Марки конструкционных сталей

Конструкционная сталь - специально обработанный сплав железа с углеродом, который предназначен для производства несущих конструкций в строительстве и обладает особыми физическими и механическими свойствами. Она рассчитана на длительную эксплуатацию под высоким уровнем нагрузок. Существует огромное количество марок конструкционных сталей, которые определяются по нескольким ключевым показателям.

Важнейшим параметром является качество материала, которое зависит от содержания фосфора и серы в сплаве. Эти элементы приводят к повышенной ломкости структуры металла, поэтому их присутствие должно быть сведено к минимуму. Материал с содержанием данных примесей до 0,05% относится к категории обычного качества и маркируется «ст». Сплав с массовой долей серы и фтора до 0,035% считается качественным и маркируется «сталь». При содержании указанных элементов до 0,025% сталь называют высококачественной и маркируют буквой «а» в конце. А материал с количеством примесей до 0,015% относится к категории особо высокого качества, о чем будет свидетельствовать буква «ш» в конце марки.

Категории конструкционных сталей

В зависимости от назначения все конструкционные стали делятся на три категории: А, Б и В. Группа А применяется в конструкциях, составные элементы которых не подвергаются термической обработке. Это позволяет сохранить все заводские свойства металла в нетронутом виде.

Категория Б наоборот, предназначается для конструкций, к которым будет применяться горячая обработка. Эта марка имеет четко регламентированный химический состав, а ее окончательные свойства зависят от способа обработки.

Сталь группы В изготавливается специально под сварку. Ее физические и химические свойства обеспечивают максимальный уровень соединение элементов конструкции друг с другом. Данная классификация является предельно строгой, поэтому нужно использовать конкретную марку материала только для четко указанных целей. В противном случае результат может оказаться гораздо ниже желаемого уровня.

Классификация конструкционных сталей производится и по степени раскисления. Она определяется количеством кремния в сплаве. Выделяют три вида: спокойные стали (маркировка «сп») - содержание кремния не менее 0,12%; полуспокойные стали (маркировка «пс») - содержание кремния 0,07-0,12%; кипящие стали (маркировка «кп») - содержание кремния до 0,07%. Степень раскисления влияет на свариваемость материала, а также на предельно переносимые механические нагрузки. Чем больше кремния в составе сплава, тем лучше качество стали. Сварка конструкционных сталей производится при помощи стандартных аппаратов. Данный вид материала изначально предназначен для создания соединительных конструкций, поэтому достаточно легко поддается обработке.

Получение конструкционных сталей

Выплавка углеродистой конструкционной стали ничем не отличается от получения стандартного сплава. Особые свойства материал приобретает благодаря специальной обработке с соблюдением особых условий. Очень важно на этапе закалки соблюсти все технологические процедуры, так как от этого напрямую зависит качество полученного металла. Термическая обработка конструкционных сталей производится при температурах 550-680 градусов по Цельсию. Данный диапазон обеспечивает наибольшую прочность на износ.

По времени закалка длится в зависимости от размеров детали и маркировки материала. После отжига структура конструкционной стали получает перлитно-ферритную кристаллическую решетку, которая хорошо переносит механические нагрузки. В некоторых случаях в сплав добавляют специальные присадки, которые придают материалу специальные свойства. Это необходимо для тех видов стали, которым предстоит работать в неблагоприятных условиях или в агрессивных средах.

Легированные конструкционные стали используются на наиболее важных участках конструкций. Из них изготавливают сильно загруженные детали производственного оборудования, а также несущие конструкции зданий и сооружений. Для легирования используются в основном хром, никель и марганец, реже - ванадий и бор. Эти элементы позволяют сплаву успешно бороться с воздействием коррозии и без проблем работать в условиях повышенной влажности и сильных динамических нагрузок. Для качественного легирования необходимо 12-15% присадки в общей массовой доле сплава.

Низколегированные конструкционные стали встречаются чаще, так как они дешевле в производстве. Добавление небольшого количества легирующего элемента позволит с успехом эксплуатировать материл на открытом воздухе, не опасаясь за его быстрое разрушение. Он скорее всего не получит полный иммунитет к воздействию коррозии, но прослужит несколько десятилетий, прежде чем потребуется его замена.

Сферы применения

Применение конструкционных сталей достаточно широко. Как уже было отмечено, они служат для производства деталей станков и оборудования, которым предназначены высокие эксплуатационные нагрузки, а также для сбора несущих конструкций при строительстве различных объектов. Кроме того, материал используют для изготовления упорных подшипников, пружинно-рессорных механизмов, термостойких котлов и печей.

Качественные конструкционные стали служат при производстве котельного оборудования, которое постоянно подвергается высоким механическим и термическим нагрузкам. Это очень хороший материал, который пользуется спросом и среди промышленников, и среди частных лиц. Некоторые умельцы изготавливают из него разнообразные инструменты, которые обладают гораздо большим запасом прочности, чем штатная продукция. Из металла можно делать ворота или двери высокого качества, которые будут надежно оберегать жилье от незваных посетителей.

Достать материал в наше время не составит труда. Заказать сортовую конструкционную сталь можно практически на любом металлургическом комбинате. Но перед оформлением заявки стоит внимательно ознакомиться с ассортиментом продукции и расшифровать все закодированные в маркировке обозначения, чтобы сделать максимально правильный выбор.

Характеристики конструкционных сталей достаточно разнообразны и главное, что они существенно влияют на качество материала. Поэтому тщательная подготовка поможет избежать ошибки. Получить свой заказ можно будет при самостоятельном посещении завода. Если такой возможности нет, можно заказать адресную доставку в любую точку страны. Конструкционные металлы и сплавы стоят дороже стандартных материалов, но их высокие эксплуатационные параметры заслуживают такое отношение.