Строительные конструкции

Раздел: Учебники

В процессе выплавки сталь претерпевает несколько превращений (модификаций). При остывании образуется твердый раствор углерода в железе, называемый ау- стенитом. С дальнейшим понижением температуры происходит распад аустенита и выделение углерода из раствора. Высвободившийся углерод образует с железом химическое соединение Fe3C, называемое карбидом. железа, или цементитом. При этом образуется также смесь чистого железа с цементитом, так называемый перлит.

Таким образом, углеродистая сталь при нормальной температуре состоит из двух основных компонентов: феррита и цементита. Феррит (основа стали) очень пластичен и малопрочен. Цементит, представляющий собой смесь карбида железа с прослойками феррита, отличается высокой твердостью и хрупкостью.

Из печей сталь выливают в ковш, а из ковша — в формы-изложницы. В расплавленной стали по окончании плавки содержится значительное количество растворенных газов и окислов, снижающих ее качество. Если в расплавленную сталь не вводят раскислители и не дают стали отстояться в ковше, а сразу выливают ее в изложницы, получают так называемую кипящую сталь (индекс в обозначении марки «кп»). Структура кипящей стали менее однородна, поскольку часть примесей и неметаллических включений не успевает выделиться из нее за время перехода от жидкого состояния к твердому. Сталь делается более хрупкой, ее свариваемость -ухудшается.

Для улучшения качества стали ее некоторое время выдерживают в ковше, подвергая раскислению: в ковш вводят кремний, алюминий или другие элементы, активно вступающие в реакцию с кислородом. Это способствуй . ет, с одной стороны, восстановлению окисленной части железа и связыванию растворенного в жидкой стали кислорода, а с другой — поддержанию в течение длительного времени высокой температуры стали, что необходимо

для более полного удаления из нее газов и шлаков, а также для образования мелкозернистой структуры. Полученную таким образом сталь называют спокойной (индекс «сп»). Она имеет однородную мелкозернистую структуру и содержит значительно меньше примесей, чем кипящая. Спокойные стали несколько дороже кипящих. При введении в расплавленную сталь небольшого количества раскислителей получают частично раскисленные стали, называемые полуспокойными (индекс «пс»), . Производство и поставка углеродистых сталей регламентируются ГОСТ 380—71

Стали подразделяют на три группы: А, Б и В. К группе А относят стали, поставляемые по

механическим свойствам; к группе Б — по химическому составу и к группе В — по механическим свойствам и химическому составу одновременно.

В зависимости от требований, которые предъявляются нормами к стали, из которой будут возведены конструкции, работающие в различных условиях эксплуатации, сталь подразделяют на категории. Для каждой группы стали установлены следующие категории: для группы А— 1, 2, 3; для группы Б — 1,2; для группы В — 1, 2, 3, 4, 5, 6.

По ГОСТ 380—71* изготовляют углеродистую сталь обыкновенного качества следующих марок: группы А — СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, СтБ, Стб; группы Б — Б СтО, БСт1, БСт2, БСтЗ, БСт4, БСтб, БСтб; группы В —ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСтб.

В обозначения марок стали вводят индексы, указывающие на степень раскисления и на категорию, напри-, мер ВСтЗспб — сталь 3 спокойная (сп), группы В и категории 5.

Малоуглеродистые стали класса С38/23 получили большое применение в строительных металлических конструкциях благодаря достаточно высокоц прочности и пластичности, а также хорошей свариваемости,