Содержание
Сталь А1 (А0) / Auremo
Сталь А4
Сталь 76Ф
Сталь 76ХСФ
Сталь 76Ц (М76Ц)
Сталь 78ХСФ
Сталь 90АФ (Э90АФ)
Сталь А1 (А0)
Сталь А2
Сталь А3
Сталь 76ВТ (М76ВТ)
Сталь колесная 1
Сталь колесная 2
Сталь колесная 3
Сталь М75
Сталь Н50
Сталь ОС
Сталь ПТ70
Сталь Т60
Сталь 70 (М70)
Сталь 2
Сталь 3
Сталь 3Гпс
Сталь 4
Сталь 54 (М54)
Сталь 5Гпс
Сталь 63 (К63)
Сталь 68 (М68)
Сталь 76Т
Сталь 73В (М73В)
Сталь 73Т (М73Т)
Сталь 73Ц (М73Ц)
Сталь 74 (М74)
Сталь 74Т (М74Т)
Сталь 74Ц (М74Ц)
Сталь 76 (М76)
Сталь 76В (М76В)
Обозначения
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | А1 |
Обозначение ГОСТ латиница | A1 |
Транслит | A1 |
По химическим элементам | — |
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | А0 |
Обозначение ГОСТ латиница | A0 |
Транслит | A0 |
По химическим элементам | — |
Описание
Сталь А1 применяется: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.
Примечание
Сталь нелегированная.
Если по соглашению требуется сталь без термообработки (прокатка или ковка), то применяют обозначение стали А0 вместо А1.
Стандарты
Название | Код | Стандарты |
---|---|---|
Бандажи. Колеса. Оси | В41 | ГОСТ 30272-96, ГОСТ 31334-2007 |
Химический состав
Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Fe | Cu | V | Mo |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ГОСТ 31334-2007 | ≤0.4 | ≤0.04 | ≤0.04 | ≤1.2 | ≤0.3 | ≤0.5 | Остаток | ≤0.3 | ≤0.05 | ≤0.08 |
Fe — основа.
Механические характеристики
Сечение, мм | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | кДж/м2, кДж/м2 |
---|---|---|---|---|
Сталь А0. Оси тяговых и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Без термообработки | ||||
≥280 | 500-650 | ≥20 | ≥196 | |
Сталь А1. Оси тяговых и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Режим N: Нормализация или Нормализация + Отпуск | ||||
≥300 | 520-650 | ≥22 | ≥245 | |
Сталь А1. Оси тяговых и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Режим Т: Закалка + Отпуск | ||||
≥350 | 550-700 | ≥24 | ≥392 |
Описание механических обозначений
Название | Описание |
---|---|
Сечение | Сечение |
sТ|s0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию — 0,2% |
σB | Предел кратковременной прочности |
d5 | Относительное удлинение после разрыва |
кДж/м2 | Ударная вязкость |
Сталь для рельсового транспорта А1 — характеристики, свойства, аналоги
Мы работаем по будням с 9:00 до 18:00
Прием заявок по телефону — круглосуточно
- + 7 (812) 640-28-30
- + 7 (812) 441-23-33
- + 7 (812) 640-28-30
- + 7 (812) 441-23-33
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки А1.
Марка: А1
Классификация материала: Сталь для рельсового транспорта
Применение: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.
Химический состав материала А1 в процентном соотношении
C | Si | Mn | S | P | Cr | Mo | V | Cu |
до 0.4 | до 0.5 | до 1.2 | до 0.04 | до 0.04 | до 0.3 | до 0.08 | до 0.05 | до 0.3 |
Механические свойства А1 при температуре 20
oС
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
— | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
Ось, ГОСТ 31334 — 2007 | 520-650 | 300 | 22 | Нормализация | ||||
Ось, ГОСТ 31334 — 2007 | 550-700 | 350 | 24 | Закалка и отпуск |
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
Механические свойства : | |
sв | — Предел кратковременной прочности , [МПа] |
sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d5 | — Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
y | — Относительное сужение , [ % ] |
KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | — Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Другие марки из этой категории:
- Марка 1
- Марка 2
- Марка 3
- Марка 63
- Марка 76
- Марка 76Т
- Марка 76Ф
- Марка 76Ц
- Марка А1
- Марка А2
- Марка А3
- Марка А4
- Марка ГОСТ5257-98
- Марка К63
- Марка К76
- Марка К76Т
- Марка К76Ф
- Марка К78ХСФ
- Марка К86Ф
- Марка М54
- Марка М68
- Марка М73В
- Марка М73Т
- Марка М73Ц
- Марка М74
- Марка М74Т
- Марка М74Ц
- Марка М76
- Марка М76В
- Марка М76ВТ
- Марка М76Т
- Марка М76Ф
- Марка М76Ц
- Марка Н50
- Марка ОС
- Марка ПТ70
- Марка Т60
- Марка Э76
- Марка Э76Т
- Марка Э76Ф
- Марка Э78ХСФ
- Марка Э86Ф
Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке А1, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав
реального материала марки А1 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке А1 можно уточнить на
информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров.
