Сталь 325 и 345

Обновлено: 28.04.2024

С тех пор как люди открыли для себя металл, они научились использовать его практически во всех сферах жизни. При этом каждый случай применения требует от металла специфических характеристик. Поэтому в современном мире существует тысячи видов металлов и сплавов. Одна из широко известных и повсеместно используемых марок – сталь C345.

Состав и расшифровка

Литера «С» в названии марки говорит, что сталь относится к категории строительных, а цифровое значение 345 обозначает на предел текучести проката в Н/мм2.

А также иногда в наименование присутствует литера «К», обозначающая улучшенную устойчивость к коррозии.

Кроме того, в маркировке встречается литера «Д» – так отмечаются сплавы с увеличенной долей меди в составе, что также увеличивает коррозионную стойкость.

Сталь представляет собой сплав металлов повышенной прочности, основную часть которого занимает железо. По ГОСТ 27772, принятому в 1988 году, железа в этом сплаве должно быть не менее 96,4%. Здесь также содержится марганец, другие примеси.


Обозначенный ГОСТ регулирует химический состав С345. Вот базовые элементы сплава, помимо железа.

Марганец – с удельной долей до 1,7%. Этот элемент увеличивает прочность и твердость сплава, кроме того, повышает его ударную устойчивость.

Кремний – главный раскислитель с долей не более 0.8%. Он улучшает свариваемость и положительно сказывается на прочности и вязкости. Кроме того, кремний препятствует образованию окалин и повышает общую упругость сплава.

Углерод – его массовая доля меньше остальных базовых: не более 0,15%. Однако это не менее важный элемент, именно от него напрямую зависит прочность стали.


Кроме базовых, согласно ГОСТ 27772-88 в состав могут выходить и другие элементы.

Никель, который делает сплав более устойчивым к ржавчине и термостойким.

Хром – помогает стали сопротивляться абразивному износу, защищает ее от коррозии и делает прочной при воздействии температуры.

Медь, без которой сталь С345 хуже бы сопротивлялась агрессивной среде.

Стоит отметить, что ни один из этих элементов не влияет на свойства этой марки стали существенным образом, так как их содержание незначительно.

Кроме того, как и в любом другом сплаве, здесь присутствуют вредные примеси. Они могут попадать сюда из исходников и ошибок в производственном процессе. Чаще всего это сера, фосфор и мышьяк.

Превышение нормативных показатели этих элементов негативным образом сказывается на характеристиках стали: фосфор снижает сопротивляемость на разрыв, а сера пагубно сказывается на ломкости.

В зависимости от температурного режима применения и вероятности разрушения сталь С345 испытывается на ударную вязкость и делится на ряд категорий, которые обладают индивидуальными свойствами:

С345-1 обладает ударной вязкостью при температуре до -40°С;

С345-2 выдерживает более низкую температуру – -70°С;

С345-3 обладает ударной вязкостью при температуре -40°С и после механического старения;

С345-4 тоже не боится механического старения, но выдерживает более низкую температуру – до -70°С.


Документом ГОСТ 27772-2015 от 01.09.2016 года введен ещё ряд категорий этого сплава.

Здесь отмечены параметры испытаний ударной вязкости KCV после механического старения и прописаны категории со следующими нормативными показателями:

С345-8 – прошла испытания ударной вязкости KCU после механического старения при температуре 20°С, и рассчитана на работу при температуре -40°С;


Особенности изготовления

Процесс изготовления стали данной марки не является слишком сложным. Всё происходит под воздействием температуры около 1550°С. Здесь можно выделить несколько этапов.

В первую очередь разогревают железо, и выдерживают некоторое время до расплавления.

Очищают от ненужных примесей, которые всплывают на поверхность.

Далее добавляют необходимые компоненты – и охлаждают.

Характеристики и свойства

С345 по классификации относится к сталям для строительных конструкции. В основном производится в листах, из которых впоследствии прокатываются изделия строительного назначения. Марка ценится на рынке за свои потребительские качества – доступную цену, легкость и плотность. Изделия из С345 используются при возведении различных сооружений, опор и в перекрытиях.

