Состав и свойства стали марки с235

Марка стали с235 относится к конструкционным, низкоуглеродистым. Отличается высоким показателем прочности, применяется для сборки разных металлоконструкций. Готовые изделия соответствуют нормам по строительству разных объектов. Из-за малого содержания углерода этот металл хорошо сваривается.

Состав и структура

Сталь с235 относится к группе низколегированных. Основной компонент — железо. Дополнительные составляющие:

1. Углерод — содержание до 0,2%. Благодаря низкому содержанию этого элемента, сплав легко обрабатывается механическим способом, имеет высокую пластичность. Показатели твердости, прочности снижены.
2. Марганец — не более 0,6%. Повышает прочность.
3. Кремний — не более 0,06%. Незначительно увеличивает прочность, пластичность, жаростойкость.
4. Хром, никель, медь — среднее количество каждого компонента достигает 0,3%. Увеличивает технические характеристики.
5. Сера, фосфор — не более 0,05%. Относятся к вредным примесям.

Примеси практически не влияют на конечные характеристики металла.

Характеристики и свойства

Характеристики:

1. Плотность — 7,85 т/м3.
2. Предел текучести — до 235 Мпа.
3. Относительное удлинение на растяжение — около 22%.
4. Показатель временной прочности — 360 Мпа.

Легирующие добавки изменяют характеристики, свойства сплава. Кремний и медь повышают устойчивость сплава к образованию ржавчины. Материал имеет среднюю устойчивость к окислению. Детали можно хранить в сухих помещениях, не имеющих специальной защиты от воздействия влаги.

Производство стали

Способы изготовления:

1. Мартеновская технология. Подходит для изготовления сплавов высокого качества. Для плавки применяются специальные печи, в которые можно загрузить до 500 тонн расходного сырья. С помощью данного способа можно перерабатывать металлический лом. Максимальная температура нагрева расплава — 2000 °C.
2. Конверторная технология. Позволяет получать металлы с большим содержанием примесей. Печь можно загрузить 900 тоннами расходного сырья. Процесс плавки быстрый. Температура поднимается до 1600 °C за несколько минут.
3. Электроплавильная технология. Подходит для выплавки легированных сталей высокого качества.

Один из способов, который потерял популярность из-за появления электроплавильной технологии, — кислородно-конверторный.

Этапы изготовления:

1. Расплавление лома, шихты, расходного сырья. В специальной ванне формируется расплав, над которым будут проводиться другие технологические процессы. Одна из основных задач данного этапа — удаление фосфора из состава. Для этого температура повышается незначительно, состав насыщается достаточным количеством оксида железа.
2. Кипение. На этом этапе происходит снижение количества углерода в составе. При окислении поглощается большое количество тепла. Важно создать непрекращающийся поток тепловой энергии к ванне, чтобы температурный режим был стабильный, без просадок.
3. Раскисление металла. Чтобы материал был высокого качества, необходимо снизить количество кислорода в составе. Для этого нужно преобразовать окислы оксида железа, чтобы связать кислород с компонентами состава. На данном этапе может применяться одна из двух технологий раскисления — осаждающая или диффузионная.

Сферы применения

Материал используется при изготовлении:

• тавра, двутавра;
• уголков, фасонок;
• листов, швеллеров.

При изготовлении производители должны соблюдать определенные правила, которые указываются в государственных документах:

• ГОСТ 8239;
• ГОСТ 8509;
• ГОСТ 8510;
• ГОСТ 19425;
• ГОСТ 19903;
• ГОСТ 8240;
• ГОСТ 7511;
• ГОСТ 82.

Материал применяется в строительстве:

• ТЭС, АЭС;
• учебных корпусов, научных лабораторий;
• каркасов для разных зданий;
• технических вагончиков;
• эстакад, мостов;
• мачт, башен.

Хорошая свариваемость позволяет создавать конструкции разной формы. Клепочные соединения применяются для сборки металлоконструкций, которые находятся под воздействием вибрационных нагрузок.

Достоинства и недостатки

Положительные стороны:

• высокий показатель пластичности;
• низкая цена;
• легкая свариваемость;
• устойчивость к образованию ржавчины;
• отсутствие слоистости;
• простота механической обработки.

Недостатки:

1. Материал приходит в негодность при воздействии прямого огня.
2. При сильном охлаждении материал легко ломается.

Обработка

Материал хорошо поддается обработке механическими способами. На качество сварки влияет содержание углерода. Для данного материала процентное содержание этого компонента не превышает 0,25%. Это объясняет легкосвариваемость сплава. Шов получается прочным, без внутренних пустот. Внутри, на поверхности не образуется трещин. Для получения высокого качества соединения, проводя сварочные работы, не нужно выполнять дополнительных операций — проковки шва, предварительного нагрева соединяемых поверхностей.

От показателя пластичности зависит возможность использования металл для холодной прокатки. Относительное удлинение на растяжение — до 24%. Размер площадки текучести — до 2,4%. Эти показатели показывают, что этот сплав можно эффективно обрабатывать штамповкой, гибкой. Чтобы работать с толстолистовым металлом, нужно предварительно разогревать заготовки. Так будет проще обрабатывать, на металлических поверхностях не будут образовываться трещины. Тонкий лист может треснуть при гибке. Чтобы этого не произошло, нужно нагреть материал, увеличить радиус изгиба.

Сталь с235 не содержит дорогих добавок, имеет низкую цену. Ее можно применять в разных направлениях, но нельзя забывать про сниженный показатель прочности, твердости.