Механические свойства стали

Основные свойства стали - статьи компании «Стройсталь»

Сталь – это универсальный и удобный в работе металл, который широко применяется для изготовления уголка 63х63, арматуры и других видов металлопроката. Изделия из этого материала используются в машиностроении, строительстве и других сферах. Широкое распространение стали обусловлено ее исключительными свойствами: механическими, физическими, технологическими и химическими.

Механические

• Прочность. Это свойство обуславливает способность металла выдерживать значительную внешнюю нагрузку, не разрушаясь. Количественно этот показатель характеризуется пределом текучести и пределом прочности.
  • Предел прочности. Максимальное механическое напряжение, при превышении которого сталь разрушается.
  • Предел текучести. Данный параметр показывает механическое напряжение, при превышении которого материал продолжает удлиняться в условиях отсутствия нагрузки.
• Пластичность. Благодаря этому свойству металл изменяет свою форму под действием внешней нагрузки и сохраняет ее при отсутствии внешнего воздействия. Количественно это свойство оценивается относительным удлинением при растяжении и углом загиба.
• Ударная вязкость. Обозначает способность металла сопротивляться динамическим нагрузкам. Количественно эта характеристика оценивается работой, которая требуется для разрушения образца, отнесенной к площади его поперечного сечения.
• Твердость. Это свойство позволяет металлу сопротивляться попаданию в него твердых тел. Количественно характеризуется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании алмазной пирамиды (метод Виккерса) или стального шарика (метод Бринелля).

Физические

• Плотность. Это масса материала, заключенного в единичном объеме. Именно благодаря высокой плотности арматура а500с и другие изделия из стали широко применяются в строительстве.
• Теплопроводность. Характеризует способность металла передавать теплоту от более нагретых частей к менее нагретым;
• Электропроводность. Определяет способность стали пропускать электрический ток.

Химические

• Окисляемость. Это свойство представляет собой способность металла соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Стали с низким содержанием углерода окисляются с образованием ржавчины (оксидов железа) под действием воды или влажного воздуха.
• Коррозионная стойкость. Это способность вещества не вступать в химические реакции и не окисляться.
• Жаростойкость. Жаростойкость характеризует способность металла не окисляться под воздействием высокой температуры и не образовывать окалины.
• Жаропрочность. Уровень жаропрочности определяет способность металла сохранять свои прочностные характеристики при воздействии высокой температуры.

Технологические

• Ковкость. Это свойство говорит о способности металла принимать новую форму в результате воздействия внешних сил.
• Обрабатываемость резанием. Сталь хорошо поддается механической обработке режущим инструментом, благодаря чему облегчается процесс производства трубы 60х30 и других изделий металлопроката.
• Жидкотекучесть. Обозначает способность расплавленного металла заполнять пространства и узкие зазоры.
• Свариваемость. Это свойство позволяет проводить эффективную работу по сварке. В результате образовывается надежное соединение без дефектов.

Механические свойства стали и алюминиевых сплавов. Прочность и деформативность

Свойства и качество сталей оценивают рядом технических ха­рактеристик, основными из которых являются механические свой­ства и химический состав, регламентируемые соответствующими ГОСТами и ТУ.

К основным показателям механических свойств относят: проч­ность, упругость и пластичность, склонность к хрупкому разрушению.

Прочность — сопротивляемость внешним силовым воздей­ствиям.

Упругость —свойство восстанавливать первоначальное состо­яние после снятия нагрузки.

Пластичность — свойство получать остаточные деформации после снятия нагрузки.

Хрупкость — разрушение материала при малых деформациях в пределах упругой работы.

Прочность, упругость и пластичность стали определяют испы­танием на растяжение специальных образцов. Полученная при этом диаграмма показывает зависимость между напряжениями и дефор­мацией.

Важнейшими показателями механических свойств стали явля­ются предел текучести — (R_y), временное сопротивление (предел прочности — R_u) и относительное удлинение (ε). Предел текучести и временное сопротивление характеризуют прочность стали, отно­сительное удлинение — пластические свойства стали.

1 — чистый алюминий; 2 — АМгб; 3 — ABT1; 4 — Д16Т; 5 — сталь марки ВСтЗ

До достижения стандартным образцом из малоуглеродистой стали напряжений, равных пределу текучести, материал работает практи­чески упруго. Затем в нем развиваются большие деформации при постоянном напряжении. В результате образуется площадка текуче­сти (горизонтальный участок диаграммы на рисунке выше). Когда относи­тельное удлинение достигает 2,5%, текучесть материала прекраща­ется, и он снова может оказывать сопротивление деформациям. Эту стадию работы стали называют cmadueit самоупрочнения, в ней ма­териал работает как упругопластический. У других сталей переход в пластическую стадию происходит постепенно (нет площадки теку­чести). Пределом текучести для них считают напряжение, при кото­ром остаточная деформация достигает 0,2%, т. е. σ_у = σ_0,2.

Предельную сопротивляемость материала, характеризующую его прочность, определяют наибольшим условным напряжением в процессе разрушения (отношение разрушающей нагрузки к перво­начальной площади сечения образца). Это напряжение называют временным сопротивлением (пределом прочности).

Наибольшее напряжение в материале, при котором начинается отклонение от прямолинейной зависимости между напряжениями и деформациями, называют пределам пропорциональности σ_еt.

Склонность стали к переходу в хрупкое состояние, ее чувстви­тельность к различным повреждениям определяют испытаниями на ударную вязкость.

Механические характеристики стали зависят от температуры, при которой они работают. При нагревании стали до t = 250 °С свой­ства ее меняются слабо, однако при дальнейшем повышении тем­пературы сталь становится хрупкой. Отрицательные температуры повышают хрупкость стали, что особенно важно учитывать при стро­ительстве в районах Крайнего Севера. Малоуглеродистые стали ста­новятся хрупкими при температурах ниже минус 45 °С, низколеги­рованные — при температурах ниже минус 60 °С.