При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!
Сталь A1 (A0) / Auremo
Сталь A4
Сталь 76Ф
Сталь 76ХСФ
Сталь 76С (М76Ц)
Сталь 78ХСФ
Сталь 90АФ (Э90АФ)
Сталь А1 (А0)
Сталь А2
Сталь А3
Сталь 76ВТ (М76ВТ)
Стальное колесо 1
Стальное колесо 2
Стальное колесо 3
Сталь М75
Сталь N50
Стальная ОС
Сталь ПТ70
Сталь Т60
Сталь 70 (М70)
Сталь 2
Сталь 3
Сталь 3Гпс
Сталь 4
Сталь 54 (М54)
Сталь 5Гпс
Сталь 63 (К63)
Сталь 68 (М68)
Сталь 76Т
Сталь 73В (М73В)
Сталь 73Т (М73Т)
Сталь 73Ц (М73С)
Сталь 74 (М74)
Сталь 74Т (М74Т)
Сталь 74Ц (М74Ц)
Сталь 76 (М76)
Сталь 76В (М76В)
Обозначение
Наименование | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ Кириллица | А1 |
Обозначение ГОСТ латинское | А1 |
Транслитерация | А1 |
Химические элементы | — |
Имя | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ Кириллица | А0 |
Обозначение ГОСТ латинское | А0 |
Транслитерация | А0 |
Химические элементы | — |
Описание
Сталь А1 применяется : для изготовления пластинчатых и кованых заготовок квадратного или круглого сечения, предназначенных для изготовления осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов, железнодорожных и метро РЖД.
Примечание
Нелегированная сталь.
Если по соглашению требуется сталь без термической обработки (прокатка или ковка), то используется обозначение стали А0 вместо А1.
Стандарты
Наименование | Код | Стандарты |
---|---|---|
Бинты. Колеса. Оси | В41 | ГОСТ 30272-96, ГОСТ 31334-2007 |
Химический состав
Стандартный | С | С | Р | Мн | Кр | Си | Фе | Медь | В | Пн |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ГОСТ 31334-2007 | ≤0,4 | ≤0,04 | ≤0,04 | ≤1,2 | ≤0,3 | ≤0,5 | Остальные | ≤0,3 | ≤0,05 | ≤0,08 |
Fe является основой.
Механические характеристики
Сечение, мм | с Т |с 0,2 , МПа | σ B , МПа | д 5 , % | кДж/м 2 , кДж/м 2 |
---|---|---|---|---|
Сталь А0. Ось ведущих и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Без термической обработки | ||||
≥280 | 500-650 | ≥20 | ≥196 | |
Сталь A1. Ось ведущих и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Режим N: Нормализация или Нормализация + Отпуск | ||||
≥300 | 520-650 | ≥22 | ≥245 | |
Сталь A1. Ось ведущих и прицепных вагонов по ГОСТ 31331-2007, ИСО 105-3-82. Режим T: Закалка + Отпуск | ||||
≥350 | 550-700 | ≥24 | ≥392 |
Описание механические метки
Наименование | Описание |
---|---|
Раздел | Секция |
с Т | с 0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию 0,2% |
σ Б | Предел кратковременной прочности |
д 5 | Удлинение после разрыва |
кДж/м 2 | Прочность |
Свойства стальных материалов — SteelConstruction.
info
Свойства конструкционной стали определяются как ее химическим составом, так и методом производства, включая обработку в процессе изготовления. Стандарты на продукцию определяют пределы состава, качества и производительности, и эти ограничения используются или предполагаются проектировщиками конструкций. В этой статье рассматриваются основные свойства, представляющие интерес для дизайнера, и указываются соответствующие стандарты для конкретных продуктов. Спецификация стальных конструкций описана в отдельной статье.
