марка стали, аналоги, расшифровка, характеристики
В производстве металлоконструкций — сталь С245 относится к низкоуглеродистым маркам, применяемая для строительных конструкций.
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 σТ=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.
Аналоги
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)
Применение
Марка С245 используется для изготовления листового и фасонного проката – равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, тавры, двутавры. Прокат применяется в производстве металлоконструкций различного назначения. Благодаря хорошей свариваемости в их производстве широко используются сварные соединения.
Особо ответственные конструкции, работающие в условиях постоянных повышенных вибрационных нагрузок обязательны соединения заклёпками или иными способами, препятствующими распространению возможных трещин.
В качестве аналогов стали марки С245 можно назвать сталь Ст.3пс, сталь Ст.3сп, близкие по механическим свойствам и химическому составу. Следует отметить, что обязательным требованием является полное и или частичное окончание раскисления сталей до процесса разливки в изложницы. Об этом говорят буквы пс и сп в обозначении марок.
Заключение
Низколегированная конструкционная сталь С245 обладает свойствами, удовлетворяющими требованиям, предъявляемым к металлоконструкциям общего применения.
Она хорошо сваривается всеми видами сварки без дополнительных мероприятий, снижающих красно- и синеломкость.
Сталь обладает средней коррозионной стойкостью. Это требует использования защитных лакокрасочных покрытий металлоконструкций, изготовленных из описанных сталей, эксплуатируемых на открытом воздухе.
Рейтинг: 0/5 — 0 голосов
prompriem.ru
Приложение 3 физические характеристики материалов
Таблица 63
Физические характеристики материалов для стальных конструкций
Характеристика | Значение |
Плотность ρ, кг / м3: | |
проката и стальных отливок | 7850 |
отливок из чугуна | 7200 |
Коэффициент линейного расширения α, ºC-1 | 0,12 · 10-4 |
Модуль упругости Е, МПа (кгс/см2): |
|
прокатной стали и стальных отливок | 2,06 · 105 (2,1 · 106) |
отливок из чугуна марок: |
|
СЧ15 | 0,83 · 105 (0,85 · 106) |
СЧ20, СЧ25, СЧ30 | 0,98 · 105 (1,0 · 106) |
пучков и прядей параллельных проволок | 1,96 · 105 (2,0 · 106) |
канатов стальных: |
|
спиральных и закрытых несущих | 1,67 · 105 (1,7 · 106) |
двойной свивки | 1,47 · 105 (1,5 · 106) |
двойной свивки с неметаллическим сердечником | 1,27 · 105 (1,3 · 106) |
Модуль сдвига прокатной стали и стальных отливок G, МПа (кгс/см2) | 0,78 · 105 (0,81 · 106) |
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) ν | 0,3 |
Примечание. Значения модуля упругости даны для канатов, предварительно вытянутых усилием не менее 60 % разрывного усилия для каната в целом.
Таблица 64
Физические характеристики проводов и проволоки
| Наименование материалов | Марка и номинальное сечение, мм2 | Модуль упругости Е, МПа (кгс/см2) | Коэффициент линейного расширения α; ºС-1 |
Алюминиевые провода по ГОСТ 839-80*Е | А, АКП; 16-800 | 0,630 · 105 (0,642 · 106) | 0,23 · 10-4 |
М; 4-800 | 1,300 · 105 (1,326 · 106) | 0,17 · 10-4 | |
Сталеалюминиевые провода по ГОСТ 839-80*Е при отношении площадей алюминия к стали, равном: | АС, АСК; АСКП, АСКС |
|
|
6-6,25 | 10 и более | 0,825 · 105 (0,841 · 106) | 0,192 · 10-4 |
0,65 | 95 | 1,460 · 105 (1,489 · 106) | 0,139 · 10-4 |
4,29-4,39 | 120 и более | 0,890 · 105 (0,907 · 106) | 0,183 · 10-4 |
7,71-8,04 | 150 и более | 0,770 · 105 (0,785 · 106) | 0,198 · 10-4 |
1,46 | 185 и более | 1,140 · 105 (1,163 · 106) | 0,155 · 10-4 |
12,22 | 330 | 0,665 · 105 (0,678 · 106) | 0,212 · 10-4 |
18,2-18,5 | 400 и 500 | 0,665 · 105 (0,678 · 106) | 0,212 · 10-4 |
Биметаллическая сталемедная проволока по ГОСТ 3822-79* диаметром, мм: | БСМ 1 |
|
|
1,6-4 | 2,0-12,5 | 1,870 · 105 (1,906 · 106) | 0,127 · 10-4 |
6 | 28,2 | 1,900 · 105 (1,937 · 106) | 0,124 · 10-4 |
Примечание. Значение массы проводов и проволоки следует принимать по ГОСТ 839-80*Е и ГОСТ 3822-79*.