Химический состав стали. Такой состав характеризуется про­центным содержанием в ней различных добавок и примесей. Угле­род повышает предел текучести и прочности стали, однако снижа­ет пластичность и свариваемость. В связи с этим в строительстве применяют только малоуглеродистые стали. Специальное введение в сталь различных примесей (легирующих добавок) улучшает не­которые свойства стали.

Кремний (обозначается буквой С) раскисляет сталь, поэтому его количество возрастает от кипящей к спокойной стали. Он увеличивает прочность стали, однако несколько ухудшает свариваемость, стойкость против коррозии и значительно снижает ударную вязкость. Вредное влияние кремния компенсируется повышенным содержанием марган­ца. Марганец (Г) — увеличивает прочность стали, незначительно снижая ее пластичность. Медь (Д) — несколько повышает прочность ста­ли и увеличивает стойкость ее против коррозии, но способствует старению стали. Алюминий (Ю) —хорошо раскисляет сталь, нейтрализует вредное влияние фосфора, повышает ударную вязкость. Значительно повышает механические свойства введение в сталь таких легирующих добавок, как никель (Н), хром (X), ванадий (Ф), вольфрам (В) и др. Однако применение этих добавок в сталях, используемых в инженер­ных конструкциях, ограничивается их дефицитностью и высокой стоимостью.

Некоторые примеси являются вредными для сталей. Так, фос­фор резко уменьшает пластичность и ударную вязкость стали, де­лает ее хрупкой при низких температурах. Сера несколько снижает прочность стали и, главное, способствует образованию трещин при сварке. Кислород, водород и азот, попадая в расплавленный металл из воздуха, ухудшают структуру стали, увеличивая ее хрупкость.

В зависимости от механических свойств (σ_u, σ_у), все стали ус­ловно делят на три группы — обычной, повышенной и высокой прочности. Для сталей обычной прочности используют малоугле­родистые стали, для сталей повышенной и высокой прочности — низколегированные и среднелегированные.

В зависимости от предъявляемых требований по испытаниям на ударную вязкость, малоуглеродистая сталь разделена на шесть категорий, для каждой из которых нормируются химический состав, значения временного сопротивления, относительного удлинения и требования к испытанию на холодный загиб.

Для гидротехнических сооружений, мостов и других особо от­ветственных конструкций предназначены малоуглеродистые стали марки М16С и марки 16Д.

Стали повышенной и высокой прочности (низколегированные и среднелегированные) поставляются по ГОСТам и специальным техническим условиям. Наименование марок легированных сталей в определенной мере отражает их химический состав. Первые две цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, следующие далее буквы русского алфавита обозначают легирующие добавки. Цифра после буквы показывает содержание добавки в процентах с округлением до целых значений. Если коли­чество легирующих добавок 0,3-1%, то цифра не ставится. Содер­жание добавки менее 0,3% не отмечается. Все стали повышенной и высокой прочности поставляются с гарантией механических свойств и химического состава. В зависимости от нормируемых свойств согласно ГОСТу стали подразделяются на 15 категорий.

Примеры обозначения: сталь 14Г2 имеет среднее содержание угле­рода 0,14%, марганца (Г) до 2%; сталь 15ХСНД— углерода 0,15%, хрома (X), кремния (С), никеля (Н) и меди (Д) 0,3-1% каждого.

В целях экономии металла прокат из углеродистой стали марок СтЗ, СтЗГСпс и низколегированной стали марок 09Г2,09Г2С и 14Г2 поставляют по 2 группам прочности (например, ВСтЗсп5-1 и ВСтЗсп5-2). Отличаются такие стали различным браковочным уров­нем предела текучести и временного сопротивления, и в связи с этим расчетными сопротивлениями. Более высокие расчетные характе­ристики имеют стали, отнесенные ко второй группе прочности.

Выбор марки стали определяет надежность и стоимость конст­рукции, удобство изготовления, длительность нормальной ее эксп­луатации, количество, объем и стоимость работ по содержанию кон­струкции, в том числе и по защите от коррозии.

Марку стали, если по условиям эксплуатации конструкций не выдвигается специальных требований, выбирают на основании ва­риантного проектирования и технико-экономического анализа.

Прочность материала характеризуется небольшим напряжени­ем, при достижении которого начинается процесс разрушения об­разца. Это напряжение называют временным сопротивлением или пределом прочности.

При увеличении прочности стали заметно уменьшается площад­ка текучести, а для некоторых сталей характерно полное ее отсут­ствие. Это свойство снижает надежность стали, увеличивая ее склон­ность к хрупкому разрушению.

Для растяжения, сжатия и изгиба при работе в упругой стадии расчетные сопротивления R_y, определяют по нормативному значе­нию по формуле:

R_y=R_yn/γ_m

где R_yn — нормативное значение, МПа; γ_m — коэффициент надеж­ности по материалу (1,025-1,15).

Массовая доляи углерода

Главное меню a>| Учебная работа

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Компоненты и фазы в углеродистых сталях в равновесном cостоянии
Влияние массовой доли углерода на структуру и механические свойства стали
Определение массовой доли углерода в стали и марка стали по ее структуре
Влияние примесей на свойства сталей
Маркировка углеродистых сталей

Влияние массовой доли углерода на структуру и механические свойства стали

По структуре углеродистые стали подразделяются на: доэвтектоидные, эвтектоидную и заэвтектоидные.

Эвтектоидная сталь содержит 0,8 % С и имеет перлитную структуру (рис. 2, б). Перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита. Перлит любой углеродистой стали содержит 0,8 % С. Строение перлита таково, что дисперсные частицы цементита равномерно расположены в ферритной основе. В литой, горячекатаной и кованой стали присутствует пластинчатый перлит, состоящий из пластинок феррита и цементита. В отожженной стали присутствует зернистый перлит, где цементит находится в форме зернышек. На рис. 2, б схематически изображено пластинчатое строение перлита, в котором темные полосы представляют тени на светлом фоне феррита от выступающих после травления шлифа цементитных частиц. При микроскопическом исследовании для случая большой степени дисперсности цементитных частиц или малых увеличений микроскопа двухфазное строение перлита может не выявляться. В таких случаях перлит выявляется и виде сплошного темного фона.

