ЧЕМ ОТЛИЧАЮТСЯ МАРКИ СТАЛИ И В КАКИХ СЛУЧАЯХ СЛЕДУЕТ ПРИМЕНЯТЬ ВЫСОКОПРОЧНУЮ СТАЛЬ?

С середины прошлого века стальные конструкции стали популярным строительным материалом. Многолетний опыт применения доказал эффективность и технологичность этого метода возведения как промышленных, так и гражданских объектов. Уменьшение массы и транспортных расходов, сокращение сроков и снижение себестоимости строительства — преимущества применения металлоконструкций.

Прочность и, одновременно, пластичность, делают сталь материалом, который применяется практически во всех объектах строительства. Существует множество обладающих уникальными и специфическими характеристиками марок стали. Классификация позволяет систематизировать и упорядочить их по типам и свойствам, что упрощает выбор для применения.

1. По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Углеродистая, вместе с железом и углеродом, содержит марганец (до 1%) и кремний ( до 0.4%), а также вредные примеси — серу и фосфор. Отличается от чугуна только меньшей концентрацией углерода и делится на следующие группы:
2. Высокоуглеродистая (0,6-2%);
3. Среднеуглеродистая (0,25-0,55%);
4. Низкоуглеродистая (до 0,25%).

В состав легированной стали, кроме указанных компонентов, входят легирующие химические элементы (хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий, титан и др.), которые повышают качество стали и придают ей уникальные свойства. По соотношению легирующих элементов марки разделяют на:

• Низколегированные (до 2,5%);
• Среднелегированные (до 10%);
• Высоколегированные (до 50%).

В маркировке углеродистых и легированных сталей  первые 2 цифры показывают среднее содержание углерода (в сотых или десятых долях процента, в зависимости от марки), буквами обозначают легирующие элементы, а цифрами справа от буквы — их среднее содержание. Например, в сталь марки 14Х17Н2 входят 0,14% углерода, 17% хрома и 2% никеля.

2. По назначению различают стали со схожими химическими свойствами и эксплуатационными характеристиками, но в обозначении есть указание на различные условия их применения.

Они разделяются на:

• Конструкционные — для производства деталей машин, элементов стальных конструкций;
• Инструментальные — для изготовления режущего и измерительного инструмента;
• Особого назначения — стали с особыми физико-химическими свойствами (кислотостойкая, нержавеющая, жаропрочная, электротехническая и др.).

В их маркировке можно встретить специальные символы: С — строительные, Сп — конструкционные, У — инструментальные. По своему составу они могут быть и углеродистыми, и легированными.

3. Чем меньше примесей, тем выше качественные характеристики стали. По показателям качества стали делятся следующим образом:

• Обыкновенного качества — в их составе до 0,06 % серы и 0,07 % фосфора;
• Качественная — содержит до 0,035 % серы и 0,035 % фосфора;
• Высококачественная — содержит не более 0,025 % серы и 0,025 % фосфора;
• Особовысококачественная — содержит менее 0,015 % серы и 0,025 % фосфора.

В конце обозначения высококачественной стали стоит буква А

4. Стали разделяются по структуре кристаллической решетки, которую образуют легирующие элементы, на следующие группы:
5. Доэвтектоидные;
6. Эвтектоидные;
7. Заэвтектоидные.

Эта информация не отображается в маркировке стали, но учитывается при ее использовании.

5. Раскисление — это удаление кислорода из жидкой стали в процессе застывания в изложницах, чтобы готовый металл быстро не ржавел. По способу раскисления стали классифицируются на:
6. Спокойные;
7. Полуспокойные;
8. Кипящие.

Соответственно, в маркировке появляются символы —  сп, пс, кп.

Следует отметить, что производство стройматериалов, в том числе стальных строительных конструкций, регулируется законодательством РФ через стандарты, санитарные нормы и другие нормативные документы. К примеру, СНиП II-23-81 * содержит положения, которые должны соблюдать проектные организации, а в СП 53-101-98 даны рекомендации для изготовителей металлоконструкций. В ГОСТ 27772-88 содержится информация, которая распространяется на металлопрокат и гнутые профили, предназначенные для строительных металлоконструкций. В этих документах указываются марки стали, виды металлопроката и металлоизделий, которые применяются в строительстве с точки зрения их прочностных характеристик. А также таких эксплуатационных свойств, как деформируемость, свариваемость, стойкость к коррозии, температуре, агрессивной среде и др.

Наиболее востребованные в строительной отрасли марки стали — 09Г2С, С345, Ст3, Ст5пс. К примеру, Ст3 хорошо деформируется, поддается механической обработке, сваривается всеми способами и используется при изготовлении деталей разных форм и размеров. Сталь 09Г2С и ее аналог С345 обладают высокой прочностью и температурной стойкостью. Применение этих сталей позволяет значительно снизить металлоемкость строительных конструкций и выполнять работы в любых климатических условиях. Сталь Ст5пс обладает средними эксплуатационными показателями и применяется, в основном, при изготовлении крепежных деталей (болты, гайки, шайбы и др.), а также валов, рычагов, фланцевых соединений.

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ

Высокопрочными считаются стали с пределом прочности больше 1600 МПа и пределом текучести больше 1400 МПа. Эти марки предназначены для эксплуатации в тяжелых и особо тяжелых условиях. Высокопрочные стали используются в изготовлении конструкций, оборудования, техники, которые подвергаются сильным ударным нагрузкам, интенсивному износу, работают в неблагоприятных климатических условиях. Применение таких сталей позволяет получить высокую конструкционную прочность при одновременном снижении веса. Металлоемкость изделий снижается до 30%. Эксплуатационные свойства высокопрочных сталей достигаются путем подбора легирующих элементов при выплавке. Поэтому для них характерна не только высокая прочность, но и пластичность. А также температурная и антикоррозионная стойкость, длительное сопротивление разнонаправленным механическим нагрузкам.

Согласно ГОСТ 27772-88 стали для строительных конструкций по прочности разделены на 10 классов:

• Стали обычной прочности — С235, С245, С255, С275, С285;
• Стали повышенной прочности — С345, С375, С440, С590;
• Стали высокой прочности — С390;

Где: С — сталь строительная, цифры — предел текучести проката (Н/мм).

Примером широкого применения строительных металлоконструкций является Республика Крым, где уже около десяти лет реализуется масштабная программа по реконструкции старой и созданию новой инфраструктуры. Строятся мосты, транспортные развязки, объекты энергетики, спортивные  и лечебно-оздоровительные комплексы. Все это требует огромных объемов строительных материалов. Крым обладает собственной мощной производственной базой для изготовления металлоконструкций по современным высоким стандартам СТО АРСС. У нас можно заказать изготовление любых металлоконструкций, в том числе из высокопрочных марок стали.