// //
Дом arrow Научная литература arrow Шпоры металлы arrow 2 виды производства сталей марки сталей выбор сталей для мк коррозия стали типы коррозии факторы опр
2 виды производства сталей марки сталей выбор сталей для мк коррозия стали типы коррозии факторы опр

2.Виды производства сталей. Марки сталей .Выбор сталей для МК. Коррозия стали. Типы коррозии. Факторы, определяющие величину коррозии. Противокоррозионная защита. Сталь применяемая в МК производится 2-мя способами: в мартеновских печах и в конверторах с поддувкой кислорода сверху. Стали мартеновского и кислородно-конвертерного производства по своему качеству механич. св-вами практически одинаковы. Однако производство конвертерной стали проще и дешевле. По степени раскисления стали могут быть кипящими, полуспокойными и спокойными. Нераскисленные стали кипят при разливке в изложницы вследствие выделения газов: такая сталь носит название кипящей и оказывается более засоренной газами и менее однородной. Механ-ские св-ства несколько изменяются по длине слитка ввиду неравномерного распределения химических элементов. Особенно это относится к головной части, которая получается более рыхлой (вследствие усадки и наибольшего насыщения газами), и в ней примесей углерода. Поэтому от слитка отрезают до 5% массы слитка. Кипящие стали  имея достаточно хорошие показатели по пределу текучести и временному сопротивлению, хуже сопротивляются хрупкому разрушению и старению. Чтобы повысить качество малоуглеродистой стали, ее раскисляют добавками кремния  0,12-0,3%  или алюминием до0,1%; кремний ( или алюминий) соединяясь с растворенным кислородом уменьшает его вредное влияние. При соединении с кислородом раскислители образуют в  мелкодисперсной фазе силикаты и алюминаты, к-рые увеличивают число очагов кристаллизации и способствуют образованию мелкозернистой структуры стали, что ведет к повышению ее качества механических св-в. Раскисленные стали не кипят при разливке в изложни поэтому их называют спокойными. От головной части слитка спокойной стали отрезают часть состав-ляющую15%. Спокойная сталь более однородна, лучше сваривается, лучше сопротивляется динамическим воздействиям и хрупкому разрушению. Спокойные стали применяются при изготовлении ответственных   к-ций, подвергающихся статическим и динамическим воздействиям. Однако спокойные стали примерно на 12% дороже кипящих, что заставляет ограничивать их применение и переходить, когда это выгодно по технико-экономическим соображениям, на изготовление конструкции из полуспокойной стали. Полуспокойная сталь по качеству является промежуточной между кипящей и спокойной. Она раскисляется меньшем кол-вом кремния в размере 0,05-0,15%(редко алюминием). От головной части слитка отрезается меньшая часть равная 8% массы слитка. По стоимости полуспокойные стали также занимают промежуточное положение. Малоуглеродистые стали обычной прочности. Из группы малоуглеродистых сталей обыкновенного качества, производимых металлургической промышленностью по ГОСТ 380-71, для  строительных металлоконструкций применяется сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь марки Ст3 производится кипящей, полуспокойной и спокойной. Малоуглерод. стали хорошо свариваются. В зависимости от назначения  стали поставляется по следующим 3-м группам: А-по механич.св-вам; Б-по хим.составу; В-по механ. св-вам и хим.сост. Поскольку для несущих стр-ных к-ций необходимо обеспечить прочность и свариваемость, а также надлежащее сопротивление хрупкому разрушению и динамич.воздейств., сталь для этих к-ций заказывается по группе В. Сталь марки Ст3 содержит углерода 0,14-0,22%, марганца в кипящей стали-0,3-0,6%, в полуспокойной и спокойной 0,4-0,65%, кремния в кипящей стали от следов до0,07%, и полуспокойной 0,05-0,17%, в спокойной 0,12-0,3%. Стали марки Ст3Гпс с повышенным содержанием марганца имеет углерода 0,14-0,22%, марганца 0,8-1,1%, кремния до 0,15%. В зависимости от вида к-ции и условий их эксплуатации к стали, из которой они изготавливаются, предъявляются те или другие требования по ГОСТ-380-71. углеродистая сталь разделена на шесть категории. Для всех категории стали марок ВСт3 и ВСт3Гпс требуется, чтобы при поставке гарантировались хим.состав, временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, изгиб в холодном состоянии. Требования ударной вязкости для каждой категории различны. Кипящая сталь изготавливается по 2-ой категории-ВСт3кп2, полуспокойная по 6-ой категории-ВСт3пс6, спокойная и полуспокойная с повышенным содержанием марганца- по 5-й категории-ВСт3сп5 и Вси3Гпс5. Маркировка стали согласно ГОСТ 380-71: вначале ставится соответствующее буквенное обозначение группы поставки, затем марки, далее степень раскисления и в конце категория. ГОСТ 23570-79 «Прокат из стали углеродистой свариваемой для стр-ных МК» ограничивает содержание азота, мышьяка, устанавливает более строгий контроль механических св-в. В обозначении марки стали по ГОСТ 23570-79 входит содержание углерода в сотых долях процента, степень раскисления и при повышенном содержании марганца-буква Г. Прокат изготавливают из сталей 18кп, 18пс, 18сп, 18Гпс, 18Гсп. Значительная часть проката имеет механ. св-ва