Рис. 2. Микроструктура углеродистых сталей: а) доэвтектоидной; б) эвтектоидной; в) эаэвтектоидной (слева – схематическое изображение)

Доэвтектоидные стали содержат от 0,02 до 0,8 % С и имеют феррито-перлитную структуру (рис. 2, а). Здесь светлые зерна – это феррит, а темные участки представляют собой перлит, являющийся двухфазной структурной составляющей, состоящей из пластинок феррита и цементита.

Количественное соотношение этих структурных составляющих зависит от массовой доли углерода в стали. Поскольку феррит содержит очень мало углерода (менее 0,006 %), то основным носителем углерода в доэвтектоидной стали является перлит, характеризующийся постоянной массовой долей углерода (0,8 %). Поэтому с увеличением в стали массовой доли углерода доля перлита в структуре увеличивается, а феррита соответственно уменьшается. Изменение структуры влечет за собой изменения механических свойств. Направление этих изменений можно определить на основе сопоставления свойств структурных составляющих. Перлит содержит 88 % ферритной фазы и 12 % цементитной и поэтому, по сравнению с ферритной структурной составляющей, обладает большей твердостью и прочностью. Следовательно, с увеличением массовой доли углерода в доэвтектоидной стали увеличивается доля перлита в ее структуре, что приводит к увеличению твердости и прочности и уменьшению пластичности и ударной вязкости.

Заэвтектоидные стали содержат углерода от 0,8 до 2,14 % и имеют структуру, которая состоит из перлита и цементита (рис. 2, в).

Структурно-свободный цементит (цементит вторичный) в объеме медленно охлажденной стали располагается вокруг перлитных зерен и металлографически это проявляется в виде цементитной сетки. Такое расположение вторичного цементита способствует повышению хрупкости и снижению вследствие этого, прочности. Поэтому от цементитной сетки избавляются путем отжига на зернистый перлит, добиваясь более равномерного распределения зерен цементита в стали.

Начало страницы

состав, сфера применения, свойства| Компания « Пассат»

Сталь марки 25Х1МФ — это вид стали, обладающий высокой устойчивостью к высоким температурам. Кроме того, она является релаксационностойкой.

 

ШЕСТИГРАННИК 25Х1МФ

Возможности применения

Из этой стали изготавливают различные крепежные детали, такие как шпильки, плоские пружины, гайки, болты, прутки и прочие. Выполненные из 25Х1МФ изделия могут выполнять свою работу при воздействии довольно высоких температур — до 510 градусов. Кроме того, они плохо поддаются сварке, что требует дополнительной обработки этого материала. Перед сваркой его подогревают до 200-300 градусов, а после этого производят отжиг.

Особенности состава стали 25Х1МФ

Сталь этой марки содержит от 0, 22 до 0, 29 процентов углерода. Поэтому её можно отнести как к низкоуглеродистой (до 0,25%), так и к среднеуглеродистой (0,25–0,6%). В ней содержится кремний (0,17-0,37%), марганец (0,4–0,7%), никель(не более 0,25%), сера (не выше 0,025%), фосфор (менее 0,03%), молибден (0,25–0,35), хром (1,5–1,8%), ванадий (0,15–0,3) и медь (не более 0,2%). Для улучшения свойств стали марки 25Х1МФ ее подвергают закалке в масле притемпературе 860 градусов Цельсия.

Компания «Пассат» предлагает для продажи различные виды продукции из стали, такие как круглый, шестигранный и квадратный профиль.

Вид поставки стали 25Х1МФ — КРУГ (горячекатаный и кованый)

ГОСТ, ТУ	Диаметр, мм
2590-88, х/о	8
2590-88, х/о	10
2590-88, х/о	12-27
2590-88, х/о	28-56
2590-88, х/о, г/о	65-75
2590-88, г/о	80-120
2590-88, г/о, обточ.	130-190
2590-88, г/о, обточ.	200, 210
2590-88, г/о, обточ.	220-280
2590-88, г/о, обточ.	300, 310
2590-88, г/о, обточ.	230, 270

Свойства СТАЛИ 25Х1МФ»

Температура критических точек стали 25Х1МФ:

Критическая точка	Mn	Ar1	Ac1	Ar3	Ac3
°С	345	685	760	770	840

Механические свойства при испытании на длительную прочность стали 25Х1МФ:

Температура испытания, °С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести %/ч	Температура испытания, °С	Предел длительной прочности, МПа, не менее	Длительность испытания, ч
500	78	1/100000	500	255-284	10000
550	88	1/10000	550	98-147	10000
550	29	1/100000

Физические свойства стали 25Х1МФ

Температура испытания, °С	0	20	200	300	400	500	600	800
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	213	217	204	194	187	176	164
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)	82		77	75	71	66	63
Плотность (r, кг/м³)	7840	7840	7790		7720		7650
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м·°С))			39	38	37	36	35
Уд. электросопротивление (R, НОм·м)			396	475	574	680	826
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)			11, 7	12, 8	13, 9	14, 2	14, 2	14, 4
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг·°С))				462

приложений и свойств - Automatyka.pl

Сталь – один из важнейших материалов, используемых во всех отраслях народного хозяйства. Это связано с хорошими механическими и физическими свойствами, которые можно улучшить с помощью добавок в сплав. Какие бывают виды стали и каково их применение?

Сталь

- что это такое и как ее делают?

Сталь – деформируемый и термообрабатываемый сплав железа с углеродом и другими элементами, специально добавленными для придания определенных свойств, или полученный из сырья и топлива, используемых при производстве стали (примеси).Содержание углерода не превышает 2,11 % (для легированных сталей содержание углерода может быть значительно выше).

Сталь получают из чугуна рафинированием или с применением конвертерных, дуговых и вакуумных печей. Первичным металлургическим продуктом является стальное литье, которое перерабатывается в сталь в результате пластической обработки.