Как уже было отмечено, температура плавления стали приблизительно 1550°С, однако переход в жидкое состояние будет при 1640°С.

По справочным данным известно, что 1 кубический метр стали этой марки весит 7,85 тонны – это так называемый объёмный вес.

Отсюда видно, что плотность в кг/м3 будет равняться – 7850, что является высокой плотностью и характеризуется повышенным классом прочности.

Удельный вес – тоже справочный показатель, знание его значения поможет рассчитать тоннаж для грузоперевозки или металлоемкость изготавливаемой детали.

Магнитится и слабо пропускает ток. При разогреве до 20°С показывает предел кратковременной прочности 490 МПа и текучесть при 345 МПа, а кроме того, незначительно расширяется в районе 30-40 мкм.

Сплав также плохо переносит воздействие окружающей среды и растворяется в кислоте и щелочи. При воздействии кислорода и влаги активно образуется коррозия. Для борьбы с этим на строительные элементы из С345 наносят защитные влагостойкие составы.

По общепринятой шкале Роквелла относительная твердость материала у стали С345 – 24 единицы, что можно охарактеризовать как низкую твердость.

Предельное нормативное напряжение (расчетное сопротивление), которое может выдержать лист С345 толщиной до 20 мм, равно 320 МПа.

Временное сопротивление на разрыв – сталь выдерживает нагрузку в 460 МПа, при этом имеет относительное удлинение на 21%, однако деформация отмечается уже при воздействии 345 МПа.


Это характеризует данный материал как довольно пластичный.

Модуль упругости при этом находится в пределах от 20000 до 21000 кг/мм2.

Сталь отлично сваривается, по этому параметру относится к первой группе. Не требует специфических подготовительных действий, таких как прогрев или применение флюсов. Сварные соединения получаются достаточно прочными, и практически не уступают при критической нагрузке цельному материалу.

Сварка происходит вручную дугой, а для того чтобы не перегреть металл, ставят низкую силу тока, не более 40А. Как и при сварке других металлов, для улучшения сцепления кромки лучше предварительно зачистить механически.

Под воздействием термической обработки сталь не становится более прочной, этому препятствует низкое содержание углерода и хрома в составе.

Сортамент и аналоги

По действующему стандарту для строительных стальных конструкций из С345 изготавливают фасонный листовой прокат, а также различные листы и гнутые профили.

Сталь С345 имеет много аналогов отечественного и иностранного производства. Наиболее известный российский аналог – сталь 09Г2С.

Обе марки идентичны, однако у последнего по ГОСТу регламентировано наличие до 0,08% мышьяка в составе, что делает его немного более устойчивым к коррозии. Этот аналог много «работает» в промышленных металлоконструкциях, которые должны выдерживать значительные нагрузки и экстремальные температуры от -70°С до +420°С. В наименовании есть литера «Г», что указывает на наличие марганца, а цифра 2 рассказывает о его удельной массовой доле в составе – 2%.


Цифры 09 информируют об общей доле углерода – 0,9%.

Кроме того, сейчас на международном рынке металлов широко распространены следующие заменители С345:

Cr. 50 type 1-4 (Америка);

Импортные аналоги незначительно отличаются добавками, примесью и составом. Однако все они могут без затруднений взаимодействовать друг с другом, и выдерживают примерно одинаковые нагрузки.

Сталь С345 – достоинства и недостатки, химический состав, расшифровка, применение

Строительная низколегированная сталь С345 – популярный материал, широко применяемый для возведения сварных строительных конструкций. Строительство является основной областью применения стали С345, она идеально сбалансирована для возведения металлоконструкций. Низкая стоимость, высокая твердость, неограниченная свариваемость и возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне обеспечили сплаву популярность и широкое распространение. Такие недостатки стали С345, как неустойчивость к коррозии и невозможность улучшения характеристик с помощью термообработки нисколько не умаляют ее ценности, как универсального строительного сплава.

В этой статье мы рассмотрим уникальные характеристики и свойства стали С345, ее химический состав, значение маркировки, плюсы и минусы, а также аналоги, доступные на зарубежных рынках.