studfiles.net
назначение и применение, механические характеристики и химические свойства, ее аналоги
Сталь получается в результате соединения железа с углеродом, а также другими химическими элементами. Доля в сплаве углерода должна быть не более 2,14%, он придает готовой стали прочности и твердости, снижая вязкость и пластичность. К основным признакам классификации относится — назначение, качество, химический состав, структура и степень раскисления.
Все остальные элементы также улучшают характеристики стали и в зависимости от их количества, определяется классификация марок стали по качеству. Легированные присадки улучшают антикоррозийные свойства стали и придают другие немаловажные характеристики готовому сплаву. Набором таких добавок обладает низкоуглеродистая марка С245, поэтому хотелось бы подробней узнать, какие у нее свойства и характеристики.
Сталь С245 и ее свойства
Она является сталью специального назначения. В данной марке присутствуют кремний и магний, которые раскисляют металл и освобождают его от закиси железа. Это свойство способно ухудшить состав стали. Механические свойства сплава от этого не меняются, кроме этого, марганец положительно влияет на серу, которая может сделать металл хрупким.
Аналогами данной марки стали можно назвать — Ст3пс5 и Ст3сп5, химический состав у них регулируется определенными стандартами. Каждая марка стали имеет свою буквенную расшифровку, так в марки С245 буква «С» означает — строительная, а 245 — предел текучести.
Хром придает стали С245 твердость и антикоррозийные свойства, почти таким же действием обладает никель. Медь в составе сплава повышает теплопроводность и вязкость. Все эти свойства дают возможность успешно применять сталь. Все низкоуглеродистые марки металлургической продукции отличаются хорошей свариваемостью.
Назначение и применение
Сталь данной марки предназначена для строительных конструкций, ее специально выпускают для применения в строительстве стальных конструкций со сварными, а также другими соединениями. В этой марке есть все необходимые добавки для длительной эксплуатации сооружений.
Данная марка также применяется в производстве горячекатаных изделий — швеллера, в том числе и специальные, двутавровые балки, уголки, листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей. Металл применяется и в других отраслях промышленности.
По качеству все марки стали могут быть — обыкновенного качества, качественные, с повышенным качеством и высококачественные. По химическому составу они разделяются на углеродистые и легированные. Под качеством подразумевается сочетание свойств, которые создаются в процессе изготовления стали. К ним относятся — химический состав, однородность строения металла, механические свойства и технологичность.
Физические и механические свойства
Все характеристики и физические свойства в различном температурном режиме и других условиях:
- твердость — НВ 10-1= 131МПа;
- удельный вес — 7700-7900 кгс/м2
При температуре 20оС сталь марки С245, сортамент лист размерами 2-3,9 мм обладает следующими механическими свойствами при температуре =20оС:
- временное сопротивление разрыву прочности (прочностной предел при растяжении) — 370 МПа;
- предел пропорциональности (предел текучести при остаточной деформации) — 245 МПа;
- относительное удлинение материала после разрыва — 20%;
- стальной лист размерами 4-10 мм имеет почти схожие механические характеристики, отличается только одним показателем — относительным удлинением после разрыва, оно составляет 25%.
