18 — характеристики, расшифровка, применение
Виды обработки и применение
Количество углерода и легирующих добавок в химическом составе стали марки С255 позволяет применять для соединения деталей и элементов конструкций любые виды сварки. Для резки проката и раскроя листов могут использоваться технологии термической, лазерной, гидравлической и механической обработки. Отмечается достаточно простое сверление, фрезерование и возможность нарезки резьбы.
В строительстве прокат из стали С255 применяется для монтажа металлоконструкций группы 1, в которую входят сварные элементы, предназначенные для работы в особо тяжелых условиях. В том числе при вибрационных, динамических и подвижных нагрузках. В первую группу входят конструкционные элементы мостовых пролетов, опор для линий электропередач, подкрановые балки, несущие фермы, эстакады, лестницы и другие.
Допускается применение стального проката марки в других видах промышленного производства кроме строительства. Например, для изготовления корпусов и несущих элементов в машиностроении.
Защита от коррозии
Сталь С255 отличается прекрасными механическими свойствами, но подвержена воздействию коррозии. Поэтому, все изготовленные из нее металлоконструкции требуют защиты от влаги и химически активных растворов и паров. Наиболее распространенный вид поверхностной защиты это двойное окрашивание водостойкими красками с предварительным грунтованием. Кроме этого горячее оцинковывание и порошковое полимерное покрытие готовых конструкций и отдельных элементов, соединяемых без применения сварки.
/5 —
Классификация материала и применение марки С255
Марка: С255 Классификация материала: Сталь для строительных конструкций Применение: изготовления проката, предназначенного для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями
Механические свойства
Основные характеристики стали С255 можно встретить в специальной литературе. Некоторые качества зависят от температуры окружающей среды и некоторых других факторов. Механические свойства сплава следующие:
- Предел текучести стали С255 составляет 255 МПа.
- Временное сопротивление 360 МПа.
- Относительное удлинение заготовки составляет 25%.
При необходимости эксплуатационные характеристики стали С255 могут быть улучшены путем термической и других видов обработки. Чаще всего проводится закалка поверхности и отпуск:
- В первом случае проводится повышение твердости поверхности. Воздействие высокой температуры приводит к тому, что структура металла перестраивается и уплотняется. Для проведения закалки применяется специальное оборудование, которое разогревает заготовку до требуемой температуры. Охлаждение предусматривает использование водяной или масленой ванны. Для того чтобы снизить вероятность появления окалины и других дефектов для охлаждения заготовки используют масло, так как оно обеспечивает равномерное снижение температуры.
- Отпуск предусматривает снижение внутренних напряжений, которые могут стать причиной возникновения поверхностных или внутренних дефектов. Подобный способ термической обработки предусматривает нагрев до более низкой температуры, но повышение и снижение температуры проводится постепенно. За счет этого повышаются основные эксплуатационные характеристики стали С255.
Закалка и отпуск в большинстве случаев проводятся в случае, когда заготовка имеет небольшие размеры. Массивные изделия сложны в обработке, так как для их разогрева требуется крупногабаритное специализированное оборудование.
Рассматриваемый сплав характеризуется прекрасными механическими свойствами, но при этом он не устойчив к коррозии. Именно поэтому создаваемые конструкции требуют защиты от воздействия влаги и некоторых других химических веществ. В большинстве случаев проводится двойное окрашивание поверхности водостойкой краской при предварительном грунтовании основания. Для существенного повышения защиты конструкции проводится горячее оцинкование, так как цинк выдерживает воздействие влаги и химических веществ.