Схематическая диаграмма напряжения/деформации для стали
Содержание
- 1 Свойства материала, необходимые для проектирования
- 2 Факторы, влияющие на механические свойства
- 3 Сила
- 3.1 Предел текучести
- 3.1.1 Горячекатаные стали
- 3.1.2 Холоднодеформированные стали
- 3.1.3 Нержавеющая сталь
- 3.1 Предел текучести
- 4 Прочность
- 5 Пластичность
- 6 Свариваемость
- 7 Прочие механические свойства стали
- 8 Прочность
- 8. 1 Атмосферостойкая сталь
- 8.2 Нержавеющая сталь
- 9 Каталожные номера
- 10 ресурсов
- 11 См. также
[наверх]Свойства материалов, необходимые для проектирования
Свойства, которые должны учитываться проектировщиками при выборе стальных строительных изделий:
- Прочность
- Прочность
- Пластичность
- Свариваемость
- Прочность.
При проектировании механические свойства определяются на основе минимальных значений, указанных в соответствующем стандарте на продукцию. Свариваемость определяется химическим составом сплава, который регламентируется стандартом на продукцию. Долговечность зависит от конкретного типа сплава – обычная углеродистая сталь, атмосферостойкая сталь или нержавеющая сталь.
[вверх]Факторы, влияющие на механические свойства
Механические свойства стали определяются сочетанием химического состава, термической обработки и производственных процессов. Хотя основным компонентом стали является железо, добавление очень небольших количеств других элементов может оказать заметное влияние на свойства стали. Прочность стали можно увеличить за счет добавления таких сплавов, как марганец, ниобий и ванадий. Однако эти добавки к сплаву могут также неблагоприятно повлиять на другие свойства, такие как пластичность, ударная вязкость и свариваемость.
Сведение к минимуму содержания серы может повысить пластичность, а ударная вязкость может быть улучшена за счет добавления никеля. Поэтому химический состав для каждой спецификации стали тщательно сбалансирован и протестирован во время ее производства, чтобы гарантировать достижение соответствующих свойств.
Легирующие элементы также дают различную реакцию, когда материал подвергается термической обработке, включающей охлаждение с заданной скоростью от определенной пиковой температуры. Производственный процесс может включать комбинацию термической обработки и механической обработки, которые имеют решающее значение для характеристик стали.
Механическая обработка происходит во время прокатки или формовки стали. Чем больше стали прокатывают, тем прочнее она становится. Этот эффект очевиден в стандартах на материалы, которые, как правило, определяют снижение уровней предела текучести с увеличением толщины материала.
Эффект термической обработки лучше всего объясняется ссылкой на различные технологические процессы, которые могут использоваться в производстве стали, основными из которых являются:
- Сталь после проката
- Нормализованная сталь
- Прокат нормализованный
- Термомеханически катаная (TMR) сталь
- Сталь, подвергнутая закалке и отпуску (Q&T).
Сталь охлаждается во время прокатки, при этом типичная температура конца прокатки составляет около 750°C. Сталь, которой затем дают остыть естественным путем, называют материалом в состоянии после прокатки. Нормализация происходит, когда прокатанный материал снова нагревается примерно до 900°C и выдерживается при этой температуре в течение определенного времени, прежде чем дать ему возможность остыть естественным образом. Этот процесс уменьшает размер зерна и улучшает механические свойства, особенно ударную вязкость. Нормализованно-прокатный процесс, при котором температура выше 900°C после завершения прокатки. Это оказывает такое же влияние на свойства, как и нормализация, но исключает лишний процесс повторного нагрева материала. Нормализованные и нормализованные прокаты имеют обозначение «Н».
Использование высокопрочной стали может уменьшить объем необходимой стали, но сталь должна быть прочной при рабочих температурах, а также должна обладать достаточной пластичностью, чтобы противостоять любому распространению вязкой трещины. Следовательно, более прочные стали требуют улучшенной ударной вязкости и пластичности, что может быть достигнуто только при использовании чистых сталей с низким содержанием углерода и при максимальном измельчении зерна. Внедрение процесса термомеханической прокатки (TMR) является эффективным способом достижения этой цели.