Химические и технологические свойства стали С245
Состав химический стали марки С245 приведен в процентном отношении согласно ГОСТ 27772 -88
- Углерод — до 0,22%.
- Марганец — не более 0,65%.
- Кремний — в пределах 0,05-0,15%.
- Сера — до 0,050%.
- Фосфор — в пределах 0,040%.
- Хром, никель и медь — до 0,30%.
- Мышьяк — до 0,08%.
Химический состав готового сплава гарантируется изготовителем, обработка стали допускается синтетическими шлаками, продувка аргоном, вакуумирование, модифицирование металла редкоземельными элементами и кальцием. Их вводят в него расчетным методом — до 0,05% редкоземельных элементов и в пределах 0,02% кальция.
- Свариваемость — ограничения отсутствуют.
- Флокеночувствительность — не чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости — не установлена.
Все технологические свойства стали точно отображают склонность данной марки к определенной деформации, которые будут испытывать готовые изделия в тех или иных условиях. Это связано с технологической обработкой или условиями эксплуатации металла.
Относительно невысокая стоимость продукции позволяет выпускать различные марки стали большими и незначительными партиями. Целый ряд свойств, таких как технологичность, химический состав, механические показатели помогли стать этому материалу основным в производстве инструментов, приборов, в машиностроении и в строительстве металлоконструкций. Такие ценные свойства и качества металла обеспечивают безаварийную эксплуатацию готовых изделий.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!stanok.guru
общие понятия, характеристики механических свойств
Основной главной задачей инженерного проектирования служит выбор оптимального сечения профиля и материала конструкции. Нужно найти именно тот размер, который обеспечит сохранение формы системы при минимальной возможной массе под влиянием нагрузки. К примеру, какую именно сталь следует применять в качестве пролётной балки сооружения? Материал может использоваться нерационально, усложнится монтаж и утяжелится конструкция, увеличатся финансовые затраты. На этот вопрос ответит такое понятие как модуль упругости стали. Он же позволит на самой ранней стадии избежать появления этих проблем.
Общие понятия
Модуль упругости (модуль Юнга) — это показатель механического свойства материала, характеризующий его сопротивляемость деформации растяжения. Иными словами, это значение пластичности материала. Чем выше значения модуля упругости, тем меньше будет какой-либо стержень растягиваться при иных равных нагрузках (площадь сечения, величина нагрузки и другие).
Модуль Юнга в теории упругости обозначается буквой Е. Он является составляющей закона Гука (о деформации упругих тел). Эта величина связывает возникающее в образце напряжение и его деформацию.
Измеряется эта величина согласно стандартной международной системе единиц в МПа (Мегапаскалях). Но инженеры на практике больше склоняются к применению размерности кгс/см2.
Опытным путём осуществляется определение этого показателя в научных лабораториях. Сутью этого метода является разрыв гантелеобразных образцов материала на специальном оборудовании. Узнав удлинение и натяжение, при которых образец разрушился, делят переменные данные друг на друга. Полученная величина и является модулем (Юнга) упругости.
Таким образом определяется только модуль Юнга материалов упругих: медь, сталь и прочее. А материалы хрупкие сжимают до того момента, пока не появятся трещины: бетон, чугун и им подобные.
Механические свойства
Только при работе на растяжение или сжатие модуль (Юнга) упругости помогает угадать поведение того или иного материала. А вот при изгибе, срезе, смятии и прочих нагрузках потребуется ввести дополнительные параметры:
Жёсткостью называют произведение поперечного сечения профиля на модуль упругости. По этой величине можно судить о пластичности узла конструкции в целом, а не о материале отдельно. Единицей измерения являются килограммы силы.- Продольное относительное удлинение — это отношение абсолютного удлинения материала-образца к его общей длине. К примеру, на стержень, длина которого равна 200 миллиметров, приложили некоторую силу. В результате он стал короче на 5 миллиметров. В результате относительное удлинение будет равняться 0,05. Эта величина безразмерная. Для более удобного восприятия иногда её переводят в проценты.
