Малоуглеродистые стали обычной прочности.

В строительных конструкциях в основном применяют пластичные малоуглеродистые стали обыкновенного качества. Они составляют 80 % от всех, применяемых в строительстве сталей. Прочность всех этих сталей обеспечивается углеродом. Эти стали хорошо свариваются, почти не закаливаются и хорошо работают в элементах строительных конструкций.

Малоуглеродистые стали обыкновенного качества выплавляют разных марок (см. табл. 5.2) их обозначают Ст0 – Ст6 и отличаются они содержанием углерода.

Таблица 5.2

Малоуглеродистые стали обыкновенного качества

Ст0 ? отбракованные малоуглеродистые стали.

В строительных конструкциях в основном применяется мягкая малоуглеродистая сталь Ст3 с содержанием углерода до 0,22%.

Сталь Ст4 применяют в судостроении, а сталь Ст5 и Ст6 очень жесткие, плохо свариваются и следовательно не могут применяться в строительных конструкциях. Сталь Ст0 является отбраковкой всех малоуглеродистых сталей и может применяться только в нерасчетных элементах конструкций.

Малоуглеродистые стали обыкновенного качества иногда бывают с повышенным содержанием марганца. Например: сталь Вст3Гпс5-2 – полуспокойная малоуглеродистая сталь с добавлением марганца. Прочность этой стали повышается.

Кроме углерода в состав малоуглеродистой стали входят доли процента марганца и кремния.

Все малоуглеродистые стали подразделяют по группам поставки, по степени раскисления, по категориям и по группам прочности.

Классификация малоуглеродистых сталей по группам поставки

В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик стали обыкновенного качества в соответствии с ГОСТ 380 -2005^* [11] поставляют по трем группам:

группа А – сталь, поставляемая по механическим свойствам;

группа Б – сталь, поставляемая по химическому составу;

группа В – сталь, поставляемая одновременно по механическим свойствам и химическому составу.

В строительных конструкциях используются стали, поставляемые по группе В, так как для обеспечения прочности необходима гарантия механических свойств, а для обеспечения качественной сварки элементов конструкций необходимо знать химический состав стали.

Классификация малоуглеродистых сталей по степени раскисления

В зависимости от степени раскисления стали при ее выплавке различают:

• кипящие (кп);
• полуспокойные (пс);
• спокойные (сп).

Нераскисленные малоуглеродистые стали кипят при разливке вследствие выделения газов. При затвердевании пузырьки газов остаются внутри стали. Такие стали называют кипящими. Они менее однородные засоренные газами и менее качественные. Однако они более дешевые. При современных способах выплавки сталей, их внепечной обработке и непрерывной разливке, кипящих сталей выплавляют мало.

Чтобы повысить качество малоуглеродистой стали ее «раскисляют» введением добавок из кремния или алюминия. Эти добавки, соединяясь с растворенным кислородом, образуют силикаты или алюминаты, которые укрепляют перлитные прослойки и тем самым повышают качество стали.

Спокойные стали раскисляют 0.12-0.3% кремния, 0.1% алюминия. Структура их более однородная, поэтому их называют «спокойными».

Полуспокойная сталь по качеству является промежуточной между кипящей и спокойной. Полуспокойные стали раскисляют меньшим количеством кремния 0.05-0.15%, (редко алюминием).

Спокойные стали примерно на 12% дороже кипящих, что заставляет ограничивать их применение и переходить, когда это выгодно по технико-экономическим соображениям, на изготовление конструкций из полуспокойной стали. Полуспокойные стали наиболее широко применяются в строительстве, т.к. будучи более дешевыми, они мало уступают спокойным сталям по техническим показателям и механическим свойствам.

Классификация малоуглеродистой стали по категориям.

В зависимости от нормируемых показателей и степени опасности хрупкого разрушения конструкций (вида испытания на ударную вязкость) малоуглеродистые стали изготавливают 6 категорий (табл. 5.3).

Нормируемые характеристики для категорий поставки малоуглеродистой стали по категориям

Примечания: знак  +  означает, что показатель нормируется.

В сталях 1 и 2 категории не проводят испытания ударной вязкости; в сталях 3 и 4 категории – ударную вязкость определяют при температуре +20^оС и -20^оС соответственно; в сталях 5 категории – при температуре -20^оС и после механического старения.

Номер категории по ГОСТ 380-2005 [11] проставляют в наименовании стали после указания степени раскисления. Кипящая сталь поставляется 2 категории; полуспокойная – 6, а спокойная – 5. (см. табл. 5.3).

Обозначение малоуглеродистых сталей

По ГОСТ 380-2005^*, ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 23570-79 и др. в обозначении малоуглеродистой стали указываются группа поставки, степень раскисления и категория. Например сталь Вст3сп5, где В – группа поставки; ст – сталь;  3 – порядковый номер марки малоуглеродистой стали;  сп – степень раскисления;  5 – номер категории.

По ГОСТ 27772-88 введены новые обозначения марок сталей. Однако требования по химсоставу и механическим характеристикам в основном сохранены. Обозначение марок сталей по ГОСТ 27772-88, например  С245  где С – сталь строительная;  245 – значение гарантируемого предела текучести в МПа. Стали С245 соответствуют стали Вст3пс6, Вст3пс6-1, 18пс (см. табл. 5.1).

В случаях строительства ответственных конструкций применяют углеродистые качественные стали. Прочность всех этих сталей обеспечивается углеродом. Углеродистые качественные стали маркируют двузначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например: сталь 20 содержит 0,20% углерода.