Сталь С245 низкоуглеродистая

МАРКИ ПО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Прокат угловой равнополочный, обычной точности прокатки (В), размером 75-75-6 мм по ГОСТ 8509-86 из стали С245 по ГОСТ 27772-88:

Балка двутавровая № 20 по ГОСТ 8239-72 из стали С275 по ГОСТ 27772-88:

Швеллер J№ 18 с уклоном внутренних граней полок по ГОСТ 8240-72 из стали С285 по ГОСТ 27772-88:

Прокат листовой размером 10-1000-2000 мм, повышенной точности (А), высокой плоскостности (ПВ), с обрезной кромкой (О), из стали С390 по ГОСТ 27772-88:

Прокат листовой размером 8-1000-2000 мм, нормальной точности (Б), улучшенной плоскостности (ПУ), с необрезной кромкой (НО), по ГОСТ 19903-74 из стали С345 с повышенным содержанием меди (Д),категории 3 по ГОСТ 27772-88:

Химический состав

Сталь состоит из приблизительно:

98 % железа,
0,2 % углерода,
0,65 % марганца,
от 0,05 до 0,015 % кремния,
до 0,3 % хрома, никеля и меди вместе взятых.

Допускается наличие до 0,05 % серы, 0,04 % фосфора и 0,08% мышьяка.

Расшифровка стали С245

В обозначении стали буква С означает «строительная, цифры 245 – предел текучести (Т) в мегапаскалях (МПа). В более привычных единицах σ_Т=24,5 кг/кв. мм.

Из других параметров, характеризующих механические свойства стали отметим предел прочности при растяжении в=370 МПа (37 кг/кв. мм).

Свариваемость

Для оценки свариваемости используют критерий эквивалента углерода, рассчитываемого по формуле

Сэ=С+Г/6+Х/5+(Н+Д)/15, где С, Г, Х, Н, Д – количество углерода, марганца, хрома, никеля и меди в процентах в составе стали или сплава.

Для С245 эквивалентный углерод ниже 0,25 %, что означает хорошую свариваемость. Сварной шов не склонен к образованию горячих и холодных трещин. Детали можно сваривать любыми способами без проведения дополнительных мероприятий – предварительного подогрева, проковки околошовной зоны и т. д.

Пластичность

Пластические качества, т. е. способность к деформации в холодном состоянии без признаков разрушения, характеризуется относительным удлинением образца при разрыве и размером площадки текучести.

Сталь С245 имеет показатель относительного удлинения при разрыве, т. е. удлинение образца по отношению к начальному размеру после разрушения, 25 %.

Протяженность площадки текучести, т. е. изменение относительного удлинения, при котором не меняется напряжение, составляет не менее 2,5%.

Это говорит о возможности гибки и штамповки тонких листов стали. Для толстых во избежание появления трещин следует применять местный нагрев.

Чтобы понять различие в деформационной способности тонких и толстых листов, следует обратиться к курсу сопротивления материалов. При сгибе листа разница в изменении размеров наружной и внутренней стороны будет тем больше, чем больше толщина. Значит, у толстого листа относительная деформация будет больше и вероятность разрушения – появления трещин – выше.

С повышением температуры предел текучести металла снижается, а площадка текучести увеличивается. Поэтому для деформации стального листа большой толщины его необходимо нагреть или увеличить радиус сгиба.

Коррозионная стойкость

Легирующие компоненты – кремний, медь и др. – несколько повышают коррозионную стойкость сталей.

С245 обладает средней стойкостью к окислению. Её достаточно для межоперационного хранения заготовок, а также для эксплуатации внутри сухих помещений без дополнительной защиты. В остальных случаях следует наносить лакокрасочные покрытия соответствующие условиям эксплуатации конструкции.

По ГОСТ 27772-88, марке С245 соответствуют стали:

Ст3пс5 и Ст3сп5 по ГОСТ 380 и ГОСТ 535 (прил. 1 ГОСТ 27772-88)
ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
18пс по ГОСТ 23570–79 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
E235-B, E235-C, Fe 360-B и Fe 360-C по ISO 630:1995 (прил. А ГОСТ 380-2005)

Характеристики стали S235JR

Марка стали S235JR — горячекатаная нелегированная конструкционная сталь. Минимальный предел текучести 235 МПа для стали толщиной до 3 мм. Предел прочности 360 — 510 МПа . Разрушение стали происходит под воздействием ударных нагрузок при затрачиваемой работе 27 Дж при температуре окружающей среды 20 ° C. Условия поставки стали S235JR+N(нормализующая прокатка), S235JR+AR(состояние без каких-либо специальных условий прокатки или термообработки). Сталь S235JR соответствует требованиям стандарта EN 10025-2. Сталь S235JR поставляется в виде разнообразного металлопроката.