- Поперечное относительное удлинение рассчитывается точно так же, как и продольное относительное удлинение, но вместо длины берут диаметр стержня. Опытным путём было установлено, что для большего количества материала поперечное меньше продольного удлинения приблизительно в 4 раза.
Коэффициент Пуассона. Это отношения относительной продольной к относительной поперечной деформации. При помощи этой величины можно полностью описать под воздействием нагрузки изменения формы.- Модуль сдвига описывает упругие свойства под воздействием касательных свойств на образец. Иными словами, когда вектор силы направляется к поверхности тела под 90 градусов. Примером подобных нагрузок служит работа гвоздей на смятие, заклёпок на срез и пр. Этот параметр связан с вязкостью материала.
- Модуль упругости объёмной характеризует изменение объёма образца для разностороннего равномерного приложения нагрузки. Эта величина является отношением давления объёмного к деформации сжатия объёмной. Как пример можно рассматривать опущенный в воду материал, на который воздействует давление жидкости по всей его площади.
Кроме всего вышесказанного стоит упомянуть, что у некоторых материалов в зависимости от направления нагрузки разные механические свойства. Подобные материалы называются анизотропными. Примерами подобного является ткани, некоторые виды камня, слоистые пластмассы, древесина и прочее.
У материалов изотропных механические свойства и деформация упругая в любом направлении одинаковы. К таким материалам относятся металлы: алюминий, медь, чугун, сталь и прочее, а также каучук, бетон, естественные камни, пластмассы неслоистые.
Модуль упругости
Стоит отметить, что эта величина непостоянная. Даже для одного материала она может иметь разное значение в зависимости от того, в какие точки была приложена сила. Кое-какие пластично-упругие материалы имеют практически постоянное значение модуля упругости при работе как на растяжение, так и на сжатие: сталь, алюминий, медь. А есть и такие ситуации, когда эта величина измеряется формой профиля.
Некоторые значения (величина представлена в миллионах кгс/см2):
- Алюминий — 0,7.
- Древесина поперёк волокон — 0,005.
- Древесина вдоль волокон — 0,1.
- Бетон — 0,02.
- Каменная гранитная кладка — 0,09.
- Каменная кирпичная кладка — 0,03.
- Бронза — 1,00.
- Латунь — 1,01.
- Чугун серый — 1,16.
- Чугун белый — 1,15.
Разница в показателях модулей упругости для сталей в зависимости от их марок:
Подшипниковые стали (ШХ-15) — 2,1.- Пружинные (60С2) и штамповые (9ХМФ) — 2,03.
- Нержавеющие (12Х18Н10Т) — 2,1.
- Низколегированные (40Х, 30ХГСА) — 2,05.
- Обычного качества (Ст. 6, ст.3) — 2,00.
- Конструкционные высокого качества (45,20) — 2,01.
Ещё это значение изменяется в зависимости от вида проката:
- Трос с сердечником металлическим — 1,95.
- Канат плетёный — 1,9.
- Проволока высокой прочности — 2,1.
Как видно, отклонения в значениях модулей упругой деформации стали незначительны. Именно по этой причине большинство инженеров, проводя свои расчёты, пренебрегают погрешностями и берут значение, равное 2,00.
tokar.guru
| ЗАДАЧНИК ОНЛ@ЙН БИБЛИОТЕКА 1 БИБЛИОТЕКА 2 Примечание. Значение модуля упругости зависит от структуры, химическая состава и способа обрабртки материила. Поэтому значения E могут отличаться от средних значений, приведенных в таблице. | Таблица модуль Юнга. Модуль упругости. Определение модуля Юнга. Коэффицент запаса прочности.Таблица модуль Юнга
Предел прочности материала
Допускаемое механическое напряжение в некоторых метериалах (при растяжении)
Коэффициент запаса прочности
Продолжение будет … | ||||
www.kilomol.ru
Таблица. Значения модулей продольных упругостей Е, модулей сдвигов G и коэффициентов Пуассона µ (при температуре 20oC).