Расшифровка

Буква С означает, что сталь относится к категории строительных. Число 345 указывает на предел текучести - 345 Н/мм2. Основными элементами, определяющими свойства и эксплуатационные характеристики стали С345 согласно ГОСТ 27772 от 1988 года являются:

  • Углерод. В стали С345 содержится в количестве до 0.15%. Углерод является базовым компонентом стали наряду с железом, составляющим до 98% материала. От содержания углерода напрямую зависят такие характеристики стали, как прочность, твердость, ударная вязкость, текучесть, ломкость, отпускная хрупкость, свариваемость. Стали с высоким содержанием углерода считаются жесткими, они идеально подходят для постоянных нагрузок и часто используются в строительстве в качестве материала для жестких несущих конструкций и каркасов. К недостаткам таких сталей относится невысокая устойчивость против динамических нагрузок – ударов и вибраций, а также невысокие показатели обрабатываемости. Малоуглеродистые стали считаются мягкими, они не используются в жестких конструкциях. Их достоинством является высокая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам, а также легкость обработки. Такие стали используются для изготовления деталей методом холодной штамповки или вытяжки. Детали из малоуглеродистых сталей работают в условиях постоянных динамических нагрузок, не трескаются и не ломаются. Они не имеют ограничений по свариваемости, а недостающие прочность и твердость можно восполнить с помощью термической обработки. Умеренное содержание углерода обеспечивает металлу баланс прочности и вязкости. Такие стали считаются универсальными и широко применяются в большинстве отраслей промышленности.
  • Кремний. В стали С345 содержится в количестве до 0.8%. Кремний является популярным раскислителем. Раскислители – это элементы, которые вводятся в состав сталей для нейтрализации образования газов в процессе затвердевания. Нераскисленные стали становятся пористыми из-за газов – кислорода и азота, активно выделяющихся в процессе затвердевания. Раскислитель связывает эти элементы, в результате чего структура стали становится однородной, без пор и раковин. Раскисленная сталь называется спокойной (сп), умеренно раскисленная – полуспокойной (пс), нераскисленная – кипящей (кп). Помимо функции раскислителя, кремний является легирующим элементов, он повышает такие свойства металла, как окалиностойкость, устойчивость к воздействию кислотных сред, прочность, упругость, свариваемость.
  • Марганец. В стали С345 содержится в количестве от 1.3 до 1.7%. Марганец является раскислителем, как и кремний. Он нейтрализует вредное влияние фосфора и серы, повышая качество металла. Марганец увеличивает твердость и прочность, не снижая пластичности сплава.

Помимо перечисленных выше элементов, которые являются базовыми для стали С345, допускается наличие следующих добавок:

  • Никель (до 0.3%). Никель – распространенный легирующий элемент, который используется для придания материалу антикоррозионных свойств, жаропрочности и лучшей прокаливаемости.
  • Хром (до 0.3%). Самой популярной легирующей добавкой является хром. Он доступен и способен оказать существенное влияние на свойства стали. Хром применяется при производстве хромированных и хромистых сталей. Хромированные стали – это стали, на которые наносится защитный слой хрома. Они надежно защищены до тех пор, пока сохраняется целостность защитного покрытия. Хромистые стали содержат хром в составе, поэтому не зависят от целостности защитного слоя и не утрачивают своих свойств в результате механических повреждений. Высокое содержание хрома в составе стали делает ее нержавеющей.
  • Медь (до 0.3%). Добавляется в строительные стали, придает металлу твердость, прочность, снижает восприимчивость к коррозии.

Применение

Прокатный профиль из стали С345 используется для возведения металлоконструкций. Это основное применение данной марки стали. Технологические свойства материала, такие как хорошая свариваемость и пластичность, а также невысокая стоимость производства обеспечили металлу широкую популярность в строительной сфере. Сталь С345 является аналогом знаменитой марки 09Г2С, что делает ее столь же востребованной. Доступность материала позволяет применять его в отраслях с высоким расходом стали, например, при строительстве трубопроводов большой протяженности.