Сталь маркируют знаком (буквой) и числовыми обозначениями, определяющими марку, область применения, механические, физико-химические свойства, а также обозначающими номер стали.

Механические и технологические свойства стали

Механические и технологические свойства стали определяют широкое применение этого материала в народном хозяйстве. Основными характеристиками являются: прочность на растяжение и сжатие, упругость, пластичность, пластичность, твердость, ударная вязкость, устойчивость к воздействию окружающей среды.

Сталь устойчива к сжатию, изгибу, сдвигу и скручиванию. Упругость означает, что он имеет способность восстанавливаться после прекращения действия сил, вызывающих деформацию.Кроме того, сталь поддается пластической обработке, т. е. сохраняет деформированную форму в результате напряжений после прекращения их действия. Он также подвергается остаточной деформации в результате прессования, изгиба или выпрямления.

Кроме того, сталь отличается твердостью, стойкостью к динамическим нагрузкам, действию как высоких, так и низких температур и факторов, вызывающих химическую и атмосферную коррозию. Важной особенностью является также свариваемость, т.е. возможность выполнения неразъемных соединений с помощью сварки.

Стоит добавить, что сталь в основном имеет однородную структуру и химический состав, а ее свойства во многом определяются: процентным содержанием углерода, легирующими элементами и термической обработкой. Использование добавок позволяет получить сталь с заданными свойствами.

См. предложение Kronos EDM - оптовики стали: https://www.kronosedm.pl/

Типы стали - классификация по химическому составу

Наиболее популярной классификацией сталей является деление сталей по химическому составу, определяющему специфические свойства.Легирующей добавкой могут быть: хром, никель, кремний, вольфрам, марганец, алюминий, кобальт, молибден, ванадий, сера, фосфор, азот, водород, титан.

По химическому составу мы различаем следующие виды стали:

• сталь углеродистая (нелегированная), или черная сталь - содержит углерод, железо и небольшие количества элементов металлургических процессов (примеси) и примеси, содержание которых не превышает установленных количеств
• низкоуглеродистый
• средний углерод
• высокоуглеродистый
• легированная сталь – содержит железо, углерод и легирующие добавки для придания определенных химических, электрических и механических свойств
• низколегированный
• средний сплав
• высоколегированная.

Типы стали - деление по заявке

Вторым важным для промышленности подразделением является классификация сталей в зависимости от их применения. Специфический химический состав и форма обработки позволяют получить заданные свойства.

Классификация стали по назначению:

Сталь конструкционная

• - применяется для изготовления металлоконструкций, деталей приборов и машин, работающих при температуре от -40°С до +300°С в химически неагрессивной среде; Характеризуется высокой устойчивостью к нагрузкам с хорошими пластическими свойствами
• общего назначения
• низколегированный
• более высокое качество
• автоматический
• подшипник
• пружина
• для азотирования
• котел
• износостойкий
инструментальная сталь
• - пригодна для изготовления различных видов инструментов, которые используются для формообразования материалов; Характеризуется очень высокой твердостью и стойкостью к истиранию, а также устойчивостью к нагрузкам, устойчивостью к высокой температуре
• углерод
Сплав
• - марки: для холодной обработки, горячей обработки, быстрорежущей
• специальная сталь - для специального применения с особыми свойствами
• нержавеющая сталь
• хирургический
• кислотостойкий
• магнитный
• износостойкий
• трансформатор
• клапан
• жаропрочная сталь.

Использование стали

Сталь широко используется во многих отраслях экономики и повсеместно присутствует в окружающей среде. В зависимости от типа и конкретных свойств они имеют разное назначение.

Благодаря прочности и относительно невысокой цене из различных марок углеродистой стали, т.е. из углеродистой стали, изготавливают листы, прутки, профили, трубы, полосовой прокат, тройники или профили и многое другое. Конструкционная сталь играет важную роль в машиностроении и автомобилестроении.Каждая марка предназначена для производства других элементов, например пружин, болтов, гаек, подшипников и т. д. Инструментальная сталь, в свою очередь, широко применяется в производстве инструментов, в том числе режущих и режущих инструментов, метчиков, сверл, напильников, пил. , для волочения труб, по дереву, измерительные приборы.

Также стоит упомянуть специальную сталь. Одним из типов является широко используемая нержавеющая сталь, которая используется для производства, среди прочего, резервуары, посуда, столовые приборы, установки в пищевой промышленности или детали двигателей в самолетах.Жаропрочная сталь используется для деталей промышленных печей, котлов и аппаратов в промышленности синтетического волокна.

Компания «КРОНОС ЭДМ» является дистрибьютором высококачественной стали различных марок.

.