Термомеханически прокатанная сталь использует особый химический состав стали, чтобы обеспечить более низкую конечную температуру прокатки около 700°C. Для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и свойства сохраняются до тех пор, пока она не будет повторно нагрета выше 650°C. Сталь, прокатанная термомеханическим способом, имеет обозначение «М».
Процесс производства закаленной и отпущенной стали начинается с нормализованного материала при температуре 900°C. Его быстро охлаждают или «закаливают» для получения стали с высокой прочностью и твердостью, но с низкой ударной вязкостью. Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600°C, поддержанием температуры в течение определенного времени и последующим естественным охлаждением (отпуск). Закаленные и отпущенные стали имеют обозначение «Q».
Закалка включает быстрое охлаждение продукта путем погружения непосредственно в воду или масло. Он часто используется в сочетании с отпуском, который представляет собой вторую стадию термообработки до температур ниже диапазона аустенизации. Эффект отпуска заключается в размягчении ранее закаленных структур и повышении их прочности и пластичности.
Схематический температурно-временной график процессов прокатки
[наверх] Прочность
[наверх] Предел текучести
Предел текучести является наиболее распространенным свойством, которое необходимо проектировщику, поскольку оно является основой для большинства правил, приведенных в нормах проектирования. В европейских стандартах на конструкционные углеродистые стали (включая атмосферостойкие стали) основное обозначение относится к пределу текучести, например Сталь S355 представляет собой конструкционную сталь с указанным минимальным пределом текучести 355 Н/мм².
Стандарты на продукцию также определяют допустимый диапазон значений предела прочности при растяжении (UTS). Минимальный UTS имеет отношение к некоторым аспектам дизайна.
[наверх]Горячекатаные стали
Для горячекатаных углеродистых сталей число, указанное в обозначении, представляет собой значение предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Конструкторы должны учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или профиля (более тонкий материал обрабатывается больше, чем толстый, и обработка увеличивает прочность). Для двух наиболее распространенных марок стали, используемых в Великобритании, указанные минимальные значения предела текучести и минимального предела прочности при растяжении показаны в таблице ниже для сталей в соответствии со стандартом BS EN 10025-2 9.0196 [1] .
Марка | Предел текучести (Н/мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) | Прочность на растяжение (Н/мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
т ≤ 16 | 16 < t ≤ 40 | 40 < t ≤ 63 | 63 < t ≤ 80 | 3 < t ≤ 100 | 100 < t ≤ 150 | |
S275 | 275 | 265 | 255 | 245 | 410 | 400 |
S355 | 355 | 345 | 335 | 325 | 470 | 450 |
Национальное приложение Великобритании к BS EN 1993-1-1 [2] позволяет использовать минимальное значение текучести для определенной толщины в качестве номинального (характеристического) предела текучести f y и минимальный предел прочности при растяжении f u использовать в качестве номинального (характеристического) предела прочности.
Аналогичные значения даны для других марок в других частях BS EN 10025 и для полых профилей в BS EN 10210-1 [3] .
[top]Стали холодной штамповки
Существует широкий диапазон марок стали для полосовой стали, подходящей для холодной штамповки. Минимальные значения предела текучести и предела прочности указаны в соответствующем стандарте на продукцию BS EN 10346 9.0196 [4] .
BS EN 1993-1-3 [5] содержит значения базового предела текучести f yb и предела прочности при растяжении f u , которые следует использовать в качестве характеристических значений при проектировании.
[top]Нержавеющая сталь
Марки нержавеющей стали обозначаются числовым «номером стали» (например, 1,4401 для типичной аустенитной стали), а не системой обозначения «S» для углеродистых сталей. Соотношение напряжение-деформация не имеет четкого различия в пределе текучести, и предел текучести нержавеющей стали для нержавеющей стали обычно указывается в терминах условного предела прочности, определенного для определенного смещения остаточной деформации (обычно 0,2% деформации).
Прочность обычно используемых конструкционных нержавеющих сталей находится в диапазоне от 170 до 450 Н/мм². Аустенитные стали имеют более низкий предел текучести, чем обычно используемые углеродистые стали; Дуплексные стали имеют более высокий предел текучести, чем обычные углеродистые стали. Как для аустенитных, так и для дуплексных нержавеющих сталей отношение предела прочности к пределу текучести больше, чем для углеродистых сталей.
BS EN 1993-1-4 [6] содержит номинальные (характеристические) значения предела текучести f y и предельной минимальной прочности на растяжение f u для сталей в соответствии с BS EN 10088-1 [7] для использования в конструкции.