Характеристика стали С345

Сталь С345 является строительной низколегированной сталью. Ее главные достоинства:

  • прочность;
  • пластичность;
  • отличная свариваемость;
  • возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне;
  • низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

  • неустойчивость к коррозии;
  • термообработка не улучшает качества материала.

Несмотря на ряд недостатков, сталь С345 остается универсальным материалом, подходящим для широкого применения в строительстве.

Что нужно знать о стали 09Г2С – описание, технические характеристики и сравнительные данные

09Г2С сплав, изделия из которого можно найти в любой промышленной отрасли. Характеристики сплава этого типа в сравнении с аналогами являются наиболее гибкими, а его невысокая стоимость делает возможным массовое применение, например, в строительстве сложных промышленных объектов или прокладке трубопроводов в соответствии с требованиями эксплуатации.

Основное назначение

Производится и предназначается для изготовления сварных конструкций это главная область применения. Благодаря механической прочности подходит для изготовления тонких стальных деталей, легко сваривается, устойчива к высоким нагрузкам. Из стали 09Г2С изготавливается основной объем металлопродукции балки, листы, трубы, поковки и другие изделия.

Расшифровка 09Г2С

Маркировка стали 09Г2С указывает на химический состав сплава:

  1. долю углерода в сплаве - 09;
  2. колебание доли марганца 2% в общем объеме Г2;
  3. долю кремния до 1% - C.

В сплав 09Г2С добавляются дополнительные компоненты сера, хром, фосфор, никель, медь,алюминий, азот. Они не указываются в маркировке, т.к. доля не превышает цифры 1% от объема сплава. Маркировка стали не всегда соответствует химическому составу, сталь маркируют по показателям структуры, назначения, методам изготовления, по химическим свойствам. Иногда возникает путаница в маркировках, например, 09Г2С путают со сталью 354. Однако 345 это маркер текучести, не имеющий отношения к химическому составу, сталь с такой маркировкой предназначается для применения в строительстве.

Достоинства и недостатки 09Г2С

Недостаток у стали 09Г2С один неустойчивость к ржавчине. Достоинств гораздо больше:

  1. прочность;
  2. длительность сроков эксплуатации при нормальных условиях (более 30 лет);
  3. термоустойчивость не теряет форму при температурах от примерно -70 до 425С;
  4. нет отпускной хрупкости;
  5. хорошая свариваемость;
  6. низкая стоимость;
  7. высокая сопротивляемость механическим воздействиям;
  8. нетребовательность в обработке.

Подверженность ржавлению ограничивает сферу эксплуатации изделий из стали 09Г2С, однако преимущества перед другими сплавами делает ее самой востребованной и распространенной.

Применение стали 09Г2С

Материал с успехом используется для изготовления износостойких строительных изделий. Это швеллеры, несущие балки, уголки ограждения и прочие изделия. В других отраслях промышленности востребованы такие показатели, как температурный диапазон устойчивости стали. Например, прокладка трубопровода на севере России накладывает определенные требования к материалу изготовления труб. Устойчивость к низким температурам до -70 и экономичность стали 09Г2С это идеальное сочетание для прокладки затратных по количеству материала и подверженных низким температурам коммуникаций, в том числе - трубопроводов. Сталь 09Г2С популярна в автомобилестроении и в химической промышленности благодаря устойчивости к химическому и биологическому воздействию, а также высоким показателям прочности болтового крепления изделий.

Особенности сварки стали 09Г2С

Сталь 09Г2С отличается простотой сварки, это свойство обеспечивается низким содержанием углерода в сплаве. Требований к подогреву нет можно варить без предварительной термической обработки, это не влияет на прочность шва. Способы сваривания и оборудование любые, можно варить газовой горелкой или электрической дугой под флюсом. Стальные изделия не требуют закалки до начала или по окончании сварки и не перегреваются в процессе сварочных работ, благодаря чему не изменяются зернистость и пластичность материала. Т.к. 09Г2С это низколегированный малоуглеродистый сплав, при сварке необходимо использовать различные электроды соответствующего назначения.