Таблица механических свойств — хромосталь

Таблица механических свойств — хромосталь

N O R M Y	Свойства M E C H A N I C Z N E				Свойства F I Z Y C Z N E
ЕН 10 088	Ограничение пластичность Re (Rp0.2) Н/мм2 мин.	Прочность на растяжение Rм Н/мм2	Удлинение при расставании А5% мин.	Твердость Hbмакс.	Плотность при 20oC [кг/дм3]	Модуль эластичность по 20°С [ГПа]	Фактор расширения термальный [10-6xK-1]		Фактор проводимость тепло [Вт/(мхК)]	Тепло подходит по номеру 20oC [Дж/(кгхК)]	Сопротивление правильный [Омxмм2) / м]
							20oC ÷ 200oC 9000 6	20oC ÷ 400oC 9000 6
1.4000	230	400-630	19	180	7,7	220	11,0	12,0	30	460	0,60
1.4003	320	450-650	20	180	7,7	220	10,8	11,6	25	430	0,60
1.4016	280	450-600	20	160	7,7	220	10,0	10,5	25	460	0,60
1.4510	240	420-600	23	180	7,7	220	10,0	10,5	25	460	0,60
1.4006	205	<600	20	200	7,7	215	11,0	12,0	30	460	0,60
1.4021	345	<700	15	225	7,7	215	11,0	12,0	30	460	0,60
1.4028	345	<740	15	235	7,7	215	11,0	12,0	30	460	0,65
1.4031	345	<760	12	240	7,7	215	11,0	12,0	30	460	0,55
1.4034	345	<780	12	245	7,7	215	11,0	12,0	30	460	0,55
1.4122	-	<900	12	280	7,7	215	10,8	11,6	15	430	0,80
1.4301	230	540-750	45	215	7,9	200	16,5	17,5	15	500	0,73
1.4305	190	520-700	35	190	7,9	200	16,5	17,5	15	500	0,73
1.4306	220	520-670	45	200	7,9	200	16,5	17,5	15	500	0,73
1.4307	220	520-670	45	200	7,9	200	16,5	18,0	15	500	0,73
1.4310	250	600-950	40	215	7,9	200	17,0	18,0	15	500	0,73
1.4401	240	530-680	40	215	8	200	16,5	17,5	15	500	0,75
1.4404	240	530-680	40	200	8	200	16,5	17,5	15	500	0,75
1.4435	240	550-700	40	215	8	200	16,5	17,5	15	500	0,75
1.4436	240	550-700	40	215	8	200	16,5	17,5	15	500	0,75
1.4438	240	550-700	35	215	8	200	16,5	17,5	14	500	0,85
1.4439	290	580-780	35	225	8	200	16,5	17,5	14	500	0,85
1.4529	300	650-850	40	250	8.1	195	16,1	16,9	12	450	1,00
1.4539	240	530-730	35	230	8	195	16,1	16,9	12	450	1,00
1.4541	220	520-720	40	215	7,9	200	16,5	17,5	15	500	0,73
1.4547	320	650-850	35	225	8	195	17,0	18,0	14	500	0,85
1.4550	220	520-720	40	230	7,9	200	16,5	17,5	15	500	0,73
1.4571	240	540-690	40	215	8	200	17,5	18,5	15	500	0,75
1.4362	450	600-850	20	290	7,8	200	13,5	14,0	15	500	0,80
1.4410	550	750-1000	15	310	7,8	200	12,5	13,5	15	500	0,80
1.4460	460	620-880	20	260	7,8	200	13,5	б.д.	15	500	0,80
1.4462	500	660-950	20	293	7,8	200	13,5	14,0	15	500	0,80

Этот веб-сайт использует файлы cookie для предоставления услуг в соответствии с Политикой использования файлов cookie.Вы можете определить условия для хранения или доступа к файлам cookie в своем браузере.
Выполняя юридическое обязательство в отношении персональных данных, сообщаю вам, что администратором ваших персональных данных является компания Cromo-Stal Sp. о.о. с местонахождением в Катовице по адресу улица Медзяна 10.
Вы имеете право на доступ к своим данным и их исправление, дополнение, исправление, запрос на забвение, передачу или ограничение обработки, а также право возражать против их обработки.
Если вы хотите воспользоваться своим правом, отправьте информацию на адрес электронной почты [email protected] Полное содержание информационного обязательства: GDPR. × Я принимаю.

Свойства конструкционной стали в строительстве

Структура и свойства стали: появление различных структур стали из-за различного содержания углерода. Это влияет на их механические свойства и определяет способ обработки.

Существует несколько способов классификации сталей, но, вероятно, два подразделения, обусловленные свойствами и применением, являются наиболее важными в связи с промышленностью.

Своими свойствами сталь

обязана своему химическому составу, внутренней структуре и способу обработки.

Использование конструкционной стали

Сталь

применяется в различных отраслях промышленности и техники. В зависимости от применения мы различаем конструкционную сталь, инструментальную сталь, специальную сталь и историческую сталь. Каждый вид был разработан с определенной целью. Отличается химическим составом и формой обработки, позволяющей получить заданные свойства.

Типы и свойства, а, следовательно, и назначение конструкционной стали: конструкционная сталь общего назначения, конструкционная сталь более высокого качества, низколегированная конструкционная сталь, науглероженная сталь, азотированная сталь, сталь для термического улучшения, пружинная сталь, автоматная обработка сталь, подшипниковая сталь, трансформаторная сталь.Сталь общего назначения – это продукт более низких сортов, используемый для создания конструкций и деталей машин. Конструкционная сталь более высокого качества – имеет низкий уровень загрязнения; он идеально подходит для термической обработки. Конструкционная низколегированная сталь – содержит не более 0,22% углерода и применяется при строительстве мостов, железнодорожных вагонов, мачт. Науглероженная сталь – после обработки проявляет высокую пластичность и поверхностную твердость. Азотированная сталь – после обработки обладает высокой стойкостью к истиранию.Сталь для термического улучшения - предназначена для производства элементов машин. Пружинная сталь – содержит большую добавку кремния и используется для производства рессор, рессор и торсионов. Легкорежущая сталь - используется для производства винтов, шайб, гаек и т. д. в специальных автоматах, содержит серы до 0,35 % и фосфора до 0,15 %. Сталь для подшипников качения - с очень точно контролируемым составом, производимая в строгом технологическом режиме.

Физико-механические свойства конструкционной стали

Характеристики конструкционной стали описаны выше, а свойства стали можно разделить на физические свойства и механические свойства конструкционной стали.

К физическим свойствам стали относятся объемная плотность ρ = 7850 кг/м3, коэффициент теплового расширения а, коэффициент Пуассона v = 0,3 и коэффициент упругости стали Е = 210000 Н/мм2.
Механические свойства стали включают прочность конструкционной стали, ударную вязкость и пластичность.

Прочностные свойства стали связаны с ее способностью передавать напряжения. Мерой прочности является предел текучести и предел прочности.Прочность на растяжение – это напряжение, соответствующее наибольшей силе, полученной при испытании на растяжение.

Удар – это разрушение стали хрупким образом без видимой пластической деформации. Факторами, влияющими на ударную вязкость стали, являются низкая рабочая температура, большая толщина элементов, а также динамические и ударные нагрузки.