[вверх] Прочность
Образец для испытания на ударный изгиб с V-образным надрезом
Природа всех материалов состоит в том, чтобы иметь некоторые дефекты. В стали эти дефекты принимают форму очень маленьких трещин. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» может быстро распространяться без пластической деформации и приводить к «хрупкому разрушению». Риск хрупкого разрушения увеличивается с толщиной, растягивающим напряжением, концентраторами напряжения и при более низких температурах. Прочность стали и ее способность сопротивляться хрупкому разрушению зависят от ряда факторов, которые следует учитывать на этапе спецификации. Удобной мерой прочности является испытание на ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом — см. изображение справа. В этом испытании измеряется энергия удара, необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом при определенной температуре одним ударом маятника.
В различных стандартах на продукцию указаны минимальные значения энергии удара для различных марок основания каждого класса прочности. Для нелегированных конструкционных сталей основные обозначения марок: JR, J0, J2 и K2. Для мелкозернистых сталей и закаленных и отпущенных сталей (которые, как правило, более прочные, с более высокой энергией удара) используются разные обозначения. Сводная информация об обозначениях ударной вязкости приведена в таблице ниже.
Стандарт | Основание | Ударная вязкость | Температура испытания |
---|---|---|---|
БС ЕН 10025-2 [1] БС ЕН 10210-1 [3] | Младший | 27Дж | 20 или С |
ДЖ0 | 27Дж | 0 или С | |
Дж2 | 27Дж | -20 о С | |
К2 | 40Дж | -20 или С | |
БС ЕН 10025-3 [8] | Н | 40Дж | -20 или в |
НЛ | 27Дж | -50 или в | |
БС ЕН 10025-4 [9] | М | 40Дж | -20 или в |
МЛ | 27Дж | -50 о с | |
БС ЕН 10025-5 [10] | Дж0 | 27Дж | 0 или С |
Дж2 | 27Дж | -20 или С | |
К2 | 40Дж | -20 или С | |
Дж4 | 27Дж | -40 или С | |
Дж5 | 27Дж | -50 или С | |
БС ЕН 10025-6 [11] | В | 30Дж | -20 или в |
КЛ | 30Дж | -40 или в | |
QL1 | 30Дж | -60 о в |
Для тонколистовых сталей для холодной штамповки требования к энергии удара для материала толщиной менее 6 мм не устанавливаются.
Выбор подходящей марки основания для обеспечения достаточной прочности в расчетных ситуациях приведен в BS EN 19.93-1-10 [12] и связанный с ним UK NA [13] . Правила связывают температуру воздействия, уровень напряжения и т. д. с «предельной толщиной» для каждой марки стали. PD 6695-1-10 [14] содержит полезные справочные таблицы, а руководство по выбору соответствующего грунтового основания дано в ED007.
SCI-P419
Эти правила проектирования были разработаны для конструкций, подверженных усталости, таких как мосты и опорные конструкции кранов, и признано, что их использование для зданий, где усталость играет незначительную роль, чрезвычайно безопасно.
Публикация SCI P419 представляет модифицированные пределы толщины стали, которые могут использоваться в зданиях, где усталость не является расчетным соображением. Эти новые пределы были получены с использованием точно такого же подхода, как и правила проектирования Еврокода, но они существенно уменьшают рост трещин из-за усталости. Употреблено слово «уменьшать», так как допущение отсутствия роста означало бы полное устранение эффекта утомления. Допускается некоторая усталость (20 000 циклов) на основе ориентировочных указаний стандарта DIN.
Термин «квазистатический» будет охватывать такие конструкции — в действительности может быть некоторое ограниченное циклическое воздействие нагрузки, но обычно это не рассматривается — подход к проектированию заключается в том, чтобы рассматривать все нагрузки как статические. Ключом к новому подходу является формула для выражения роста трещины при 20 000 циклов. Эксперты из Аахенского университета (участвовавшие в разработке Еврокода) дали это чрезвычайно важное выражение.
Дополнительную информацию можно найти в технической статье в сентябрьском выпуске журнала NSC за 2017 г.
Нержавеющая сталь обычно намного прочнее углеродистой стали; минимальные значения указаны в BS EN 10088-4 [15] . В стандарте BS EN 1993-1-4 [6] указано, что аустенитные и дуплексные стали достаточно прочны и не подвержены хрупкому разрушению при рабочих температурах до -40°C.