Вторичное сырье

Из-за распространенности сплава вторсырье отличается огромным разнообразием изделий. Сюда относятся швеллеры, уголки, балки, арматура, листовой лом, профиль, заготовки, фланцы. Несмотря на то, что сталь 09Г2С низколегированная углеродистая, отходы производства имеют ценность лома и перерабатываются.

Номенклатура продукции из стали 09Г2С

Российские предприятия производят следующую продукцию из стали 09Г2С:

  • 19281-73 Сортовой и фасонный прокат;
  • 19282-73 Листы и полосы.

Такая номенклатура еще раз свидетельствует о свойствах сплава 09Г2С, позволяющих изготавливать из него практически любые изделия для широкого использования.

Характеристики стали 09Г2С

Сталь 09Г2С поддается ковке в температурном диапазоне 850 1250С. В зависимости от нагрева сталь обладает пределом текучести в диапазоне 255 155 Мпа. Не теряет пластичности при сварке. В температурном диапазоне 100-500С изменение коэффициента линейного расширения составляет 2,4Х10-6 ед. Рабочие температуры в диапазоне от -70 до +425С.

Поставка

В22 - Сортовой и фасонный прокат

В23 - Листы и полосы

ГОСТ 103-2006; ГОСТ 17066-94; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 5520-79; ГОСТ 82-70;

В33 - Листы и полосы

ГОСТ 19282-73; ГОСТ 10885-85;

В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним

ГОСТ 9567-75; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 30564-98; ГОСТ 30563-98; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; ГОСТ 53383-2009;

Химический состав

Определение стали 09Г2С как низколегированной означает, что содержание легирующих добавок в химическом составе сплава минимально. При увеличении процентной доли элемента или добавки меняется маркировка стали. Данная маркировка определяет сталь 09Г2С как кремнемарганцовистую, это значит, что остальные добавки в сумме не превышают 1-2% от общего объема сплава.

Химический состав в % материала 09Г2С

ГОСТ 19281 - 2014

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

V

N

Cu

As

до 0.12

0.5 - 0.8

1.3 - 1.7

до 0.3

до 0.035

до 0.03

до 0.008

до 0.08

Примечание: Сталь должна быть раскислена Al=0.02-0.06%. Также хим. состав указан в ГОСТ 5520 - 79, ГОСТ 19282-73


Температура критических точек материала 09Г2С.

Ударная вязкость

Ударная вязкость показывает, как изделие ведет себя под ударными или динамическими нагрузками и является одной из ключевых технических характеристик сплава. Она сильно зависит от температуры нагрева или охлаждения, поэтому в таблице приведены температурные значения.

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка

ГОСТ 19281-73. Сортовой и фасонный прокат сечением 5-10 мм.

ГОСТ 19281-73. Сортовой и фасонный прокат сечением 10-20 мм.

ГОСТ 19281-73. Сортовой и фасонный прокат сечением 20-100 мм.

ГОСТ 19282-73. Листы и полосы сечением 5-10 мм.

ГОСТ 19282-73. Листы и полосы сечением 10-160 мм.

ГОСТ 19282-73. Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные) сечением 10-60 мм

Нормы ударной вязкости KCV, Дж/см 2*

Класс прочности

При температуре 20 С

При температуре 0 С

325

>34

345

>40

*только для сортового и фасонного проката

Предел выносливости

Показатель предела выносливости, это значение максимального давления в цикле, при котором сталь не разрушается от усталости металла. Количество циклических нагружений может быть неопределенно большим.

Предел текучести стали 09Г2С

Предел текучести показывает, какое напряжение нужно создать, чтобы деформация стали продолжалась при сохранении нагрузки. Показатель изменяется в зависимости от содержания легирующих добавок и углерода. Кремний и марганец не оказывают влияния на текучесть стали.

Температура испытания, °C / σ0,2

Прокаливаемость стали 09Г2С

Закаленный слой какой глубины можно получить при прокаливании изделия на этот вопрос отвечает показатель прокаливаемости. Наибольшее влияние на прокаливаемость оказывает содержание углерода в сплаве.