Пластичность стали – это пластическая деформируемость стали. Минимальная пластичность обеспечивается при отношении предела прочности к пределу текучести 1,10 и относительном удлинении при разрушении не менее 15 %, а отношение деформации при разрушении к деформации при пределе текучести ≥ 15.

Марки стали и характеристики

Таким образом, характеристики стали определяются свойствами марок стали. Конструкционная сталь в строительстве широко применяется в зависимости от физико-механических свойств.

.

Прочностные характеристики стали - Tenslab

Знание прочностных свойств данного материала является ключевым элементом в дальнейшем использовании продукта. Именно эти параметры определяют возможное дальнейшее использование данного материала, что включено в действующие нормативы. Стандарты определяют, как тестировать определенные параметры.

Какие параметры прочности характеризуют сталь?

Основными прочностными параметрами стали являются:Среди прочего: предел прочности при растяжении, предел текучести, удлинение, сужение, ударная вязкость, модуль Юнга, модуль Кирхгофа, коэффициент Пуассона и твердость.

Прочность на растяжение

Прочность на растяжение проверяется с помощью статического испытания на растяжение.

Размеры испытуемых образцов, а также пластические и механические свойства испытуемого материала указаны в стандарте PN-EN ISO 6892-1. После проведения испытания на предварительно подготовленных образцах с известным начальным диаметром (d _{) [мм] и начальной длиной измерения (L ) [мм] результаты представляются на диаграмме растяжения, которая показывает зависимость между приложенной нагрузкой и соответствующее увеличение длины испытуемого образца.}

Прочность на растяжение – это напряжение, эквивалентное отношению максимальной силы (F _м ), полученной в ходе испытания, к начальной площади поперечного сечения образца (S _):

где

- R _м - предел прочности при растяжении [МПа],

- F _м - максимальная сила [Н],

- S _{- начальная площадь поперечного сечения образца [мм ² ].}

Предел текучести

Предел текучести (R _e ) [МПа] представляет собой напряжение, описывающее отношение растягивающей силы (F _e ), вызывающей остаточную пластическую деформацию, и начальной площади поперечного сечения образца при растяжении.Различают верхний предел текучести (R _eH ) и нижний предел текучести (R _eL ).

где:

- Re - предел текучести [МПа],

- F _и - сила, вызывающая остаточную пластическую деформацию [Н],

- S _{- площадь начального сечения [мм ² ].}

Верхний предел текучести (R _eH ) соответствует максимальному значению напряжения, наблюдаемому на диаграмме до первого сброса усилия.В случае нижнего предела (R _eL ) предполагается, что это наименьшее значение напряжения, зарегистрированное во время пластического течения материала, при этом начальный переходный эффект считается незначительным.

Если на диаграмме не наблюдается четкого предела текучести, предел текучести определяется как напряжение, соответствующее соотношению сил (F _0,2 ), которое вызывает в образце
постоянное удлинение 0,2% от исходной измеренной длины ( Л _{).Отношение описывается следующей формулой:}

где:

- R _0,2 - условное напряжение [МПа],

- F _0,2 - сила, соответствующая остаточному удлинению, равная 0,2% [Н],

- S _{- площадь начального сечения [мм ² ].}

Относительное удлинение при разрыве

Относительное удлинение при разрыве (А) [%] можно получить по формуле:

где:

- А - относительное удлинение при разрыве [%],

- ΔL - коэффициент абсолютного удлинения (ΔL = L _u -L _{) [мм],}

- L _{- начальная измерительная длина образца [мм].}

Уменьшение поперечного сечения в процентах

Уменьшение Процент поперечного сечения (Z) [%] определяется отношением разности начальной площади поперечного сечения к площади поперечного сечения в месте излома образца к начальной площади поперечного сечения . Определяется на основании формулы:

где:

Z - уменьшение поперечного сечения в процентах [%],

S _{- начальная площадь поперечного сечения [мм ² ],}

S _u - площадь поперечного сечения в месте разрыва образца [мм ² ].

Модуль Юнга определяет свойства продольной упругости материала на основе сопротивления материала при упругом удлинении. Определяется на основании формулы:

где:

- E - модуль Юнга [Па],

- σ - напряжение [Па],

- ε - относительная линейная деформация [%].

Модуль Кирхгофа определяет деформацию материала, которую можно определить по следующей формуле:

где:

- G - Модуль Кирхгофа [Па],

- τ - напряжение сдвига [Па],

- γ - напряжение сдвига [%].

Зная модуль Юнга и коэффициент Пуассона, можно определить и модуль Кирхгофа из соотношения:

где:

- E - модуль Юнга [Па],

- ν - коэффициент Пуассона.

Коэффициент Пуассона определяет, как материал деформируется при одноосном напряжении. Это безразмерная величина, выражаемая отношением поперечного и продольного удлинения. Чем выше значение числа Пуассона (близкое к 0,5), тем меньше изменение объема данного материала при деформации.

где:

- ε– деформация,

- м - направление, перпендикулярное направлению п.

Коэффициент Пуассона также можно определить из зависимости:

где:

- E - модуль Юнга [Па],

- G - модуль Кирхгофа [Па].

Ударная вязкость проверяется во время испытания, при котором оценивается способность материала выдерживать динамические (ударные) нагрузки. На его основе проверяли хрупкость стали.Чем более хрупкий материал, тем ниже ударная вязкость. Испытываемый образец имеет надрез в форме буквы (U или V), выполненный под углом и глубиной, установленными стандартами, что вызывает эффект концентрации напряжений в испытуемом материале. Ударная вязкость выражается как отношение энергии, необходимой для разрушения образца, к площади поперечного сечения образца в месте надреза.

где:

- KC - ударная вязкость [Дж/см ² ],

- K - энергия, затрачиваемая при ударе [Дж],

- S - площадь поперечного сечения образца в месте надреза [см ² ].