некоторых карбидообразующих э-тов (молибден, ванадий) снижает эффект разупрочнения. Применения сталей высокой прочности приводит к экономии металла на 25-30% по сравнению с

к-циями из малоуглер. Сталей и особенно целесообразно в больше-пролетных и тяжелонагруженных к-циях.Атмосферостойкие стали. Для повышения коррозионной стойкости МК применяют низколегированные стали, содержащие в небольшом кол-ве такие э-ты как хром, никель, медь. В к-циях подвергающихся атмосферным воздействиям, весьма эффективны стали с добавкой фосфора (10ХНДП и 10ХДП). На пов-ти таких сталей образуется тонкая окисная пленка, обладающая достаточной прочностью и защищая металл от раз-вития коррозии. Однако свариваемость стали при наличии фосфора ухудшается. Кроме того в прокате больших толщин металл обладает пониженной хладостойкостью, поэтому применение стали 10ХНДП и 10ХДП рекомендуется при толщинах не более 16мм. В больших (12-50мм) толщинах следует применять сталь 12ХГДАФ. В к-циях, совмещающие не-сущие и ограждающие ф-ции широко применяется тонколистовой прокат. Для повышения долговечности таких к-ций целесообразно применение не-ржавеющей хромистой стали ОХ18Т1Ф2, не содержащей никеля. Механические св-ва стали ОХ18Т1Ф2:

характера нагружения, определяющего особенность работы матери­ала и конструкций при динамической, вибрационной и переменной на­грузках; вида напряженного состояния  (одноосное   сжатие или растяжение, плоское или объемное напряженное состояние)" и уровня возникающих напряжений   (сильно пли слабо нагруженные элементы);

способа соединения элементов, определяющего уровень собственных напряжений, степень концентрации напряжений и свойства материала в зоне соединения; толщины проката, применяемого в элементах. Этот фактор учитыва­ет изменение свойств стали с увеличением толщины.

В зависимости от условий работы материала все виды конструкций разделены на четыре группы в соответствии со СНиП II-23-81.

К первой группе отнесены сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок (например, под­крановые балки, балки рабочих площадок или элементы эстакад, непо­средственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов, фасонки ферм и т.д.). Напряженное состояние таких конструкций характери­зуется высоким уровнем и большой частотой загружения.

