Классификация сталей и чугунов и их применение в строительстве
|
В соответствии с ГОСТами приводится следующая классификация сталей 1. В зависимости от содержания углерода: доэвтектоидная - менее 0,8 %; эвтектоидная - 0,8 %; заэвтектоидная - более 0,8 % и менее 2,0 %. 2. По способу производства: кислородно-конвертерная, мартеновская, электросталь. 3. По химическому составу: углеродистая и легированная. 4. По характеру застывания в изложнице: спокойная, полуспокойная и кипящая (кипение обусловлено выделением CO2). 5. По качеству: обыкновенная, качественная, высококачественная и особо высококачественная; отличаются содержанием серы, фосфора и неметаллических примесей. Фосфор образует твердый раствор замещения с ферритом, повышает твёрдость и снижает пластичность стали, в том числе при низких температурах (хладоломкость). Допустимое содержание - 0,04-0,09 %. Сера образует в стали FeS. Снижает прочность и пластичность, в том числе при высокой температуре (красноломкость). Допустимое содержание - 0,04-0,07 %. Кислород образует FeO, вызывает хладо- и красноломкость. 6. По назначению: конструкционные (С < 0,65 %), инструментальные (С = 0,65-1,50 %) и стали с особыми свойствами. По условиям поставки сталь разделяют на три группы: А - по механическим свойствам; Б - по химическому составу и В - по механическим свойствам с ограничениями по химическому составу. В строительстве применяются углеродистые стали обыкновенного качества. Марки стали группы А: СтО, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6 и Cт 7. С увеличением номера повышается содержание углерода в стали, а также прочность и твердость, но понижаются пластичность и ударная вязкость. Сталь группы Б изготавливают тех же марок, что и сталь группы А. Марки стали группы В: ВСm2, ВСm4 и ВСm5. Наиболее широко в строительстве применяется сталь марки Ст 3, из которой производят стальную арматуру. Стержневую арматурную сталь выпускают диаметром 6-80 мм, изготавливают способом горячей прокатки. По физико-механическим свойствам стержневая арматурная сталь разделяется на шесть классов (А-1, А-2, А-3 и др.). С увеличением класса повышается ее прочность и снижается относительное удлинение. При обозначении класса термически упроченной стали добавляют индекс «Т», например Ат2, АтЗ и др.; при упрочнении стали вытяжкой добавляют индекс «В», например Ав-3. Стержни классов А-2 - А-6 имеют периодический профиль, что улучшает сцепление с цементным камнем. Выпускают также стальную арматурную проволоку, арматурные сетки и каркасы. Кроме арматуры производится и профильная сталь - уголок, швеллер, двутавр и др. (рис. 13.20 и рис. А.84). Из профильной стали изготавливают стальные конструкции зданий и сооружений способом сварки или кепки, а также оконные переплеты промышленных зданий.   Листовая сталь применяется для изготовления гнутых профилей. Оцинкованная листовая сталь является кровельным материалом. Стальные трубы используются для устройства систем водоснабжения, теплоснабжения, вентилляции. Мелкие стальные изделия: болты, гайки, шайбы, заклепки, шурупы, винты, гвозди - применяются для разнообразных строительных конструкций. Металлическая черепица Кроме листовой оцинкованной стали для устройства кровли применяют металлическую черепицу. Черепица изготавливается из листовой стали, алюминиевых сплавов, меди и латуни. По форме и назначению металлическая черепица подразделяется на типы: P - рядовая, РПл-1 и РПа-1 - рядовая с отверстиями и без отверстий для крепления, РВн - волнистая, РЧг - чешуйчатая гладкая, РЧр -чешуйчатая ребристая, КПн - коньковая, КПц - полуцилиндрическая (приложение, рис. А.86). В зависимости от исходной заготовки черепицу изготавливают из: - оцинкованного листа (О); - листа с алюминиевым покрытием (АЦ) и алюмокремниевым покрытием (А и AK); - листа с электролитическим цинковым покрытием (ЭОЦП); - качественной листовой углеродистой стали (У); - листового проката алюминиевого сплава (Ал); - листовой меди (M); - горячекатаного латунного листа (Л). В зависимости от защитного покрытия изготавливается черепица: - без защитного покрытия; - с односторонним покрытием по лицевой поверхности (С); - с двухсторонним покрытием (Д). На черепицу наносятся декоративно-защитные покрытия различных типов: - лакокрасочное (ЛК); - полимерное (Пл - пластизол, Пэ - полиэстр и др.); - анодное покрытие для черепицы из алюминиевого сплава (Ан). Классификация чугунов Чугуны классифицируется в зависимости от содержания в них углерода и по назначению. 1. По содержанию углерода: - доэвтектический - менее 2 %; эвтектический - 4,3 %; - заэвтектический - более 4,3 % и менее 6,6 %. 2. По назначению: - передельный, используется для передела в сталь; - литейный - для отливки изделий. 3. По составу, структуре и степени графитизации. Белый чугун (твердый, хрупкий) углерод содержит в форме цементита (Fe3C). Белый чугун используется для производства ковкого чугуна и передела в сталь. Серый чугун образуется при медленном охлаждении расплавленного чугуна. Цементит разлагается с образованием феррита и графита: Fe3C → 3Fe + С. Серый чугун может иметь структуру: перлит + графит + феррит и феррит - графит. Марка серого чугуна: СЧ 120-280, СЧ 150-320, СЧ 180-360 и др. Первая цифра - предел прочности при испытании на разрыв, МПа, вторая - при испытании на изгиб. Применяются также легированные чугуны, с повышенной твердостью, прочностью, износоустойчивостью. Ковкий чугун получают путем длительной изотермической выдержки при повышенной температуре. При распаде цементита (графитизации) графит выделяется в форме хлопьев, равномерно распределенных в чугуне. Обладает повышенной деформационной способностью. Высокопрочный чугун содержит графит сферической формы (глобулы). Получают модифицированием жидкого чугуна магнием, кальцием, селеном. Обладает повышенной прочностью. Из чугуна изготавливают тюбинги, отопительные радиаторы, трубы и фасонные части к ним, плиты для полов промышленных зданий, печные трубы, а также архитектурно-художественные изделия. |