Твердость проверяется путем вдавливания индентора в стальную поверхность с определенной нагрузкой в ​​течение заданного времени. Затем измеряется отпечаток, представляющий собой эффект остаточной деформации. Для получения значения параметра используются заданная нагрузка и размеры полученного отпечатка. Метод преобразования результатов испытаний различается в зависимости от метода, с помощью которого было проведено измерение твердости. Какой метод будет использоваться для измерения, зависит от нескольких факторов, включая предполагаемую твердость материала и размер образца.В зависимости от твердости стали выбирают соответствующий тип индентора определенной формы.

Наиболее часто используемые методы измерения твердости:

Свойства стали C35 (1.0501) (наименование по PN-EN 10027-1: 2016-12)

Сталь

C35, ранее известная как сталь 35, представляет собой нелегированную конструкционную сталь для термических улучшений.

90 220 ≤ 8 90 220 430 90 220 630 - 780 90 220 40 90 220 - < ≤ 20 90 223 90 220 380 90 223 90 220 600 - 750 90 223 90 220 19 90 223 90 220 45 90 223 90 220 - 90 223 90 262 90 219 90 220 20

Свойства стали S235JR (1.0038) (наименование по PN-EN 10027-1: 2016-12)

Сталь

S235JR, ранее известная как сталь Ст3С, представляет собой конструкционную сталь общего назначения.

. 220 Z [%] 90 223 90 220 KV [J]
17	- <

90 220 16-40 90 220> 225 90 220 350-510 90 220 40-100 90 220 40-100 90 220 40-100 90 220 40-100 90 220 4010223 90 220 40223 90 220 40223 . 350-510 90 220 150-200 90 220> 185 90 220 340-490 90 219 90 220 200-250 90 223 90 220> 175 90 223 90 220 340-490 90 220 Толщина 90 220 <150 90 220 150-250 90 220> 27

Thickness [mm]	R e [MPa]	R m 90 220 <16 90 223 90 220> 235 90 223 90 220 350-510
100-4019	150 90 223 90 220> 195 90 223 90 220 350-500
[мм] 90 323 90 223 90 220 A (Лонгитудинал) [%] 9000 90 220 2209 2205 (Лонгитудинал) . А (поперечная) [%] 90 223 90 262 90 219 90 220 <1,0 90 223 90 220> 17 90 223 90 220> 15 90 223 90 262 90 219 90 220 1 , 90-2,5 9022 3 90 220> 16 90 223 90 262 90 219 90 220 1,5-2,0 90 223 90 220> 19 90 223 90 220> 17 90 223 90 262 90 219 90 220 2,0-2,5 90 223 90 220> 20 90 223 90 220> 18 90 223 90 262 90 219 90 220 2,5- 3,0 90 223 90 220> 21 90 223 90 220> 19 90 223 90 262 90 219 90 220 3-40 90 223 90 220> 26 90 223 90 220> 24 90 223 90 262 90 219 90 220 40-63 90 223 90 220> 25 90 223 90 220> 23 90 223 90 262 90 219 90 220 63-100 90 223 90 220> 24 90 223 90 220> 22 90 223 90 262 90 219 90 220 100-150 90 223 90 220> 22 90 223 90 220> 22 90 223 90 262 90 219 90 220 150-250 90 223 90 220> 21 90 223 90 220> 21 90 223 90 262 90 219 90 220 Толщина 9032 mm 9032 mm 90 220 KV [J]
> 27

Table 2.Свойства стали S235JR по PN-EN 10025-2

Свойства стали C55 (1.0535) (наименование по стандарту PN-EN 10027-1:2016-12)

Сталь

C55, ранее известная как сталь 55, представляет собой сталь с поверхностной закалкой и отпуском.

90 220 KV [J] 90 220 ≤ 8 90 220 550 90 220 800 - 950 90 220 30 ≤ 20 90 223 90 220 490 90 223 90 220 750 - 900 90 223 90 220 14 90 223 90 220 35 90 223 90 220 - 90 223 90 262 90 219 90 220 20

Свойства стали S215

Сталь

S215, ранее известная как сталь Ст3, представляет собой нелегированную конструкционную сталь обыкновенного качества.

Библиография/Источники:

1. Бличарски М. "Материаловедение" Научное издательство PWN, Варшава 2018
2. Франссен Дж.М., Вила Реал П. "Противопожарный расчет стальных конструкций" ECCS 2015 90 640
3. PN-EN 10083-2: 2008 - Стали для термического улучшения - Часть 2: Технические условия поставки нелегированной стали
4. PN-EN 10025-2:2019-11 - Горячекатаный прокат из конструкционных сталей - Часть 2: Технические условия поставки нелегированной конструкционной стали
5. PN-EN 10027-1: 2016-12 - Системы обозначений для сталей - Часть 1: Маркировка стали
6. PN-EN ISO 6892-1: 2020-05 - Металлы - Испытание на растяжение - Часть 1: Метод испытаний при комнатной температуре

Магдалена Рыбаковска

Инженер-материаловед.Выпускник Гданьского политехнического университета в Гданьске. Специалист в области разрушающего контроля металлов и их сплавов, руководитель лаборатории прочности Tenslab Гдынского филиала.

.90 000 механических и физических свойств стали

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛИ

Физический

свойства стали, важные для строительных конструкций, т.е.

плотность, объемный вес, тепловое и звуковое расширение, а также константы материала практически не зависят от химического состава стали, ее обработки и прочности [Żenczykowski W. -

Общее строительство.].

Из-за компактной структуры стали как плотность, так и насыпная плотность практически одинаковы, поэтому для расчетов принята средняя плотность 7,85 г/

.

3

см .

Стальные элементы чувствительны к изменениям температуры и показывают большее изменение своей длины и ширины, чем другие материалы, соответственно увеличивая свои размеры с повышением температуры и уменьшая их с понижением температуры. Термическая деформируемость стальных конструкций может иногда вызывать весьма значительные дополнительные термические напряжения, особенно опасные при больших пролетах строительных конструкций и значительных изменениях температуры окружающего воздуха.