[top]Пластичность
Пластичность — это мера степени деформации или удлинения материала между началом текучести и возможным разрушением под действием растягивающей нагрузки, как показано на рисунке ниже. Конструктор полагается на пластичность в ряде аспектов конструкции, включая перераспределение напряжения в предельном состоянии, конструкцию группы болтов, снижение риска распространения усталостных трещин, а также в производственных процессах сварки, гибки и правки. Различные стандарты для марок стали в приведенной выше таблице настаивают на минимальном значении пластичности, поэтому расчетные допущения действительны, и если они указаны правильно, проектировщик может быть уверен в их адекватных характеристиках.
Напряженно-деформационное поведение стали
[вверх]Свариваемость
Приварка ребер жесткости к большой сборной балке
(Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd)
Все конструкционные стали в основном поддаются сварке. Однако сварка предполагает локальное расплавление стали, которая впоследствии охлаждается. Охлаждение может быть довольно быстрым, потому что окружающий материал, напр. луч предлагает большой «радиатор», а сварной шов (и подводимое тепло) обычно относительно мал. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» (ЗТВ) и снижению ударной вязкости. Чем больше толщина материала, тем больше снижение ударной вязкости.
Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода. Эта восприимчивость может быть выражена как «значение углеродного эквивалента» (CEV), и различные стандарты на продукцию для углеродистых сталей дают выражения для определения этого значения.
BS EN 10025 [1] устанавливает обязательные ограничения для CEV для всех охватываемых изделий из конструкционной стали, и тем, кто контролирует сварку, несложно обеспечить, чтобы используемые спецификации процедуры сварки были квалифицированы для соответствующей марки стали и CEV.
Другие механические свойства стали
Другие механические свойства конструкционной стали, важные для проектировщика, включают:
- Модуль упругости, E = 210 000 Н/мм²
- Модуль сдвига, G = E/[2(1 + ν )] Н/мм², часто принимается равным 81 000 Н/мм²
- Коэффициент Пуассона, ν = 0,3
- Коэффициент теплового расширения, α = 12 x 10 -6 /°C (в диапазоне температур окружающей среды).
[вверх]Долговечность
Защита от коррозии за пределами объекта
(Изображение предоставлено Hempel UK Ltd.)
Еще одним важным свойством является защита от коррозии. Хотя доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они обычно не используются в строительстве. Исключением является атмосферостойкая сталь.
Наиболее распространенным средством защиты от коррозии конструкционной стали является покраска или цинкование. Требуемый тип и степень защиты покрытия зависят от степени воздействия, местоположения, расчетного срока службы и т. д. Во многих случаях в сухих условиях внутри помещений не требуется никаких антикоррозионных покрытий, кроме соответствующей противопожарной защиты. Доступна подробная информация о защите от коррозии конструкционной стали.
[top]Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям
Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям, представляет собой высокопрочную низколегированную сталь, которая устойчива к коррозии, образуя прочную защитную «патину» ржавчины, препятствующую дальнейшей коррозии. Защитное покрытие не требуется. Он широко используется в Великобритании для строительства мостов и снаружи некоторых зданий. Он также используется для архитектурных элементов и скульптурных сооружений, таких как Ангел Севера.
Ангел Севера
[верх]Нержавеющая сталь
Типичные кривые напряжения-деформации для нержавеющей стали и углеродистой стали в отожженном состоянии
Нержавеющая сталь представляет собой материал с высокой коррозионной стойкостью, который можно использовать в конструкции, особенно там, где требуется высококачественная отделка поверхности. Подходящие сорта для воздействия в типичных условиях приведены ниже.
Деформационно-напряженное поведение нержавеющих сталей отличается от поведения углеродистых сталей в ряде аспектов. Наиболее важное отличие заключается в форме кривой напряжения-деформации. В то время как углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение вплоть до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, нержавеющая сталь имеет более округлый отклик без четко определенного предела текучести. Таким образом, предел текучести нержавеющей стали, как правило, определяется для определенного смещения постоянной деформации (обычно 0,2% деформации), как показано на рисунке справа, который показывает типичные экспериментальные кривые напряжения-деформации для обычных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Показанные кривые представляют диапазон материалов, которые могут поставляться, и не должны использоваться при проектировании.