Конструкции первой группы работают в наиболее сложных услови­ях, способствующих возможности их хрупкого или усталостного разру­шения, поэтому к свойствам сталей для этих конструкций предъявляют­ся наиболее высокие требования. Ко второй группе относятся сварные конструкции, работающие на статическую нагрузку при воздействии одноосного и однозначного двух­осного поля растягивающих напряжений (например, фермы, ригели рам, балки перекрытий и покрытий и другие растянутые, растянуто-из­гибаемые и изгибаемые элементы), а также конструкции первой груп­пы при отсутствии сварных соединений. Общим для конструкций этой группы является повышенная опас­ность хрупкого разрушения, связанная с наличием поля растягивающих напряжений. Вероятность усталостного разрушения здесь меньше, чем для конструкций первой группы. К третьей группе отнесены сварные конструкции, работающие при преимущественном воздействии сжимающих напряжений (например, ко­лонны, стойки, опоры под оборудование и другие сжатые и сжато-изги­баемые элементы), а также конструкции второй группы при отсутствии сварных соединений. В четвертую группу включены вспомогательные конструкции и эле­менты (связи, элементы фахверка, лестницы, ограждения и т.п.), а так­же конструкции третьей группы при отсутствии сварных соединений. Если для конструкций третьей и четвертой групп достаточно огра­ничиться требованиями к прочности при статических нагрузках, то для конструкций первой и второй групп важным является оценка сопротив­ления стали динамическим воздействиям и хрупкому разрушению. В материалах для сварных конструкций обязательно следует оцени­вать свариваемость. Требования к элементам конструкций, не имеющих сварных соединений, могут быть снижены, так как отсутствие полей сварочных напряжений, более низкая концентрация напряжений и другие факторы улучшают их работу. В пределах каждой группы конструкций в зависимости от темпера­туры эксплуатации к сталям предъявляются требования по ударной вяз­кости при различных температурах.

В СНиП II-23-81содержится перечень марок сталей в зависимости от группы конструкций и климатического района строительства. Окончательный выбор марки стали в пределах каждой группы дол­жен выполняться на основании сравнения технико-экономических пока­зателей (расхода стали и стоимости конструкций), а также с учетом за­каза металла и технологических возможностей завода-изготовителя. В составных конструкциях (например, составных балках, фермах и т. п.) экономически целесообразно применение двух марок стали — более вы­сокой прочности для сильно нагруженных элементов (пояса ферм, ба­лок) и меньшей прочности для слабо нагруженных элементов (решет­ка ферм, стенки балок).

Коррозия – незащищённая поверхность металла под действием влаги и особенно под действием агрессивной среды подвергается коррозии.

Под действием коррозии уменьшается площадь сечения и возникает концентрация напряжений, что приводит к снижению несущей способности. Скорость коррозии достигает 1,6мм в год и через 3-4 года конструкция выходит из строя. Степень агрессивности среды определяется скоростью коррозии.

Сущ. 4 степени агрессивной среды:

                        1-неагресивная скорость 0,01мм в год.

                        2-слабая до 0,05мм в год.

                        3-средняя до 0,1 мм в год.

                        4-большая более 0,1мм в год.

Затраты от коррозии ежегодно составляют до 3% от общего кол- ва металла.

Методы защиты металла

                        -покрытие пов-ти плёнками из металла (ZnAl), пластмасс, лака, краски.

                        -введение в состав стали различных хим. эл-ов (Cr,V)

                        - предание конструкции обтекаемой формы.

Типы коррозии классифицируются :

По критериям природных процессов

                        -химическая

                        -электрохим.

                        -биометалич.

                        -биологическая.

По критериям локализации коррозии

                        -атмосферная (делится на сухую, влажную(100%), мокрую)

                        -подземная

                        -подводная

                        -в морской воде.

Факторы определяющие величину коррозии

1-влажность и степень агрессивной среды

2-хар-ки металлов (хим. cв-ва)

3-температура эксплуатации

4-вид и степень напряжённого состояния

5-конструктивная форма элемента.

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.