| |||
tehtab.ru
расчетные сопротивления стали
вернуться в раздел РАСЧЕТЫ КМ И КЖ
Расчетные сопротивления листового проката и труб
Таблица В.5 — Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката
| Сталь по ГОСТ 27772 | Толщина проката*, мм | Нормативное сопротивление** проката, Н/мм2 | Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм2 | ||
| Ryn | Run | Ry | Ru | ||
| С235 | От 2 до 8 | 235 | 360 | 230/225 | 350/345 |
| С245 | » 2 » 20 | 245 | 370 | 240/235 | 360/350 |
| Св. 20 » 30 | 235 | 370 | 230/225 | 360/350 | |
| С255 | От 2 » 20 | 245 | 370 | 240/235 | 360/350 |
| Св. 20 » 40 | 235 | 370 | 230/225 | 360/350 | |
| С285 | От 2 » 10 | 275 | 390 | 270/260 | 380/370 |
| Св. 10 » 20 | 265 | 380 | 260/250 | 370/360 | |
| С345 | От 2 » 20 | 325 | 470 | 320/310 | 460/450 |
| Св. 20 » 40 | 305 | 460 | 300/290 | 450/440 | |
| » 40 » 80 | 285 | 450 | 280/270 | 440/430 | |
| » 80 » 100 | 265 | 430 | 260/250 | 420/410 | |
| С345К | От 4 » 10 | 345 | 470 | 335/330 | 460/450 |
| С375 | » 2 » 20 | 355 | 490 | 345/340 | 480/465 |
| Св. 20 » 40 | 335 | 480 | 325/320 | 470/455 | |
| С390 | От 4 » 50 | 390 | 540 | 380/370 | 525/515 |
| С440 | » 4 » 30 | 440 | 590 | 430/420 | 575/560 |
| Св. 30 » 50 | 410 | 570 | 400/390 | 555/540 | |
| С590, С590К | От 10″ 40 | 590 | 685 | 575/560 | 670/650 |
| * За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. ** За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных стандартах или технических условиях. В тех случаях, когда эти значения в государственных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц — (кгс/мм2), нормативные сопротивления (Н/мм2) вычислены умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 Н/мм2. По согласованию с организацией — составителем норм допускается применение значений нормативных сопротивлений, отличных от приведенных в настоящей таблице В.5. *** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с 3.2, с округлением до 5 Н/мм2. В числителе представлены значения расчетных сопротивлений проката, поставляемого по ГОСТ 27772 (кроме стали С590К) или другой нормативной документации, в которой используется процедура контроля свойств проката по ГОСТ 27772 (γm=1,025), в знаменателе — расчетное сопротивление остального проката при γm=1,050. | |||||
Таблица В.6 — Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб
| Марка стали | ГОСТ | Толщина стенки, мм | Нормативное сопротивление, Н/мм | Расчетное сопротивление, Н/мм | ||
| ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп | ГОСТ 10705 | До 10 | 225 | 370 | 215 | 350 |
| ВСт3пс4, Ст3сп4, 20 | ГОСТ 10706 | 4-15 | 245 | 370 | 235 | 350 |
| ГОСТ 8731 | 4-36 | 245 | 410 | 225 | 375 | |
| Примечания 1 Нормативные сопротивления для труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями этого стандарта; расчетные сопротивления — согласно 5.2 настоящих норм. 2 Для труб марок сталей и толщин, поставляемых по другим стандартам и ТУ, допускается назначение нормативных и расчетных сопротивлений по согласованию с организацией — составителем норм. | ||||||
saitinpro.ru