Стандарт	Описание
EN 10025-2	Горячекатаный прокат из конструкционной стали. Часть 2. Технические условия поставки для нелегированный конструкционный сталей.

Химический состав и характеристики

Количество всех элементов в составе регламентируется ГОСТом 1050-88. Именно поэтому при маркировке указывается массовая доля только углерода. Состав следующий:

Концентрация углерода может варьировать в пределе от 0,05% до 0,11%. Этот элемент определяет твердость поверхностного слоя и прочность структуры, а также степень свариваемости 08ПС. При термической обработке происходит перестроение структуры, которая становится более плотной.
В состав добавляется и кремний, массовая доля которого от 0,05% до 0,17%. Он также определяет основные характеристики 08ПС.
Марганец также считается основным химическим веществом, которого около 0,35-0,65%.
Хром в большинстве случаев включается в состав для придания коррозионной стойкости. Углеродистая конструкционная сталь при длительной эксплуатации при высокой влажности покрывается коррозией по причине низкой концентрации рассматриваемого легирующего вещества, массовая доля составляет 0,1%.

Физические свойства стали 08ПС

Химический состав стали 08ПС характеризуется наличием вредных химических элементов серы и фосфора, повышение концентрации которых приводит к снижению прочности и твердости поверхности.

К ее преимуществам можно отнести следующие моменты:

Созданные несущие элементы при применении подобной марки могут выдерживать различные нагрузки. Если оказываемая нагрузка выдерживается в требуемом диапазоне, то изготовленные детали сохраняют свою форму.
Предел текучести достаточно высокий, за счет чего металл может выдерживать упругую деформацию.
Марка 08ПС характеризуется высокой свариваемостью. Для проведения сварочных операций могут применяться самые различные технологии. Однако, после термической обработки провести сварку элементов не получится, что связано с насыщением поверхностного слоя углеродом. Этот вещество существенно снижает степень свариваемости материала.

При необходимости можно существенно повысить эксплуатационные характеристики металла путем термической обработки.

Механические свойства стали 08ПС

Среди особенностей ее проведения можно отметить следующие моменты:

При проведении термической обработки нет необходимости добавлять другие химические вещества для повышения эксплуатационных характеристик.
После закалки существенно повышается прочность плава. Часто подобную обработку проводят для получения несущих конструкций, которые рассчитаны на воздействие высоких нагрузок.
Наиболее распространенными типами термической обработки можно назвать закалку, отпуск и отжиг. Отпуск проводится для устранения напряжений, которые возникают внутри сплава

Отжиг выравнивает внутреннюю структуру и устраняет слишком высокую пластичность сплава 08ПС.
Уделяется внимание тому, как проводится охлаждение заготовки. Для этого может использоваться масло или вода

Стоит учитывать, что масло существенно повышает качество металла, исключает вероятность появления серьезных дефектов по причине неравномерного охлаждения.

Для выполнения термической обработки требуется специальное оборудование, которое может разогревать сплав до нужной температуры и поддерживать ее на протяжении требуемого периода.

Расшифровка стали

Стальная марка с345 относится к группам стали повышенной прочности для сварных строительных металлоконструкций. Химический состав и прочностные характеристики регулируются государственным стандартом ГОСТ 27772 от 1988 года. Согласно ему маркировка «С345» расшифровывается следующим образом:

Углерод до 0,15%. Для сталей углерод является неотъемлемым компонентом наравне с железом. Его основное назначение — это упрочнение структуры металла за счет образования карбидов железа. Твердость и прочность прямо пропорциональны количественному содержанию углерода в составе. Обратная сторона медали такого легирования — уменьшение технологичности: пластичности и свариваемости.
Кремний (до 0,8%) вводят раскисления. Он увеличивает прочность стали, сохраняя при этом значение ее вязкости. Помимо всего, данный элемент способствует увеличению стойкости с345 к образованию окалин и повышает свариваемость. Легирование кремнием также благоприятно сказывается на упругости сплава.
Марганец (1,3 -1,7%), как и предыдущий элемент, относится к группе раскислителей. Небольшое количество марганца в сплаве положительно воздействует на твердость и прочность. Стоит отметить, что такое увеличение механических характеристик никак не сказывается на пластичности металла. Помимо всего названого, легирование марганцем дает сплаву большую устойчивость к воздействию ударных нагрузок.

Данные элементы, наряду с железом, являются базовыми для с345. Но также ГОСТ 27772-88 разрешает включение следующих компонентов:

Никель (до 0,3%) повышает стойкость сплава к образованию коррозии, прокаливаемость и жаропрочность.
Хром (до 0,3%) значительно увеличивает способность стали упрочняться под воздействием температуры. Повышает коррозионностойксть металла за счет образования плотных оксидов хрома на ее поверхности. Делает сталь более устойчивой к абразивному износу.
Медь (до 0,3%) препятствует появлению коррозии под воздействием агрессивной среды.

