Виды стали
Для строительных целей применяют различные виды стали, отличающиеся по качеству, назначению и способу выплавки ( конвертерная или мартеновская).
Стали по химическому составу делят науглеродистые илегированные. Углеродистые стали, в свою очередь, бывают обыкновенного качества, качественные конструкционные (для машиностроения и наиболее ответственных конструкций) и ин струментальные (для изготовления режущих инструментов, штампов, матриц). Легированные стали выпускают конструкционные, инструментальные и специального назначения, отличающиеся некоторыми специфическими свойствами.
Стали, применяемые для строительных целей, различаются по качеству, назначению и способу выплавки (мартеновская или конвертерная).
По качеству и назначению сталь бывает: углеродистая обыкновенного качества: углеродистая горячекатаная для мостостроения; углеродистая толстолистовая и широкополосная, термически обработанная; углеродистая качественная конструкционная для железнодорожных и крановых рельсов; низколегированная конструкционная.
Рисунок-1. Основной сортамент прокатных стальных профилей:
сталь: 1 — круглая; 2 — квадратная;3 — полосовая;4 — шинная; уголки: 5 — равнобокий;6 — неравнобокий;
профили: 7 — зетовый; 8 , 9 — тавровый;10 — двутавровый; 11 — колонный;12 — корытный;13 — оконный;14 — шпунтовый;15 — швеллер;16 — рельс
В зависимости от способа обработки строительные стали делят на три группы: I — горячего проката (рис. 1), II — холодной вытяжки (выпускается в виде высокопрочной холоднотянутой проволоки круглого и периодического профиля, а также в виде холоднотянутой проволоки обыкновенного качества);III— комбинированной обработки — гнутые профили.
Сталь углеродистая обыкновенного качества находит основное применение в строительстве. Она представляет собой сплав железа с углеродом. В ней присутствуют кроме углерода (0,06…0,62%) примеси кремния, марганца. Наиболее нежелательно присутствие фосфора, который вызывает хрупкость стали при низких температурах (хладноломкость), и серы при высоких температурах.
В зависимости от назначения и гарантируемых механических характеристик сталь углеродистую обыкновенного качества делят на две группы и одну подгруппу: группа А — поставляемая по механическим свойствам; группа Б — поставляемая по химическому составу; подгруппа В — поставляемая по механическим свойствам с дополнительными требованиями по химическому составу. Для строительных целей используют в основном сталь группы А.
Углеродистые стали обыкновенного качества применяют без термообработки.
Углеродистую сталь обыкновенного качества группы А производят следующих марок: Ст0, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Стб и Ст7. С увеличением содержания углерода марка стали повышается, растут прочность и твердость, снижаются пластичность и ударная вязкость.Сталь группы Б изготовляется тех же марок, что и сталь группы А, но перед маркой стали ставят букву Б (БСт0, БСт1). Сталь группы В изготовляют марок ВСт2, ВСтЗ, ВСт4 и ВСт5.
В легированных сталях в качестве легирующих веществ применяют кремний — С, хром — X, никель — Н, молибден — М, марганец — Г, вольфрам — В, алюминий — А, медь — Д, кобальт — К. Обозначение мерки легированной стали, например 25 ХГ2С, используемой для арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций, показывает, что в ней содержится 0,25% углерода, 1 % хрома, 2 % марганца и 1 % кремния.
Таким образом, первые две цифры в обозначении марки стали показывают содержание углерода в сотых долях процента, а остальные цифры — содержание легирующего элемента, стоящего перед цифрой в целых процентах. При маркировке высококачественной легированной стали (с низким содержанием серы и фосфора) в конце ставится буква А. Например, 30 ХМА — легированная хромомолибденовая сталь высокого качества.Механические свойства некоторых легированных конструкционных сталей приведены в таблицу-1.
Таблица -1. Механические свойства легированной конструкционной стали
Высоколегированные стали подразделяются на три группы: нержавеющие и кислотостойкие, окалиностойкие и жаропрочные и сплавы с высоким электросопротивлением.В строительстве широко используют низкоуглеродистые и низколегированные стали. Их применяют для изготовления металлических конструкций мостов, опор, транспортных галерей, подкрановых балок, мостовых кранов, арматуры железобетонных конструкций и др.
Строительные стали применяют в горячекатаном состоянии и после термической обработки. Стали поставляют в виде прутков, профилей, листов и широких полос. Кроме того, применяют следующие изделия из стали: заклепки, болты, гайки, шайбы, винты, гвозди, поковки, а также стальные канаты. Заклепки используют для неразборного соединения металлических конструкций, а болты и гайки — для разъемных соединений, для крепления деревянной обшивки к металлическому каркасу и т. д.
Болты выпускают с шестигранной головкой нормальной и повышенной точности. Болты повышенной точности отличаются более точными размерами и обработанной поверхностью стержней. Они применяются редко. Поковки строительные изготовляют в виде скоб, применяемых при скреплении деревянных конструкций, для предотвращения их сдвига; штырей —-для наращивания досок или брусьев; крючьев — для крепления настенных желобов и водосточных труб.
Канаты стальные применяют для такелажных и монтажных работ, а также для крепления подвесных ферм, висячих мостов, для оттяжек мачт и вантовых конструкций. Стальные канаты изготовляют из проволоки марки В (высшая). Проволоку применяют светлую или оцинкованную с пределом прочности при растяжении 1100…2000 МПа. Канаты изготовляют однопрядные или многопрядные с крестовой или односторонней свивкой, с органическим или металлическим сердечником.
Серый чугун (СЧ)
Продуктами доменного производства являются чугун, доменный шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль.
Чугун, выплавляемый в доменных печах, по своему назначе нию делят на три группы:литейный, передельный и ферросплавы.
Из всей выплавки более 80% составляет передельный чугун.
Это преимущественно белый чугун, в котором весь углерод содержится в химически связанном состоянии в виде Fe3C. Пере дельный чугун применяют для производства стали. Около 20% приходится на долю литейных чугунов и ферросплавов. Литей ный серый чугун используют для получения фасонных отливок. Ферросплавы, содержащие повышенное количество кремния и марганца, применяют в качестве добавки при производстве стали повышенного качества.
Рисунок-2. Чугунные строительные изделия:
1 — опорные подушки колонн; 2 — колонны;3 — отопительные радиаторы;4 — трубы; 5 — фасонные части к трубам
В строительстве применяют главным образом серый чугун для изготовления деталей, работающих при сжатии (башмаков, колонн), а также санитарно-технических(отопительных радиаторов, труб) и архитектурно-художественных изделий. Значительное количество чугуна расходуется для изготовления тюбингов, из которых сооружается туннель метрополитена.
Некоторые виды чугунных строительных изделий показаны на рисунке-2.
Серые чугуны обладают хорошими литейными качествами — жидкотекучестью, мягкостью, хорошо обрабатываются, сопротивляются износу. Установлены следующие марки отливок из серого чугуна: СЧ 00; СЧ 120-280;СЧ150-320;СЧ180-360;СЧ210-400;СЧ240-440;СЧ280-480;СЧ320-520;СЧ360-560;СЧ400-600
и СЧ 440-640.
СЧ обозначает серый чугун. Первое число показывает предел прочности (МПа) при испытании на разрыв, а второе — на изгиб. Серый чугун марки СЧ 00 не испытывается.
*****
Добавить комментарий