Расстояние от торца, мм / HRC э

Критический диаметр в воде, мм

Критический диаметр в масле, мм

Технологические свойства стали 09Г2С

К основным технологическим свойствам стали относятся:

  • свариваемость определяет качество и прочность сварных соединений;
  • флокеночувствительность поражаемость стали флокенами, структурными дефектами, вызываемыми повышенным содержанием водорода;
  • склонность к отпускной хрупкости склонность к понижению ударной вязкости после высокого отпуска при медленном охлаждении.


Технологические свойства материала 09Г2С .

Свариваемость:

Флокеночувствительность:

Склонность к отпускной хрупкости:

Марка 09Г2С — удаоная вязкость, Дж/см 2

Сортамент

Размер, мм

KCU при температурах

После закалки и отпуска

Механические свойства стали 09Г2С

Информация о механических свойства стали указываются для определенных температур, т.к. металл меняет свои свойства при нагревании/охлаждении. К ним относятся прочность, твердость, пластичность, ударная вязкость.

Механические свойства при Т=20 o С материала 09Г2С .

Размер

Напр.

y

KCU

Термообработка

мм

МПа

кДж / м 2

Лист, ГОСТ 5520-79

430-490

265-345

21

590-640

Трубы, ГОСТ 10705-80

490

343

20

Сорт, Класс прочности 265, ГОСТ 19281-2014

430

265

Механические свойства при повышенных температурах

Нормализация 930-950 °С

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Листы толщиной 34 мм в состоянии поставки НВ 112-127 (образцы поперечные)

Свойства по стандарту ГОСТ 14249

Температура стенки сосуда или аппарата, o С

Временное сопротивление разрыву σB,МПа (кгс/см 2 )

Предел текучести для остаточной деформации, Re МПа (кгс/см 2 )

При толщине стенки до 32 мм

При толщине стенки более 32 мм

Допускаемое напряжение при растяжении, σ, МПа (кгс/см 2 ) при температуре, o С*

+20

+100

+150

+200

+250

+300

+350

+375

+400

+410

+420

+430

+440

+450

+460

+470

+480

*При температуре ниже +20 o С допускаемые напряжения принимают такими же, как при +20 o С, при условии допустимого применения материала данной температуре

Свойства по стандарту ГОСТ 10066-94

Временное сопротивление разрыву σB МПа

Предел текучести для остаточной деформации, σT МПа

Относительное удлинение при разрыве, δ, %

*для проката толщиной 0,5-3,9 мм и широной не менее 500 мм

Изгиб до параллейности сторон для горячекатаного и холоднокатаного проката d:=2а, где а — толщина образца, d — диаметр оправки

Предел текучести для остаточной деформации, σT МПа*

Относительное удлинение при разрыве, δ5, %

Термически обработанная продукция

Без термической обработки**

* По согласованию между производителем и заказчиком: временное сопротивление разрыву не менее 441 Мпа, предел текучести для остаточной деформации не менее 245 МПа

**Механические свойства труб без термической обработки устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем. В случае отсутствия такого согласования производство сварных холоднодеформированных труб должно соответствовать нормам, указанным в таблице.

Физические свойства стали 09Г2С

К физическим свойствам стали относятся теплопроводность, теплоемкость, модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент линейного и объемного расширения при температурных изменениях.

Физические свойства материала 09Г2С .

T

E 10 - 5

a10 6

l

r

R 10 9

Град

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м 3

Дж/(кг·град)

Ом·м

100

11.4

200

12.2

300

12.6

400

13.2

500

13.8

Аналоги и заменители стали 09Г2С

В таблице приведены маркировки сплавов, аналогичных стали 09Г2С на зарубежных рынках. Обратите внимание, не все аналоги являются точными.

Зарубежные аналоги материала

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

О течественные аналоги и заменители стали

Замена материала иногда требуется при разработке или обслуживании металлоконструкций. Инженер конструктор может использовать ближайший по характеристикам сплав отечественного или иностранного производства. В таблицах ниже перечислены маркировки сплавов, подходящих для замены 09Г2С.