Теплопроводность — это характеристика, которая отличает металлы и, следовательно, сталь от других строительных материалов.

В отличие от описанных физических свойств, механические свойства стали, как правило, зависят от ее химического состава и обработки.

Среди наиболее важных свойств для проектировщика конструкций,

Механические компоненты

включают: прочность, эластичность, пластичность, ударную вязкость, твердость, пластичность, свариваемость и ковкость. Конструктора обычно интересует предел текучести R , т.е.это значение напряжения, при котором материал начинает деформироваться при e

с небольшим увеличением нагрузки.

Рис. 1. Влияние температуры на снижение предела текучести Re 9000 3

Рис. 2. Влияние температуры на модуль упругости

Механические свойства стали зависят от температуры.

При низких температурах, например, снижается ударная вязкость и пластичность, а при высоких температурах значительно снижается прочность стали на сжатие и растяжение.

Следует подчеркнуть, что сталь, являясь огнезащитным материалом, но не огнезащитным, и обладая высоким коэффициентом линейного теплового расширения, при повышении температуры вызывает расширение покрытия и стенок, приводящее к их разрушению. Следовательно, возникает необходимость использования огнезащиты для несущих стальных элементов.

.

Механические свойства стали и армирующее покрытие

В процессе проектирования мы столкнемся с выбором не только класса бетона, но и типа арматурной стали, поэтому стоит ознакомиться с особенностями, характеризующими арматурную сталь и понятием номинального защитного слоя арматуры на данном этапе. сцена.

Пластичность и марки стали

Пластичность — это способность материала передавать напряжения, несмотря на значительное увеличение деформации после превышения предела текучести.Использование сталей с низкой пластичностью может привести к резкому и хрупкому разрушению системы без какого-либо ранее очевидного механизма отказа. Однако при использовании высокопластичной стали конструкция может работать в фазе пластической деформации с меньшим риском поломки арматурной стали.

В стандарте

EN 1992-1-1: 2004 представлены диаграммы напряжения-деформации (рисунок ниже) для двух типов стали (горячекатаной и холоднодеформированной).

Пластичность определяется двумя параметрами:

• параметр , где - предел прочности стали при растяжении, - характеристический предел текучести
• удлинение при максимальной нагрузке [%]

Параметры пластичности в зависимости от марки стали представлены в EN 1992-1-1:2004 в приложении С в таблице С.1. Фрагмент вышеупомянутой таблицы представлен ниже.

Свариваемость стали

Определяется на основе углеродного эквивалента (углеродного эквивалента).Если арматурная сталь должна быть соединена сваркой и сваркой, необходимо выбрать марку стали с химическим составом, обеспечивающим свариваемость стали.

Примеры марок стали

Марки стали [http://www.inzynierbudownictwa.pl/dodatki_specjalne,stal,artykul,nowczesne_stale_zbrojeniczych_w_budownictwa_krajowym,7022]

Защита стали от коррозии (изоляция)

Согласно EN 1992-1-1: 2004 4.4.1.1 (1) P «Бетонное покрытие — это кратчайшее расстояние между поверхностью армирования (включая соединения, хомуты и армирование поверхности, где это применимо) и поверхностью бетона» . Кроме того, в Еврокоде сказано, что номинальное покрытие должно даваться на чертежах , а оно состоит из минимального покрытия с _мин и припуска на отклонение Δ _{с, отв .}

Корпус номинальный c _{номинальный}

Вся процедура определения номинального защитного слоя включена в главу 4 норм, а пример расчета для определения номинального защитного слоя арматуры для непрерывного фундамента представлен ниже.Проще говоря, все расчеты можно объяснить следующим действием.

c _ном = c _мин + Δc _dev

.

Механические свойства стали - что такое класс 8.8???

Болты подразделяются на классы в зависимости от механических свойств сталей, из которых они изготовлены. В зависимости от требуемой прочности на растяжение и требуемого предела текучести в стальных строительных конструкциях применяют 10 классов болтов - 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12,9

Классы обозначаются символом, состоящим из двух чисел, разделенных точкой. Первое число равно 0,01 минимального требуемого предела прочности стали готовых болтов при непосредственном растяжении в МПа.Второе число равно 0,1 отношения минимального предела текучести к минимальному непосредственному пределу прочности болтов на растяжение.

А.Б /5.8/

A - 0,01 минимального требуемого мгновенного предела прочности готовых стальных болтов R _м [МПа]
B - отношение минимального предела текучести Re к минимальному немедленному пределу прочности R _м

Символом 5.6 будет обозначаться болт с пределом прочности стали R _м = 500 и отношением R _е / R _м , равным 0,6.

Прочность болтового соединения определяется прочностью сердечника болта. Чтобы обеспечить правильное использование болта, прочность всех компонентов сердечника болта, то есть резьбы и сердечника без резьбы, должна быть примерно равной.

Резьба на винтовых изделиях чаще всего накатывается или нарезается. Катаная резьба имеет лучшую статическую и усталостную прочность сердечника и более износостойкая.

Гайки бывают пяти классов: 5; 6; 8; 10; 12

Символ для маркировки гаек составляет 0,01 минимального требуемого предела прочности стали на момент разрыва [МПа].Определенному классу гаек соответствует определенный класс болтов.

Во избежание повреждения болтового соединения при затягивании или затягивании гайки гайки изготавливают из стали более низкого качества, чем болты, в связи с тем, что при нагружении должна сломаться резьба в гайке, а не головка болта или резьба на хвостовик болта.

.

. 220 Z [%]
12	- <	- <

---

Смотрите также

• 
  Как избавиться от белых мокриц в квартире
• 
  Внутренняя отделка дома
• 
  Крупноплодная черешня опылители
• 
  Грибы тополиная рядовка
• 
  Оранжевый газ из конфорки почему
• 
  Наушники plt
• 
  Колеровка цветов таблица для колера
• 
  Жидкая резина для гидроизоляции фундамента
• 
  Белые домашние цветы
• 
  Как сделать проводку в бане
• 
  Дублирующий выключатель