Описание | Марка | Минимум 0,2 % предела текучести (Н/мм 2 ) | Предел прочности при растяжении (Н/мм 2 ) | Удлинение при разрыве (%) |
---|---|---|---|---|
Основные хромоникелевые аустенитные стали | 1. 4301 | 210 | 520 – 720 | 45 |
1.4307 | 200 | 500 – 700 | 45 | |
Молибден-хромоникелевые аустенитные стали | 1.4401 | 220 | 520 – 670 | 45 |
1.4404 | 220 | 520 – 670 | 45 | |
Дуплексные стали | 1.4162 | 450 | 650 – 850 | 30 |
1.4462 | 460 | 640 – 840 | 25 |
Механические свойства относятся к горячекатаному листу. Для холоднокатаной и горячекатаной полосы указанные значения прочности на 10-17 % выше.
BS EN ISO 9223 [16] Класс атмосферной коррозии | Типичная внешняя среда | Подходящая нержавеющая сталь |
---|---|---|
C1 (очень низкий) | Пустыни и арктические районы (очень низкая влажность) | 1. 4301/1.4307, 1.4162 |
C2 (низкий) | Засушливый или слабозагрязненный (сельский) | 1.4301/1.4307, 1.4162 |
C3 (средний) | Прибрежные районы с небольшими отложениями соли Городские или промышленные районы с умеренным загрязнением | 1.4401/1.4404, 1.4162 (1.4301/1.4307) |
C4 (Высокий) | Загрязненная городская и промышленная атмосфера Прибрежные районы с умеренными отложениями солей Дорожная среда с противогололедными солями | 1.4462, (1.4401/1.4404), другие более высоколегированные дуплексы или аустениты |
C5 (Очень высокий) | Сильно загрязненная промышленная атмосфера с высокой влажностью Морская атмосфера с высокой степенью солевых отложений и брызг | 1.4462, другие более высоколегированные дуплексы или аустениты |
Материалы, подходящие для более высокого класса, могут использоваться для более низких классов, но могут оказаться нерентабельными. Материалы, указанные в квадратных скобках, могут быть рассмотрены, если приемлема некоторая умеренная коррозия. Накопление агрессивных загрязняющих веществ и хлоридов будет выше в защищенных местах; следовательно, может быть необходимо выбрать рекомендуемую марку из следующего более высокого класса коррозии.
[наверх]Ссылки
- ↑ 1,0 1,1 1,2 BS EN 10025-2:2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей BSI.
- ↑ NA+A1:2014 к BS EN 1993-1-1:2005+A1:2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие нормы и правила для зданий, BSI
- ↑ 3.0 3.1 BS EN 10210-1:2006 Горячедеформированные конструкционные полые профили из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические требования к поставке, BSI.
- ↑ BS EN 10346:2015 Стальной плоский прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. БСИ
- ↑ BS EN 1993-1-3:2006 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила — Дополнительные правила для холодногнутых элементов и листов, BSI.
- ↑ 6.0 6.1 BS EN 1993-1-4:2006+A1:2015 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для нержавеющих сталей, BSI
- ↑ БС ЕН 10088-1:2014
Нержавеющие стали. Список нержавеющих сталей, BSI - ↑ BS EN 10025-3: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3. Технические условия поставки нормализованного / нормализованного проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
- ↑ BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4. Технические условия поставки для термомеханического проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
- ↑ BS EN 10025-5:2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 5. Технические условия поставки конструкционных сталей с повышенной атмосферной коррозионной стойкостью, BSI
- ↑ BS EN 10025-6: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 6. Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии, BSI
- ↑ BS EN 1993-1-10:2005 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине, BSI.
- ↑ NA к BS EN 1993-1-10: 2005, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине. БСИ
- ↑ PD 6695-1-10:2009 Рекомендации по проектированию конструкций по BS EN 1993-1-10. БСИ
- ↑ 15,0 15,1 BS EN 10088-4:2009 Нержавеющие стали. Технические условия поставки листа и ленты из коррозионно-стойких сталей строительного назначения, BSI.
- ↑ BS EN ISO 9223:2012 Коррозия металлов и сплавов, Коррозионная активность атмосфер, Классификация, определение и оценка. БСИ
[наверх] Ресурсы
- SCI ED007 Выбор марки стали в соответствии с Еврокодами, 2012 г.