Марка металлопроката

Заменитель

09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С

Сравнение 09Г2С с маркой 17Г1С

Две популярные марки стали имеют схожий по содержанию состав, но отличаются рядом характеристик, особенно в структуре. Мартенситная структура стали 09Г2С оптимальна для несущих конструкций, поэтому сталь 09Г2С определяется как конструкционная и широко применятся в строительстве. 17Г1С для изготовления несущих конструкций почти не используют. Повышенное содержание углерода в этом сплаве обеспечивает формирование ферритной структуры, которая, несмотря на прочность, больше подходит и дает возможность для прокладки подземных коммуникаций. Поэтому 17Г1С сталь, из которой делают трубы для теплосетей и промышленных инженерных систем. Она также уступает по морозостойкости, ее нижний температурный предел равен -40С против -70С у сплава 09Г2С, однако отличается повышенной устойчивостью к высоким температурам до +475С против +425 градусов в случае с 09Г2С.

В чем разница между оцинкованной, нержавеющей и черной сталью

Говоря о показателях коррозийной устойчивости, нержавеющая сталь предпочтительнее, чем оцинкованная и черная, это разные категории защищенности. Оцинкованную сталь от коррозии защищает тонкий или толстый слой цинка, а нержавеющую содержание легирующих добавок в структуре сплава. Это большая разница, т.к. повредить слой цинка легко, за ним обнаружится ничем не защищенная сталь. Нержавеющая сталь не нуждается в защитной пленке, она защищена изнутри собственными химическими свойствами до конца срока службы, отсутствие покрытия никак на ней не сказывается.

Черная сталь не обладает защитой вообще, поэтому является наиболее восприимчивой к коррозии. Для увеличения срока эксплуатации ее рекомендуется покрывать порошковой краской и обрабатывать в полимеризационной печи.

По сроку эксплуатации

Сроки службы работающих деталей у каждой из сталей отличаются в два раза 50 лет у первой против 25 лет у второй и 10 лет у третьей. И это средние показатели, т.к. из-за получения повреждений цинкового слоя изделие, скорее всего, выйдет из строя раньше. Черная сталь является наименее износостойкой.

По экологичности

Цинк при нагревании или под воздействием кислот выделяет вредные соединения оксид цинка, фосфиды. Отравления могут быть разной силы вплоть до летального исхода при обильном поражении. Нержавеющая сталь полностью безопасна в любых изделиях и отлично зарекомендовала себя в производстве посуды. Черный металл также не является токсичным, но из-за подверженности коррозии практически всегда изолирован от человека защитным слоем краски.

По стоимости

Нижняя граница стоимости 1 тонны обыкновенного нержавеющего листа 113 тыс. рублей. Оцинкованный горячекатный лист такого же веса можно купить по цене от 67 тыс. рублей.Цена такого же листа черной стали начинается от 45 тыс. рублей. На стоимость также влияют качественные характеристики стали и выбор производителей. Подробнее об этом читайте в материалах нашего сайта.

Методы контроля

Для контроля качества стали на производстве применяют следующие технологии:

  1. отбор проб для химического анализа;
  2. вычисление углеродного эквивалента;
  3. проверка качества поверхности листового металла;
  4. осмотр кромок;
  5. снятие стружки (при необходимости);
  6. ультразвуковая проверка сплошности квадратного листа;
  7. технологические и механические испытания образцов.

Условные обозначения

временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

предел текучести условный, МПа

предел прочности при сжатии, МПа

предел текучести при сжатии, МПа

предел упругости, МПа

предел прочности при изгибе, МПа

предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа

относительное удлинение после разрыва, %

относительная осадка при появлении первой трещины, %

предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа

ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2

Описание стали С355

Описание стали С355 не может обойти вниманием аналоги марки – С355-5, С355-6 и стали других категорий. Закономерно стоит проанализировать характеристики самого этого сплава и его расшифровку. А также надо будет изучить расчетное сопротивление и плотность по ГОСТу.



Общее описание

Расшифровка марки стали С355 существенно отличается от расшифровок ряда других сплавов. Буква «С» в начале обозначения не имеет никакой связи с химическим составом металлургического продукта. Она говорит только, что он имеет строительное предназначение. Следующие цифры также ничего не говорят про процентное соотношение разных компонентов. Они указывают лишь на предел текучести, измеряемый в ньютонах на квадратный миллиметр.

