Структура и общая характеристика строительных сталей

Сталь – это конструкционный материал, сплав же­леза с углеродом в первую очередь, и с легирующими добавками и вредными примесями (S, P, O₂), которые по­падают в металл из руды или в процессе выплавки. Ос­нову стали составляет феррит (имеет малую прочность и очень пластичен). Его прочность повышается с добавле­нием углерода. Содержание углерода в стали до 2,14 %, при большем содержании углерода его сплав с железом называется чугуном.

Строительные стали смеют феррито-перлитную зернистую структуру, причем чем мельче зерна, тем вы­ше качество стали.

Стали делятся на углеродистые и легированные, которые, в свою очередь, делятся в зависимости от со-держания соответствующих элементов. В строительстве, как правило, применяют экономичные пластичные и сва­риваемые малоуглеродистые (содержание C до 0,22 %) и низколегированные стали (содержание легирующих до­бавок до 5 %).

В твердом состоянии сталь является поликристал­личесим телом. Характерны ГЦК и ОЦК, которые резко анизотропны, но так как они расположены в материале случайным образом, их свойства в совоукпности уравно­вешиваются и сталь становится квазиизотропным мате­риалом.

------------- Малоуглеродистые стали -------------

C до 0,22 %. Плавку сталей для строительства рег­ламентирует [ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций]. С (стр. сталь) + σ_y (C235..285). Стали характеризуются высокой пластичностью, свари­ваемостью без ограичений, относительно низкой себес­тоимостью. Минус – кипящая сталь хуже сопротивляет­ся хрупкому разрушению и динамическим воздействиям; иногда недостаточна прочность.

------------- Низколегированные стали -------------

Содержание легирующих добавок до 5 %.

Легирование – добавление в процессе плавки стали некоторых химических элементов с целью улучшения ее качества.

Легирование наряду с варьированием параметрами проката и термической обработкой является способом повышения качества стали (не только прочности).

------------- Характеристика? -------------

Структура стали зависит от условий кристаллиза­ции, химического состава, режима термообработки и прокатки, поэтому варьируя этими условиями можно по­лучать сталь с заданными прочностными и другими свойствами. Сталь производят в мартеновских печах и конверторах с поддувкой кислородом сверху. Для наи­более ответственных деталей используются стали, полу­чаемые путем электрошлакового переплава. Электрос­таль отличается низким содержанием вредных примесей и высоким качеством.

Качество стали определяют механические свойст­ва: сопротивление статическим воздействиям (временное сопротивлен. и предел текучести при растяжен.); сопрот. динамич. возд-ям и хрупкому разруш. (ударной вяз­костью при различ. температурах); показателями плас­тичности (относительным удлиннением); сопрот. рас­слоению (изгибом в холодном состоянии).