Сразу стоит оговориться, что содержание вышеперечисленных элементов в с345 незначительно. По этой причине влияние их на свойства не столь существенно.

Так же как и любой сплав, сталь с345 содержит в себе вредные примеси. Среди них наиболее распространены сера (до 0,04%), фосфор (до 0,035%) и мышьяк (0,08%). Попадание их в сталь обусловлено неточностью химического состава исходных материалов — шихты. Также сильно сказывается погрешность температурного режима плавильного оборудования.

Несоответствие количества примесей выше представленным нормам приводит к значительным потерям металла в прочности и ведет к образованию такого эффекта как хрупкость. Увеличение фосфора на 0,01% способно понизить временное сопротивление на разрыв на 25%. Также сера повышает склонность сталей к красноломкости, т. е. образованию трещин при горячей обработке давлением.

Сталь марки С345 имеет достаточное количество аналогов, как за рубежом так и отечественные. Среди них наиболее распространены следующие маркировки:

Плотность с345 равна 7850 кгм3. Температура плавления составляет около 1550 ºC. Полный переход из твердого состояния в жидкое наблюдается при 1620 ºC. Обладает хорошей теплопроводимостью. При увеличении температуры на 20 ºC расширяется на 30-40 мкм. Плохо пропускает электрический ток. Магнитна.

Марка с345 не отличается повышенной стойкостью к агрессивным воздействиям среды. Взаимодействует с кислородом в обычных атмосферных условиях, образуя ржавчину. По этой причине в строительстве ее применяют, предварительно нанеся на ее поверхность влагозащитные покрытия. С345 растворяется во всех видах кислот и щелочей.

Сталь обладает низкой твердостью порядка 20. 24 единиц по шкале Роквелла. Временное сопротивление на разрыв — нагрузка, при которой происходит разрушение стали — составляет 440-470 МПа. Деформироваться металл начинает уже при 345 МПа. Достаточно пластична. Относительное удлинение на разрыв равно 21%.

Сталь с345 относится к первой группе свариваемости. Сварка не требует каких-либо подготовительных операций: прогрева поверхности, использование флюсов и т. д. Сварные швы получаются плотными и по своей прочности при нагрузке на сжатие не уступают аналогичному параметру цельного металла.

Сваривается сталь методом ручной дуговой сварки. Для предотвращения перегрева применяется низкая сила тока порядка 40 А. Для лучшего сцепления кромок, поверхность стали перед сваркой предварительно зачищают.

Не упрочняется под воздействием термической обработки. Причина этого кроется в низком содержании углерода и отсутствии достаточного количества таких легирующих элементов как хром.

Преимущества и область применения

Все перечисленные свойства позволяют успешно применять С245 для производства металлопроката, который используется для возведения различных строительных конструкций. Основные требования, которые налагаются на С235 и С275, аналогичны требованиям, предъявляемым к С245. Присущая ей прочность, главным показателем является так называемый предел текучести, вполне достаточна для формирования элементов, способных выдерживать тяжёлые нагрузки. Основным отличием горячекатаного проката С235 является его использование для производства вспомогательных строительных конструкций.

Промышленные конструкции из стали 245

Отсутствие ограничений по свариваемости и механических способов соединения, позволяют создавать практически любые, даже довольно экзотические конструкции.

Конструкции, изготовленные из этой марки металла. Применяются при строительстве следующих объектов:

промышленные и жилые здания;
большепролётные покрытия;
арки мостов и эстакад;
конструкции из листовой стали;
элементы башен и мачт;
каркасы высотных и многоэтажных зданий;
здания энергетики (тепловые, атомные станции);
стационарные платформы нефтеразведки и добычи;
научные объекты, например радиотелескопы.

К основным достоинствам марки С245 относится:

высокая пластичность (экспериментально доказано, что протяжённость площадки текучести равно 2,5%);
хорошая свариваемость, за счёт низкого содержания углерода (отдельные элементы конструкций могут свариваться любыми способами без проведения подготовительных операций: таких, как предварительный подогрев, проковка зоны сварки. Сварной шов получается ровным, и не образует ни горячих, ни холодных трещин);
достаточно неплохая коррозийная стойкость (однако целесообразно применение лакокрасочных антикоррозийных покрытий);
хорошие технологические свойства (резка, сверление, сварка, клёпка, применение метизных креплений);
отсутствует расслоение прокатных изделий (требование ГОСТ);
невысокая стоимость.

Барная вилка из стали 245

Из серьёзных недостатков выделяют:

склонность стали и конструкций из неё к хрупкому разрушению при низких температурах;
не высокая огнестойкость.

марка стали, аналоги, расшифровка, характеристики

В производстве металлоконструкций – сталь С245 относится к низкоуглеродистым маркам, применяемая для строительных конструкций.