Доля углерода составляет в этом сплаве 0,14%. Концентрация марганца заметно больше, и колеблется от 1 до 1,8%. На долю кремния может приходиться минимум 0,15, а максимум 0,8%. В незначительных количествах присутствуют такие вредные примеси, как сера и фосфор. А также отмечается наличие других элементов (по 0,3% и менее):

Модификация С355-5 содержит зерна феррита, бейнит и мартенсит. При травлении этого вещества игольчатость у мартенсита не обнаруживается. В стали С355-6 феррит принимает полиэдрическую геометрию. Может он быть представлен и игловидными структурами.

Отмечается возможное присутствие неметаллических вкраплений.



Химические

Базовый состав этого сплава описан в ГОСТ 27772-2015. Доля железа примерно составляет 96%. Ограниченное количество углерода позволяет классифицировать сталь С355 как сплав с малой степенью легирования. Хотя она не позволяет добиться высокой стойкости к внешним воздействиям, зато простота технологических манипуляций будет обеспечена. Добавление марганца гарантирует повышенные эксплуатационные свойства готового продукта.

Но роль марганца на этом не исчерпывается. Он гарантирует устранение окислов железа, негативно влияющих на характеристики получаемой продукции. Такой легирующий элемент снимает преграды, блокирующие рост упругости и твердости. Хотя никеля, хрома и меди сравнительно немного, благодаря им сплав оказывается более жаростоек и успешно противостоит коррозионным изменениям.

Незначительное присутствие серы и фосфора позволяет описать С355 как один из высококачественных сплавов. Он сопротивляется хорошо не только коррозии, но и другим вариантам окисления.

Физико-механические

Расчетное сопротивление в ГОСТ 27288 для этого металла не описано. Его предстоит определять технологам дополнительно. Плотность составляет 7,85 грамма на 1 см3. Сталь С355 способна перенести различные тепловые режимы. Ее свободно используют при охлаждении до -40 градусов. Наивысшая же допустимая температура составляет 475 градусов. Сопротивляемость растяжению составляет 470-630 МПа. При соответствии этим характеристикам металл считается нормального качества. Для сравнения — у сплава S235 прочность на растяжение будет колебаться от 360 до 510 МПа. Именно поэтому можно сказать, что С355 наиболее прочен среди этих вариантов. Стойкость сплава к нагрузкам очень велика. Он весьма пластичен, что удобно при обработках. Свариваемость тоже можно считать плюсом для такого соединения. Его можно обрабатывать механически любым способом, какой только применяется в отношении стали. Нет ограничений по термической обработке, отжигу и отпуску (за исключением рекомендаций по конкретному сплаву).

Это требует строгого соблюдения технологических норм и сроков манипуляций. К стали С355 можно применять различные варианты сварки. Допускается сваривание как без подогрева, так и с предварительным разогревом. Во втором случае понадобится последующая обработка при высокой температуре. Толстые листы такого сплава варят исключительно по многослойной методике — другие подходы не годятся. Ковать этот металл надо так же, как и сталь иных марок. Конкретные тонкости технологии определяются методом ковки. А также учитывают номенклатурную характеристику каждой товарной позиции. При этом ковка начинается на температуре 1250 градусов. Далее ее постепенно понижают до 800 градусов.

Аналоги

Официальных российских аналогов у такого сплава не зафиксировано. Неформально этот металл можно заменять на:

В Китае подобием С355 является L03453. Американские металлурги разработали на замену его стали K02306 и Grade 50. По стандартам ЕС сплаву С355 соответствуют:

Конструкционная сталь, слабо легированная кремнием и марганцем, оказывается вполне привлекательным решением для многих фирм. Ее применяют очень широко — и в машиностроении, и в энергетике, и в строительстве мостов, и в металлургии, и в других сферах. На основе стали С355 могут делать разнообразный металлопрокат, в том числе отличающиеся по толщине листы. Допускается также выработка труб и двутавровых балок, швеллеров и квадратов.

На основе такого металла могут быть созданы еще и хорошие стальные уголки. Еще этот прокат подходит для выработки:

Читайте также: