Где применяется сталь: Страница не найдена — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Сталь и ее применение в строительстве

Благодаря высоким прочностным свойствам стали, в строительстве появилась возможность строить более высокие дома, более просторные помещения, и легкие но габаритные сооружения (мосты, стадионы и прочее). В химический состав стандартной стали, применяемой в строительстве, входят следующие элементы:

Железо
Углерод
Марганец
Кремний
Сера
Фосфор
Никель
Медь
Хром

Кроме того, если соблюсти заданные пропорции элементов в сплаве, или добавить другие, можно получить сталь с уникальными физико-химическими свойствами. Например, при содержании хрома выше 10%, сталь приобретает высокую сопротивляемость ржавлению. Добавление в состав стали химических элементов, влияющих на ее свойства, называется легированием. Также, легированная сталь по сравнению с обычной, имеет повышенную прочность. Причем прочность можно увеличить более чем в 2 раза.

Конечно, все эти свойства не всегда находят применение в строительной отрасли, так как основной объем стали уходит на конструкции из металла и на арматуру для железобетонных конструкций, которые защищаются от коррозии оболочками из спецсоставов или бетона.

А что касается прочности, то она обеспечивается за счет подбора соответствующего профиля, то-есть за счет увеличения площади сечения. Поэтому, высоколегированные стали редко применяются в строительстве из-за экономической нецелесообразности.

Где в основном применяется сталь в строительстве? Достаточно зайти на любую металлобазу, чтобы увидеть что сталь, в основном, представлена в двух видах изделий — профиль и арматура. Из профилей очень востребованы трубы, квадрат и прямоугольный профиль, швеллер, уголок. Арматура подразделяется на проволоку, гладкую и ребристую арматуру, диаметром до 32 мм.

Арматура в основном применяется для армирования бетонных конструкций, а профиль для сборки металлических изделий (заборы, лестницы, балки, фермы). Сборка элементов из металла преимущественно выполняется на сварке, реже, на болтовых и клепочных соединениях. В железобетоне, каркасы и сетки либо свариваются, либо вяжутся при помощи вязальной проволоки.

Сталь S420M: характеристики, свойства, аналоги — Метинвест

Марка стали S420M – конструкционная свариваемая мелкозернистая сталь в состоянии после термомеханической прокатки.

Полностью отвечает требованиям стандарта EN 10025-4 / ДСТУ EN 10025-4.

Стандарт: EN 10025-4 «Горячекатаная продукция из конструкционных сталей. Технические условия поставки свариваемой мелкозернистой конструкционной стали после термомеханической прокатки».

Классификация: Конструкционная высокопрочная сталь.

Продукция: Листовой и сортовой прокат.

Химический состав стали S420M (плавочный анализ) в соответствии с ДСТУ EN 10025-4, %

≤0. 50

≤1.70

≤0.030

≤0.025

≤0.30

≤0.55

≤0.20

≤0.05

≤0.80

≤0.05

≤0.12

>0.02

Механические свойства стали S420M

Номинальная толщина (мм)	Минимальный предел текучести, ReH (МПа)	Предел прочности, Rm (МПа)	Минимальное относительное удлинение, %
≤16	420	520-680	19
> 16 ≤ 40	400	520-680	19
> 40 ≤ 63	390	500-660	19
> 63 ≤ 80	380	480-640	19
> 80 ≤ 100	370	470-630	19
> 100 ≤ 120	365	460-620	19

Аналоги стали S420M

Германия (DIN)	StE420TM
CША	ASTM A572 Gr. 60
Италия (UNI)	FeE420KGTM

Применение

Изделия из стали S420M применяются в сварных конструкциях, различных сферах машиностроения. Они активно используются при строительстве опор для мостов и сооружении металлоконструкций. Прокат из стали S420M применяется при производстве опорных конструкций ветроэнергетических установок. Сталь марки S420M используется при строительстве дорожной инфраструктуры и в других инженерных проектах.

Сваривание

Благодаря пониженному содержанию углерода и низкому значению углеродного эквивалента, стали данной серии прекрасно подходят как для ручной сварки, так и для сварки с помощью автоматического оборудования с использованием всех известных сварочных процессов. Вследствии низкой предрасположенности к холодному растрескиванию, предварительный нагрев перед сваркой не обязателен.

Однако качество сварного шва зависит от процесса сварки, ее условий и выбора подходящих присадочных материалов. Использование газовой сварки не рекомендуется. В качестве присадочных материалов необходимо использовать сварочную проволоку и сварочные электроды для данной категории прочности. Для ручной сварки рекомендуются электроды с основным покрытием. Данная марка не подходит для термообработки при температурах свыше 580 °C. Переработчик данных марок стали должен удостовериться, что его расчеты, проект и методы обработки подходят для материала.

Где применяется нержавеющая сталь?

Благодаря своим антикоррозийным свойствам нержавеющая сталь имеет достаточно широкую сферу применения.

Наиболее знакомое всем использование – бытовое. Посмотрите на свою квартиру многое в ней сделано из нержавеющей стали – столовые приборы, посуда, кухонные мойки, декоративные элементы мебели и даже бритвенные лезвия. Или, например бытовая техника – внутренняя часть микроволновой печи и барабан стиральной машины тоже сделаны с

применением нержавеющей стали.

Дверная и оконная фурнитура чаще всего тоже производится из нержавеющей стали. Входим в подъезд – нержавеющая кабина лифта. Далее выходим на улицу. И что мы видим? Кровля и фасады некоторых зданий сделаны из нержавейки, несущие конструкции, опоры осветительных уличных столбов из нержавеющей стали, автобусные остановки, уличная мебель тоже из нержавейки, перила в супермаркете также делаются с использованием нержавеющей стали.

Далее транспорт. Многие узлы и агрегаты автомобилей, автобусов и других средств транспорта изготовлены с

применением нержавеющей стали: отделка салона выхлопные системы, трубы, решетки автомобиля, топливные баки и так далее. Специализированные автоцистерны, например, для перевозки молока, сделаны с применением нержавеющей стали.

Но все это мелочи, пожалуй, самое широкое применение нержавеющая сталь нашла в промышленности.

Химическая и фармацевтическая промышленности, работающие с агрессивными средами, не могут обойтись без специальных нержавеющих сталей. Здесь используются стали из нержавейки с очень высокой коррозионной стойкостью не только к воде, но и к различным химическим растворам: кислотам, щелочам и другим. В частности нержавеющую сталь применяют для изготовления емкостей, работающих под высоким давлением, технологических трубопроводов, производственного и измерительного оборудования и инструмента.

Пищевая промышленность, ресторанный бизнес, производство алкогольной продукции и пивоварение применяют нержавеющую сталь в аналогичных химических целях с одной лишь разницей – здесь требования к антикоррозионным свойствам нержавейки еще выше, поскольку вопрос касается человеческого здоровья. Кстати, о здоровье, медицина потребляет не так уж много нержавейки как промышленные производства, но, пожалуй, гораздо чаще.

Многие медицинские инструменты приборы изготовлены из нержавейки (к примеру, скальпели и магнитно-резонансные томографы), медицинская мебель, операционные столы и осветительные приборы тоже производятся с применением нержавеющей стали. Благодаря развитию медицины некоторые люди носят изделия из нержавейки внутри себя. Да-да, именно так, нержавеющую сталь применяют для изготовления имплантатов – заменителей поврежденных частей человеческого тела.

Нефтегазовая промышленность – лидер по применению нержавеющих труб, нержавеющая сталь используется при производстве морских буровых платформ, да и на суше добыча углеводородов не обходится без применения нержавеющей стали.

Станкостроение, судостроение, авиационная промышленность и космонавтика, энергетика, аграрное производство и перерабатывающая промышленность, ну и разумеется металлургия – вот неполный перечень отраслей промышленности в которых применяется нержавеющая сталь в наше время.

Особенности применения стали Кортен в строительстве

Сегодня Cor-Ten является самой известной торговой маркой среди всех сталей, устойчивых к атмосферной коррозии. В статье описываются технические характеристики и особенности применения атмосферостойкой стали Кортен в строительстве.

Стали, устойчивые к атмосферной коррозии, представляют собой обычные конструкционные стали, легированные медью и фосфором. Такая сталь создаёт защитный оксидный слой, замедляющий процесс коррозии в условиях, когда сталь может свободно увлажняться и высыхать на открытом воздухе. Ранее эти марки стали использовались в основном в промышленных конструкциях. Однако в последнее время их популярность значительно возросла в фасадных решениях и ландшафтном дизайне, архитекторы считают цвет Кортен очень привлекательным. Кроме того, сталь Кортен является экологичным материалом, так как она не требует отдельной антикоррозионной обработки.

Общая информация о стали Кортен

История создания стали Кортен

Атмосферостойкие стали были разработаны в США в начале ХХ века, когда было замечено, что стальной лист, легированный медью, намного более устойчив к атмосферной коррозии, чем обычны лист из углеродистой стали. Компания U.S. Steel провела обширные исследования, проверяя физические свойства и устойчивость к атмосферной коррозии множества листов с различными химическими составами, в результате которых была разработана сталь Кортен и запатентована в 1933 году.

Изначально сталь Кортен использовалась в качестве материала для бункерных конструкций в угольных вагонах, поскольку является более устойчивой к механическим нагрузкам и коррозии, чем обычная углеродистая сталь.

Позднее сталь Кортен нашла широкое применение в стальных конструкциях, в которых нормальная углеродистая сталь поддавалась преждевременной коррозии из-за совместного воздействия погоды, воды и примесей, появляющихся при промышленном производстве.

Мост Shanks Millennium, Великобритания

Сегодня Кортен используется в транспортных контейнерах, мостовых конструкциях и различном технологическом оборудовании в химической и нефтехимической промышленности. Кортеновская сталь также часто используются в опорах линий электропередач, столбах освещения или погрузочно-разгрузочном оборудовании, конструкциях шасси грузовиков, резервуаров для воды, дымоходов и строительной промышленности.

В зависимости от применения, сталь Кортен может использоваться сама по себе или окрашиваться. При правильном использовании необработанная сталь Кортен быстро образует плотный и жесткий слой оксида, который предотвращает прогрессирующее ржавение. С другой стороны, окрашенные конструкции Кортен имеют более длительные интервалы подкрашивания в процессе технического обслуживания, так как слой жесткого окисида проявляется на любых поврежденных участках лакокрасочного покрытия, при этом коррозия не может прогрессировать под краской, как это обычно происходит с окрашенной углеродистой сталью.

Свойства стали Кортен

Углеродистая сталь представляет собой высокоактивный металл по сравнению с, например, нержавеющей сталью и медью. По этой причине любая влага или атмосферный кислород, получающий доступ к поверхности неокрашенной углеродистой стали, быстро вызывает окисление и образование гидроксида железа. Этот процесс обычно называют коррозией. По мере того, как поверхность стали многократно увлажняется, происходит ржавление, что может существенно ухудшить свойства стальной конструкции. Кортен также окисляется в процессе контакта с воздухом и влажностью. Однако механизм окисления в сталях Кортен отличается от ржавления конструкционных сталей. Когда кортеновская сталь многократно увлажняется и высыхает, на его поверхности образуется плотный и очень жёсткий оксидный слой. Этот слой предотвращает развитие коррозии в нормальных погодных условиях, поэтому стали Кортен называются атмосферостойкими.

Текстура стали Кортен

С момента патентования Cor-Ten было проведено более 30 000 испытаний с целью оптимизации химического состава стали и достижения наилучших показателей погодоустойчивости. В зависимости от марки сталь Cor-Ten может содержать до 10 легирующих элементов. Хром, никель, медь и фосфор улучшают стойкость стали к атмосферной коррозии. Кремний, титан, молибден и ванадий еще больше увеличивают плотность оксидного слоя, взаимодействуя с медью и хромом. Сегодня существует ряд марок стали, объединенных общим запантентованным названием Cor-Ten.

Химический состав сталей Кортен, %

Марка стали	C	Si	Mn	P	S	AI	Cr	Cu	Ni	V
Cor-Ten A	0,12	0,25-0,75	0,20-0,50	0,07-0,15	0,03	0,02-0,06	0,50-1,25	0,25-0,55	0,65	–
Cor-Ten AF	0,12	0,25-0,75	0,20-0,50	0,07-0,15	0,03	0,02-0,06	0,50-1,25	0,25-0,55	0,65	–
Cor-Ten High temp	0,12	0,25-0,75	0,20-0,50	0,07-0,15	0,03	0,02-0,06	0,75-1,25	0,25-0,55	0,40	0,02
Cor-Ten В	0,19	0,30-0,65	0,80-1,25	0-0,35	0,03	0,02-0,06	0,40-0,65	0,25-0,40	0,40	0,02-0,10

Процесс коррозии на поверхности стали можно описать с помощью электрохимических реакций. Когда сталь становится влажной, на поверхности создаются небольшие локальные очаги. Окисление железа происходит в анодной точке (-), а восстановление – в катодной точке (+):

Fe -> Fe₂ + 2e (1)

½O₂ + H₂O + 2e -> 2OH (2)

Общая реакция окисления железа представляет собой сумму подреакций:

Fe + ½O₂ + H₂O -> Fe (OH)₂ (3)

Гидроксид железа далее окисляется в оксигидроксид железа, который считается наиболее распространенным состоянием ржавчины:

2Fe (OH)₂ + ½O₂ -> 2FeO(OH) + H₂O (4)

На практике влажная фаза и сухая фаза на поверхности стали чередуются. Во время влажной фазы ржавчина восстанавливается в оксид железа (II, III), магнетит (5), а во время сухой фазы магнетит восстанавливается в оксигидроксид железа, гетит, липидо кроссит (6):

Fe₂ + 8FeO (OH) + 2e -> 3Fe₃O₄ + 4H₂O (5)

2Fe₃O₄ + 3H₂O + ½ O₂ -> 6FeO(OH) (6)

Восстановительные условия, преобладающие на поверхности стали, происходят когда поры ржавчины заполняются водой. Окисление происходит, когда внешняя поверхность ржавчины высыхает. Это означает, что ржавчина, создаваемая атмосферными условиями, состоит из нескольких состояний железа, главным образом магнетита Fe₃O₄ и оксигидроксида железа FeO(OH).

На атмосферную коррозию стали также влияют воздушные примеси, в том числе двуокись серы и триокись серы. Когда температура воздуха находится ниже кислотной точки росы, оксиды растворяются в конденсирующейся воде, производя серную кислоту, H₂SO₄:

SO₂ + H₂O + ½O₂ -> H₂SO₄ (7)

SO₃ + H₂O -> H₂SO₄ (8)

Оксид железа (ржавчина) катализирует превращение SO₂ в серную кислоту. Серная кислота реагирует со сталью, образуя сульфат железа (FeSO₄), который может быть дополнительно окислен до сульфата трехвалентного железа, Fe2(SO4)3 и оксогидроксида железа, FeO(OH):

H₂SO₄ + Fe + ½O₂ -> FeSO₄ + H₂O (9)

12 FeSO₄ + 2H₂O + 3O₂ -> 4Fe₂(SO₄)₃ + 4FeO(OH) (10)

Сульфат железа может быть дополнительно гидролизован в оксигидроксид железа и серную кислоту:

Fe₂(SO₄) + 4H₂O -> 2FeO(OH) + 3H₂SO₄ (11)

Теоретически серная кислота может снова появиться в реакциях окисления. Это также подтверждается тем, что в условиях присутствия оксидов, образующих кислоту, коррозия стали происходит относительно быстро. Такие условия наиболее вероятны в промышленной и городской среде.

Многие испытания на коррозионную стойкость, проведенные в течение более чем трех десятилетий, показали, что стойкость стали Кортен к атмосферной коррозии значительно выше, чем сопротивляемость обычных углеродистых сталей. Кортен показывает особенно высокую коррозионную стойкость в промышленной среде, где скорость протекания коррозии составляет лишь одну пятую от скорости коррозии углеродистой стали или даже меньше. Значительная разница в скоростях коррозии наиболее заметна после 5-10 лет эксплуатации, когда на поверхности стали образовался плотный и очень жёсткий оксидный слой, защищающий её от коррозии. Скорость коррозии сильно зависит от условий окружающей среды. В качестве эталонных значений можно использовать следующие скорости коррозии, рассчитанные на основе изменения веса образцов после десяти лет эксплуатации:

Марка стали	Скорость коррозии, нм/10 лет
Cor-Ten А	20 – 30
Cor-Ten B	75 – 100
Углеродистая сталь	150 – 200

Цвет оксидного слоя варьируется от красновато-коричневого до темно-фиолетового в зависимости от условий окружающей среды. Цвет стали Кортен меняется от бархатистых бронзовых тонов до насыщенно-коричневого.

Изменения цвета оксидного слоя на стали Кортен во времени в сельской среде

Изменения цвета оксидного слоя на стали Кортен во времени в промышленной среде

Покраска стали Кортен

Сталь Кортен может быть окрашена любой краской, предназначенной для антикоррозионной обработки стали. Исследования показали, что долговечность алкидного лакокрасочного покрытия на стали Кортен в 1,5-2 раза больше чем на углеродистой стали. На рисунке ниже (слева) показан внешний вид окрашенных образцов Кортен и углеродистой стали после пробного использования в течение 15 лет в условиях морского климата. В правой части рисунка показаны окрашенные образцы, подверженные воздействию промышленной среды в течение нескольких лет. Сталь Кортен не показывает признаков ржавчины под лакокрасочным покрытием, состоящим из цинк-хроматной грунтовки и виниловой краски.

Более длительный срок службы лакокрасочного покрытия на стали Кортен объясняется тем, что при появлении царапины на поверхности покрытия образуется плотный оксидный слой, который не позволяет проникать ржавчине под краску, как это происходит с обычной углеродистой сталью.

Обработка и патинирование стали Кортен

С изделиями из стали Кортен необходимо обращаться очень внимательно. Следует избегать повреждений поверхности, а брызги от сварки, как и другие загрязнения поверхности должны быть удалены. Стали Кортен могут храниться на открытом воздухе при условии свободной циркуляции воздуха между листами, так чтобы поверхности, которые могут намокнуть, смогли быстро высохнуть. При долговременном открытом хранении изделий следует поместить их под накрытие, а листы и другие компоненты должны быть отделены друг от друга, чтобы обеспечить равномерную циркуляцию воздуха между ними. Это гарантирует равномерное патинирование и отсутствие образования коррозионных пятен.

Благодаря созданию однородного защитного слоя (патины) на поверхности, стали Кортен могут быть оставлены неокрашенными. Для образования равномерной патины, когда внешний вид имеет решающее значение, необходимо провести тщательную предварительную очистку поверхностей –травление, пескоструйную обработку или шлифовку. При этом пятна смазки и защитного масла, шлак и окалина предварительно должны быть удалены. После пескоструйной обработки поверхность считается достаточно чистой, если её шероховатость равномерна.

В случае необходимости сокращения срока образования патины сталь Кортен может быть подвергнута процессу ускоренного окисления, который осуществляется в несколько этапов:

Обезжиривание.
Удаление оксидного слоя.
Нанесение активатора окисления.
Нанесение фиксирующей смывки.

Процесс ускоренного патинирования Кортен позволяет получить желаемый оттенок стали в течение всего нескольких дней.

При необходимости фиксации цвета и приостановки естественного процесса патинирования сталь Кортен может быть покрыта глянцевым или матовым защитным лаком. При этом стоит учесть, что срок службы такого лакового покрытия составляет всего несколько лет, что приводит к необходимости его последующего периодического обновления.

Загрязнения при сварке, такие как окалина и выплески, замедляют процесс патинирования. Стандарт ISO 8501-1 определяет степень ржавчины для оценки чистоты поверхности. Степень очистки поверхности обычной углеродистой стали, подлежащей окраске, должна составлять не менее Sa 2 1/2, St 2, в то время как для патинирования стали Кортен достаточной степенью очистки является Sa 2 / St 2.

Сварка стали Кортен

Для сварки стали Кортен могут быть применены все обычные методы: дуговая сварка металлическим плавящимся электродом или флюсовым электродом, дуговая сварка под флюсом, сварка MIG/MAG и контактная сварка.

Сварка стали Кортен

Для обеспечения устойчивости сварного шва к атмосферным воздействиям он должен содержать тот же сплав металла, что и основной металл.

Наиболее часто используемые сплавы наплавленного металла содержат никель и медь. Нелегированный наплавленный металл может использоваться в том случае, когда сварной шов имеет форму канавки или скругления и при использовании дуговой сварки под флюсом процесс диффузии обеспечивает высокое легирование сварочного материала основным металлом. Атмосферостойкий наплавленный металл должен использоваться при изготовлении многопроходных сварных швов на поверхностных участках атмосферостойких сталей.

Рекомендуемые сварочные материалы для стали COR-TEN A и COR-TEN B

Сварка в атмосфере активного газа (цельная проволока)

ESAB OK Autrod + газ	ELGA Elga-Matic + газ	LINCOLN ELECTRIC Lincoln + газ	OY UDDEHOLM AB Böhler Welding + газ
13.26 + M21, CO₂	140 + M21, CO2	LNM 28 + M21	Union Patinax + M21

Дуговая сварка с флюсовым сердечником

ESAB OK Tubrod со стальным сердечником + газ	ESAB OK Tubrod с флюсовым сердечником + газ	ESAB Filarc со стальным сердечником + газ	ESAB Filarc с флюсовым сердечником + газ	ELGA с флюсовым сердечником + газ	LINCOLN ELECTRIC с флюсовым сердечником + газ	LINCOLN ELECTRIC самоэкранирующаяся проволока	RETCO OY Trimark с флюсовым сердечником + газ	IMPOMET OY Oerlikon с флюсовым сердечником + газ
14.04 + M21	15.17 + M21	PZ 6104 + M21	PZ 6112 + M21, CO₂	DW588 + CO₂	OS 81 Ni 1-H + M21	IS NR 203 Ni 1	TM-81 W + M21	Fluxofil 18 + M21

Дуговая сварка покрытыми электродами

ESAB обычные электроды	ESAB Filarc	ESAB Filarc высокоэффективные электроды	ELGA обычные электроды	LINCOLN ELECTRIC обычные электроды	LINCOLN ELECTRIC высокоэффективные электроды	OY UDDEHOLM AB обычные электроды	IMPOMET OY обычные электроды	RETCO OY обычные электроды
73.08	35Z	C75	P62 MR / P48 K	KRYO 1	KRYO 1-180	Böhler Welding FOX NiCuCr	Oerlikon Tencord KB	SOUDOMETAL COMET J 50 C

Дуговая сварка под флюсом с погруженной дугой

ESAB проволока + флюс	LINCOLN ELECTRIC проволока + флюс	OY UDDEHOLM AB проволока + флюс	IMPOMET OY проволока + флюс
OK Autrod + OK Flux 13.36 + 10.71	Lincoln + Lincoln LNS 163 + FX P 230	Böhler Welding + Böhler Welding Union Patinax + UV 420 TT	Oerlikon + Oerlikon FC 48 + OP 121TT

Болтовые соединения

Болтовые соединения атмосферостойких сталей должны быть достаточно плотными, чтобы предотвратить щелевую коррозию внутри стыка и коррозию соединяемых материалов. Расстояние между болтами вдоль края стыка не должно быть больше 14-ти толщин самого тонкого соединяемого элемента и не превышать 20 см. Расстояние между болтом и кромкой стыка не должно быть более 8-ми толщин самого тонкого соединяемого элемента и не превышать 15 см.

В качестве материала болта рекомендуется использовать сталь Cor-Ten X, так как ее коррозионная устойчивость равна стойкости к коррозии соединяемых сталей, а цвет патинированных болтов будет идентичен основному материалу. Также могут быть использованы болты с цинковым или кадмиевым покрытием, но обычно так делать не рекомендуются, поскольку покрытие будет изнашиваться относительно быстро в результате электрохимических реакций между покрытием болта и сталью Кортен. Малые крепёжные элементы, винты и т.д. могут быть изготовлены из стали Cor-Ten A или неокисляемых металлов, таких как латунь или бронза. В этом случае электрохимическая коррозия не проявится, поскольку площадь благородного металла будет намного меньше площади стали Кортен.

Применение стали Кортен

Сталь Кортен, как уникальный материал, отлично подходит для применения в условиях, когда устойчивость к атмосферной коррозии или выразительный внешний вид имеют первостепенное значение. Плотная, самовосстанавливающаяся оксидная патина на стали Кортен обеспечивает длительный срок службы и уникальный дизайн конструкций. Сталь Кортен отлично подходит для облицовки фасадов или устройства каркасов зданий, архитектурных композиций, ограждений, сооружения мостов, контейнеров, резервуаров, дымоходов и т.д.

Университет Leeds Beckett, Великобритания

Сталь Кортен относительно устойчива к абразивному износу, вызванному погрузкой и разгрузкой. Однако длительный абразивный износ материала может сократить срок его службы.

Отличная коррозионная стойкость и прочность стали Кортен также сохраняются в условиях повышенных рабочих температур. При этом Кортен обеспечивает лучшие свойства, например, большую окалиностойкость, чем обычные конструкционные стали. Сталь Кортен может использоваться в менее критичных условиях для сосудов высокого давления, когда не требуется использование закалённых Cr-Mo сталей. Максимальная рабочая температура стали марки Cor-Ten A составляет +540 °C. При более высоких температурах текучесть и прочность на разрыв, а также ударная вязкость этой марки стали значительно ухудшаются. Сталь марки Cor-Ten B не рекомендуется для использования в качестве несущих конструкций, если рабочая температура превышает +425 °C.

Открытая концертная площадка с облицовкой Кортен, Crystal Palace Park, Великобритания

Отличная стойкость лакокрасочного покрытия на стали Кортен позволяет существенно экономить затраты на эксплуатацию, поскольку интервалы между окрашиваниями для технического обслуживания стали Кортен длиннее, чем у углеродистой стали.

Это обеспечивается способностью стали Кортен образовывать плотный и жесткий слой оксида над любыми очагами повреждения лакокрасочного покрытия, который предотвращает коррозию стали под финишным лакокрасочным покрытием. Например, по данным одной из крупнейших компании по аренде контейнеров, затраты на техническое обслуживание и ремонт окрашенных контейнеров из углеродистой стали в четыре раза выше, чем у контейнеров из стали Кортен.

Скульптура LOVE, США

Применение стали Кортен в архитектуре

При выборе Кортен в качестве облицовочного материала следует учитывать, что в результате процесса патинирования вода, контактирующая со сталью Кортен, будет становиться ржавой в течение первых двух лет. «Ржавую» воду необходимо собирать и отводить так, чтобы она не загрязняла другие используемые материалы. Материалы, которые при слабом загрязнении «ржавой» водой, могут быть легко очищены:

Полуматовое или глянцевое эмалевое покрытие.
Воздушно- или термически отвержденное, моющееся органическое покрытие.
Анодированный или простой алюминий.
Нержавеющая сталь.
Неопрен.
Керамическая и глазурованная плитка.
Стекло.

Некоторые материалы окрашиваются легко, поэтому их очистка затруднительна или невозможна. По этой причине важно тщательно взвешивать целесообразность использования со сталью Кортен следующих материалов:

Бетон и цементный раствор.
Неокрашенная горячеоцинкованная сталь.
Неглазурованный кирпич.
Матовая эмаль.
Камень.
Дерево.

При использовании стали Кортен с другими материалами необходимо обеспечить, чтобы в месте соединения металлов не возникала щелевая коррозия и не накапливалась вода или грязь.

Стальные листы с цинковым покрытием или другие материалы с цинковым покрытием не должны непосредственно контактировать с неокрашенной сталью Кортен, так как цинк, являющийся более активным металлом, будет подвергаться воздействию электрохимической коррозии.

Стыковочные швы между различными материалами и сталью Кортен должны быть заполнены герметиком. Особое внимание следует обратить на то, что многие герметики, такие как полиуретановые пены и другие вещества, содержащие антипирены, поглощают воду. Поэтому использование таких веществ вместе со сталью Кортен может привести к серьезным коррозионным повреждениям.

Крепление горизонтального шва фасадной кассеты с использованием кислотостойких крепежных изделий

Архитектурные элементы

Строительные изделия из стали Кортен

Сталь Кортен – это натуральный материал, который получает свой цвет и защитный поверхностный слой в результате процесса окисления. Изменения, сделанные на поверхности стали светом, влажностью воздуха и временем, делают его еще более интересным материалом. Патина придаёт Кортен выразительный бронзовый оттенок, который идеально дополняет кирпичные поверхности.

Кортен характеризуется матовой поверхностью, которая уменьшает отражения, характерные для других металлов и скрывает возможную неровность поверхности.

Кортен экономичный материал, который стоит всего на 20-25% больше, чем обычная углеродистая сталь. А поскольку Кортен не нуждается в финишной обработке поверхности, то общая стоимость производимых продуктов из Кортена является чрезвычайно привлекательной.

Кроме того, сталь Кортен является экологичным материалом, поскольку полностью пригодна для повторного использования и не требует покрытия. Поэтому её общее воздействие на окружающую среду чрезвычайно мало в течение всего жизненного цикла.

Коттедж, Чехия

Цвет и блеск поверхности

Сталь Кортен создает на поверхности слой жесткого оксида, который предотвращает коррозию. Локальные климатические условия, а также продолжительность времени патинирования влияют на цвет поверхности. Цвет меняется от теплого оранжево-коричневого до красновато-коричневого и, наконец, темно-коричневого цвета.

Способность менять цвет со временем делают сталь Кортен одним из наиболее уникальных и запоминающихся материалов.

Перед доставкой на строительную площадку элементы из стали Кортен рекомендуется выдержать для образования патины, когда поверхность станет однородной по цвету без ржавых пятен.

По достижению желаемого оттенка остановить изменения цвета стали Кортен можно с помощью химической обработки поверхности или нанесения лакового покрытия. При этом стоит учесть, что после нанесения лака поверхность может потерять свой характерный вид и матовость.

Вентилируемые фасады Кортен могут быть смонтированы также и до начала процесса патинирования. Сжатые сроки строительства часто делают это единственным возможным вариантом, поскольку выбор материалов происходит на такой поздней стадии проекта, что на предварительное патинирование не остаётся времени.

При использовании непатинированных фасадов Кортен нужно быть готовым к первоначальной пятнистости поверхности и ржавому внешнему виду здания.

Коттедж, Словакия

Особенности применения стали Кортен

Кортен – это активный материал по своей природе. Стоит учитывать, что процесс патинирования делает его тоньше, поэтому следует избегать применения материала толщиной менее 0,5 мм.

При этом для обеспечения высокого качества при производстве профилей чрезвычайно важна высокая точность размеров.

Обязательным требованием для процесса патинирования является цикличное увлажнение и высыхание поверхности. Если поверхность долгое время остается влажной, она будет ржаветь. Наиболее уязвимыми частями являются горизонтальные поверхности конструкций, а также поверхности, которые расположены слишком близко друг к другу. В начале процесса патинирования вода, стекающая по конструкции, может накапливаться на горизонтальных поверхностях. При этом ржавчина, содержащаяся в воде, будет удерживать поверхность влажной и процесс коррозии не прекратится. Если две поверхности расположены слишком близко друг к другу, то влага останется между материалами, что может вызвать щелевую коррозию.

Поэтому при проектировании фасадов из стали Кортен необходимо обеспечить контролируемый отвод воды, а также достаточную вентиляцию конструкций. Вода ни при каких обстоятельствах не должна задерживаться на поверхности. Вентиляционный зазор должен быть достаточно широким, не менее 30 мм. Все примыкания к цоколю, неровностям, а также прилегающим к ним конструкциям (балконам, козырькам и т.д.) должны быть выполнены так, чтобы вентиляционный зазор оставался открытым. Наклонные длинные нащельники в местах примыкания не должны позволять воде, стекающей по конструкции фасада, попадать на поверхности других материалов. С карниза и крыши вода должна отводиться максимально централизованно, предпочтительно с помощью скрытой системы водоотвода для предотвращения загрязнений, вызываемых проточной водой.

В процессе патинирования следует избегать устройства обширных нависающих конструкций, поскольку в тени после установки фасада образование патины происходит медленнее.

Электрохимическая несовместимость, а также особенности, связанные с проточной водой, являются факторами, которые ограничивают выбор материалов, используемых вместе со сталью Кортен. При этом в качестве материала для крепления рекомендуется использование нержавеющей стали. При комбинировании различных материалов всегда должна быть обеспечена тщательная изоляция мест их соединений. Самым безопасным выбором в качестве прилегающих материалов являются материалы с гладкой и твердой поверхностью, а также электрохимически совместимые материалы и материалы, которые не окрашиваются цветом воды, стекающей по конструкциям из стали Кортен.

Предварительное патинирование Кортен

В случае применения фасада из стали Кортен с наружным остеклением или в условиях отсутствия возможности цикличного увлажнения-высыхания, рекомендуется использовать предварительное патинирование.

Предварительное патинирование позволяет получить материал с эстетически оконченным внешним видом, а также избежать большинства сложностей, связанных со стеканием воды с конструкции Кортен на примыкающие материалы.

Если предварительная патинирование организовать невозможно, сталь Котен должна быть тщательно очищена от окалины, масла и других загрязнений, а после установки Котен следует промыть, чтобы процесс патинирования начался равномерно.

Baltic Square Office Building, Финляндия

Экологические аспекты

Экологическая ценность стали Кортен будет ещё более подчеркнута в будущем, поскольку критерии классификации окружающей среды станут жёстче. Некоторые материалы для покрытия могут быть полностью запрещены в качестве строительных материалов, что вызовет проблемы, когда обработка поверхности требует обновления или технического обслуживания. Этот риск не распространяется на Кортен. Поскольку тут покрытие не требуется, Кортен можно переплавить и использовать повторно.

Проектирование из стали Кортен

Общие требования

Особые свойства стали Кортен могут быть использованы в конструкциях, имеющих длительный срок службы и почти не требующих технического обслуживания. Тем не менее, следует учитывать особые требования этой стали при проектировании. Следует обратить внимание на конструкцию мест стыков и узлов, чтобы облегчить процесс патинирования стали Кортен и избежать появления электрохимической и щелевой коррозии. Также важно правильно выбрать конкретную марку стали Кортен, наиболее подходящую для рассматриваемого применения, поскольку между свойствами различных марок существуют значительные различия.

Особенности проектирования

Следует избегать образования горизонтальных поверхностей при проектировании и монтаже, так как отслаивающиеся продукты окисления, в особенности с тыльной стороны листа, легко накапливаются в местах загибов, где они удерживают влагу, что может привести к неконтролируемой коррозии. Если же избежать появления горизонтальных поверхностей невозможно, то необходимо обеспечить эффективный отвод воды, например, с помощью устройства дренажных отверстий. Также узлы соединения должны быть спроектированы таким образом, чтобы они не образовывали поверхностей, которые могут собирать воду.

Основной особенностью соединения элементов является тщательное предотвращение щелевой и электрохимической коррозии. Устройство зазора шириной не менее 1 мм между соединяемыми панелями предотвращает щелевую коррозию, вызванную капиллярным подсосом воды. При меньшем зазоре капиллярные силы могут втягивать воду в зазор и вызвать коррозию. Самый простой способ предотвратить образование электрохимических пар заключается в использовании дистанционных пластин между частями соединяемых элементов.

В случае использования конструкций из стали Кортен под фасадной облицовкой, необходимо обеспечить достаточную вентиляцию для процесса патинирования, который основан на циклическом увлажнении и высыхании стали. Вентилируемый зазор должен быть устроен по всей длине фасада и иметь ширину не менее 30 мм.

Ударная вязкость

Характер разрушения стали является важным фактором в несущих конструкциях, особенно при их наружном применении. Достаточная ударная вязкость материала обеспечивает пластичное разрушение вместо хрупкого.

Использование фосфора в качестве легирующего элемента повышает погодоустойчивость стали, но высокая ударная вязкость не может быть достигнута, если содержание фосфора превышает 0,025% или содержание серы более 0,020%.

Содержание фосфора во всех марках стали Кортен, за исключением Cor-Ten B-D, составляет 0,07-0,15%. По этой причине COR-TEN B-D соответствует минимальным требованиям по ударной вязкости согласно EN 10025.

Проектировщик определяет ударную вязкость (класс качества) стали в соответствии с Eurocode ENV 1993-1-1:1992, приложением C. Сталь марки D (J2) обычно используется в несущих конструкциях наружного применения. Факторы, способствующие хрупкому разрушению, включают низкие температуры и ударную нагрузку.

Сварка

Ударная вязкость сварных соединений в наружных несущих конструкциях должна быть подтверждена.

Предел текучести сталей Кортен не превышает 350 Н/мм², поэтому для обеспечения свариваемости специальные меры не требуются. Однако, если толщина свариваемого листа превышает 25 мм, то необходима проверка.

Свариваемость сталей Кортен практически аналогична свариваемости конструкционных сталей такого же класса прочности. Для сварки стали Кортен (как Кортен с Кортен, так и Кортен с другими конструкционными сталями) могут использоваться все обычные методы: дуговая сварка металла с помощью покрытого или флюсового электрода, дуговая сварка под флюсом, сварка MIG/MAG и контактная сварка.

Рекомендуемые сварочная проволока и электроды (ESAB)

Способ сварки	Проволока / Электрод	Газ / Флюс
MAG, сплошная проволока	OK Autrod 13.26	M21+C0₂
MAG, электрод с металлическим сердечником	OK Tubrod 14.04*	M21
MAG, электрод с сердечником из флюса	OK Tubrod 15.17*	M21
Универсальный электрод	OK 73.08	–
Электроды с высоким коэффициентом переноса	OK 73.58*	–
Дуговая сварка под флюсом	OK Autrod 13.36	OK Flux 10.71

* не содержит медь

Перед сваркой необходимо удалить с поверхности листа оксидную плёнку шириной 10-20 мм. При использовании непрерывной и точечной сварки шов должен быть заполнен лаковой шпатлевкой.

Коррозионная стойкость обеспечивается за счет использования атмосферостойкой основы наплавленного металла, состав которого аналогичен составу основного металла, например, проволоки и электродов, которые содержат медно-никелевый сплав. Предел текучести наплавленного металла обычно должен быть на 5% выше предела текучести основного металла. В угловых сварных соединениях с катетом шва до 4 мм, а также при стыковых сварных швах шириной менее 4 мм, металл шва обычно становится достаточно легированным с помощью основного металла и легирующие присадки не требуются. Многопроходные сварные швы могут быть частично выполнены из углеродистых стальных сварочных материалов и завершены при помощи электродов из низколегированной стали, которые обладают атмосферостойкими характеристиками.

Атмосферостойкие стали содержат легирующие элементы, такие как хром, медь и никель, что повышает прочность стали. По этой причине, при большой толщине листа требуется несколько больший предварительный нагрев по сравнению с обычными конструкционными сталями. Рабочая температура и потребность в предварительном нагреве устанавливается на основе общей толщины листа, которая определяется как общая толщина составного листа. Сварные соединения должны быть проверены в соответствии со стандартом EN 3834 c соблюдением требований, указанных в чертежах.

Потребность в предварительном нагреве / рабочая температура сталей Cor-Ten B и B-D

Способ сварки	Толщина составного листа, мм
Способ сварки	10	20	30	40	50	60
MIG / MAG сплошная проволока и электрод с сердечником	20	20	20	75	100	125
Электрод с покрытием (основной)	20	20	100	150	150	150
Дуговая сварка под флюсом	20	20	100	125	125	150

Формуемость

Сталь Кортен поддаётся резке и гибке аналогично обычным конструкционным сталям. Атмосферостойкая сталь с лучшей способностью к изгибу – Cor-Ten AF. Радиус изгиба открытых профилей составляет (2-3) х толщину листа, в зависимости от толщины. Минимальная ширина заготовки, которая может быть согнута, составляет 50 мм. Радиус изгиба трубчатых профилей составляет 2,5 х толщину стенки. Однако, следует отметить, что могут появляться сложности при производстве труб, если отношение диаметра к толщине стенки мало (D / t < 10).

Минимально допустимый внутренний радиус изгиба сталей Кортен в зависимости от толщины листа, мм

Марка стали	Толщина листа Кортен, мм
Марка стали	≤3	>3 ≤4	>4 ≤5	>5 ≤6	>6 ≤7	>7 ≤8	>8 ≤10	>10 ≤12	>12 ≤14	>14 ≤16	>16 ≤18	>18 ≤20
Cor-Ten A	6	8	10	12	14	16	20	24	–	–	–	–
Cor-Ten AF	5	6	8	9	11	12	15	18	–	–	–	–
Cor-Ten В	6	8	10	12	21	24	30	36	49	56	63	70
Cor-Ten B-D	–	–	–	–	21	24	30	36	49	56	63	70

Пешеходный мост, США

Прочностные характеристики

Механические свойства сталей Кортен

Марка стали	Толщина, мм	Предел текучести R_el, мин., Н/мм²	Временное сопротивление R_m, мин., Н/мм²	Относительное удлинение Aε, мин., %	Класс ударной вязкости
Марка стали	Толщина, мм	Предел текучести R_el, мин., Н/мм²	Временное сопротивление R_m, мин., Н/мм²	Относительное удлинение Aε, мин., %	°С	KVJ	LL
Cor-Ten A	2-13	345	485	20	–	–	–
Cor-Ten AF	2-13	345	485	20	–	–	–
Cor-Ten High temp	2-13	345	485	18	–	–	–
Cor-Ten B	2-60	345	485	19	–	–	–
Cor-Ten B-D	5-60	345	485	19	-20	27	D

Нижний предел текучести сталей Кортен равен R_el = 345 Н/мм², а предел прочности составляет Rm = 485 Н/мм². При этом коррозия может значительно влиять на листы малой толщины. В промышленной среде коррозия уменьшает толщину листа Cor-Ten B примерно на 0,16 мм за десять лет, а Cor-Ten A – на 0,12 мм. Это означает, что прочность тонких листов значительно уменьшается, особенно если коррозии подвержены обе стороны листа.

По этой причине рекомендуется учитывать припуск на коррозию номинальной толщины материала. Хорошая атмосферная стойкость стали Cor-Ten обеспечивается самим материалом при условии его попеременного увлажнения и высыхания. Если это невозможно, то конструкция нуждается в антикоррозионной обработке, например окраске.

Прогнозируемый допуск на коррозию стали Кортен при наружном применении

Условия эксплуатации	Допуск на коррозию на одну сторону в течение каждых 10 лет срока эксплуатации, (мм)
Условия эксплуатации	Первые 10 лет	Последующие 10-летние периоды
Сельская среда	0,1	0,05
Городская среда	0,2 ¹⁾	0,05 ¹⁾
Промышленная среда	0,2 ²⁾	0,1 ²⁾
¹⁾ Основное загрязняющее вещество — SO. ²⁾ Содержание в воздухе хлора в сочетании с SO.		Также в районах вблизи моря.

Сертификаты на материалы атмосферостойких сталей составляются в соответствии со требованиями стандарта EN 10204.

Термическая обработка

Сталь Cor-Ten, как правило, не требует дополнительной термической обработки после сварки. В случае изготовления особо ответственных несущих конструкций из толстых листов, когда проведение термической обработки инициировано заказчиком, рекомендуется проводить:

Отжиг для снятия остаточных напряжений при температуре +550…+600 °С (цель +580 °С) с выдержкой 2 минуты на 1 мм толщины, но не менее 30 минут, и медленным охлаждением в печи.
Нормализацию при температуре +860…+940°С (цель +910°С) с выдержкой 1 минута на 1 мм толщины, но не менее 15 минут, и охлаждением на воздухе.

Крепёжные материалы для Кортен

Как правило, кислотостойкая сталь является самым надежным материалом для крепления стали Кортен. Нержавеющая сталь марки AISI 304 также может использоваться для самонарезающих шурупов при условии использования резинового уплотнителя. Можно использовать крёпеж с покрытием, уменьшающим трение и коррозию, например, Ruspert. Для болтовых соединений также разработана сталь марки Cor-Ten X.

В болтовых соединениях следует избегать зазоров между болтом и соединяемым элементом. Герметичность соединения может быть обеспечена при помощи использования подходящего уплотнителя. В качестве такого материала рекомендуется использовать неопрен с твердостью не менее 65 единиц по шкале Шора А и пределом прочности на разрыв не менее 6 Н/мм². Неопрен обладает высокой устойчивостью к озону, ультрафиолетовому излучению, химикатам и износу. Неопреновые листы обычно доступны в толщине 0,5 – 30 мм, а также с возможностью порезки в размер и с самоклеящимся покрытием. В случае необходимости обеспечения газонепроницаемости, в качестве уплотнителя следует использовать бутилкаучук.

В местах соединений с осевым зазором следует использовать тефлоновую ленту (политетрафторид, ПТФЭ).

Для мелкого крепежа, такого как самонарезающие шурупы, между головкой и шайбой, используются резиновые прокладки из EPDM. В качестве дистанцирующего элемента для заполнения пространства между листом и крепёжным элементом могут использоваться втулки. Такие втулки сжимаются с обеих сторон предварительно просверленного отверстия, а также предотвращают прокручивание крепежного элемента.

Дистанцирующие элементы следует использовать также и с другими материалами, поскольку все металлы одинаково подвержены щелевой коррозии. Кроме того, при соединении различных металлов возникает вероятность появления электрохимической коррозии. При этом рекомендуемая толщина уплотнителя должна составлять не менее 1,0 мм.

Виды материалов, которые могут быть использованы между сталями Кортен

Соединяемое изделие	Кассета	Лист (толщ. > 3 мм)	Прогон (толщ. 0,5 – 2,0 мм)	Шуруп самонарезающий (A2)
Кассета (толщ. 1 – 2 мм)	Прокладка из неопрена или EPDM	Прокладка из неопрена или EPDM	EPDM, дистанцирующая втулка	EPDM
Лист (толщ. > 3 мм)	Прокладка из неопрена или EPDM	Тефлон, неопрен	Тефлон, неопрен	Тефлон, неопрен

Крепление конструкций каркаса из стали Кортен

Огнестойкость Кортен

При пожаре сталь Кортен ведет себя также, как обычная конструкционная сталь. Огнезащита Кортен обычно не требуется, поскольку атмосферостойкая сталь в основном используется в конструкциях наружного применения.

В случае применения Кортен в несущих колоннах, наиболее целесообразным способом огнезащиты является использование композитной конструкции из стальной трубы с заполнением железобетоном. Размеры конструкции должны быть подобраны так, чтобы исключить необходимость применения любого вида огнезащиты. Колонны и балки могут использоваться без какой-либо огнезащиты, если они расположены на достаточном расстоянии от окон или каким-либо иным образом защищены от нагревания. Однако в этих случаях часто требуется отдельная проверка.

Окрашивание Кортен

Окрашивание стали Кортен рекомендуется, если условия эксплуатации конструкции каким-либо образом могут препятствовать развитию естественного образования слоя патины или она остается влажной в течение длительного времени. Срок службы окрашенных сталей Кортен примерно в два раза превышает срок службы обычных углеродистых сталей.

Конструктивные решения

В этом разделе показан пример использования тонколистовой стали Кортен при устройстве фасадных конструкций в Baltic Square Office Building в Финляндии.

Основным принципом проектирования является обеспечение свободного процесса последовательного увлажнения и высыхания.

Если поверхность в течение длительного времени будет оставаться влажной, то процесс коррозии начнёт прогрессировать и материал, в конечном итоге, может проржаветь насквозь. Вода, попадающая в стык между соединяемыми поверхностями, может привести к появлению щелевой коррозии.

Высыхание поверхностей Кортен и минимизация окрашивания, вызванного стеканием ржавой воды с внешней облицовки, были обеспечены благодаря применению следующих принципов при проектировании:

Все горизонтальные поверхности расположены под наклоном для исключения возможность скопления на них воды.
Все элементы из стали Кортен отделены друг от друга и от других металлических частей с помощью неопреновых или подобных изолирующих материалов. Это обеспечивает приток воздуха с каждой стороны.
Все крепежные элементы выполнены из кислотостойкой стали. Используются изолирующие втулки между крепежом и изделиями из стали Кортен.
Сведено к минимуму использование стали Кортен в непосредственной близости от пешеходных маршрутов из-за возможности стекания ржавой воды со стальных поверхностей.
Устроено организованное отвод ржавой воды с поверхностей.
Обеспечено техническое сопровождение на строительной площадке для реализации предусмотренных проектных решений.

На рисунках 1-3 показаны решения, используемые при внешней кассетной облицовке стены для обеспечения высыхания металлических поверхностей. На рисунке 4 показаны решения по применению дизайнерского профиля на вентилируемом фасаде. Остекление двойного фасада здания Baltic Square Office Building не проводилось до тех пор, пока не было достигнуто частичное патинирование стали Кортен. На рисунке 5 показаны неправильные решения, которые не позволяют стали высыхать, в результате чего в тонком стальном листе может появиться сквозная коррозия.

Рис. 1 Горизонтальный стык фасадных кассет Кортен, вертикальный разрез (слева). Вертикальный стык фасадных кассет Кортен, горизонтальный разрез (справа).

Рис. 2 Нижняя кромка фасадной конструкции с кассетой Кортен, примыкание к цоколю и отвод воды (слева). Примыкание фасадной конструкции с кассетой Кортен к окну, вертикальный разрез по низу окна (справа).

Рис. 3 Примыкание фасадной конструкции с кассетой Кортен к окну, вертикальный разрез по верху окна (слева). Парапетная планка фасада из кассет Кортен, вертикальный разрез (справа).

Рис. 4 Фасадная облицовка дизайнерским профилем из стали Кортен, не подверженная атмосферному воздействию (например, позади двойного фасада), вертикальный разрез по примыканию к окну (слева) и вертикальный разрез по стене (справа)

Рис. 5 Неправильная подконструкция и горизонтальный стык кассет из стали Кортен.

1. Кассета из стали марки Cor-Ten A толщиной 1,5 мм. Изгибы исключают появление горизонтальных поверхностей.

2. Подконструкция из стали марки Cor-Ten A толщиной 1,0 мм. Несущая подконструкция открытого шва формирует водосточный жёлоб. Места соединения желобов герметизируются, например, бутиловым составом и вода свободно отводиться в нижней части стеновой конструкции.

3А. Крепёжный шуруп AISI 316 (например Spedec Sx 3/10 — S16 — 5.5×28) + хлоропреновая каучуковая шайба.

3B. Крепежный шуруп AISI 316 (например Spedec Sx 3/15 – S16 — 5.5×38) + хлоропреновая каучуковая шайба.

4. Втулка под шурупом (например Teknikum 738 720, черная). В случае её отсутствия свободная вентиляция прекращается.

5. При необходимости, бутиловая лента используется между направляющей и несущей подконструкцией в качестве дистанцирующего слоя.

6. Подконструкция (например ветрозащитный гипсокартонный лист).

7. Наружный отлив из стали Кортен толщиной 1,0 мм.

8. В местах стыка под наружным подоконным отливом устанавливаются опорные элементы из стального листа с покрытием Hiarc и бутиловой лентой (цвет RR 32, темно-коричневый).

9. Темный цвет цоколя скрывает пятна от стекания ржавой воды. Водоотвод должен осуществляться организовано.

10. Парапетная планка из стали Кортен толщиной 1,0 мм, минимальный уклон 1:20. Крепление осуществляется к влагостойкой фанере с помощью самонарезающих шурупов в вертикальную плоскость. Карнизные планки изолируются бутиловой лентой.

11. Капельник из стали с покрытием Hiarc.

12. Вентиляционная решетка из стали Кортен.

13. Дизайнерский профиль из стали марки Cor-Ten A толщиной 1,0 мм. Дизайнерские профили стыкуются внахлест с изоляцией.

14. Подконструкция из стали марки Cor-Ten A толщиной 1,0 мм.

15. Крепежный шуруп AISI 316 (например Spedec Sx 3/10 — S16 — 5.5×28) + хлоропреновая каучуковая шайба.

16. В случае необходимости между подконструкцией и несущей стеной используется дистанцирующая бутиловая лента.

17. Подконструкция (например ветрозащитный гипсокартонный лист).

18. Хлоропреновая каучуковая лента между дизайнерским профилем и подконструкцией.

Нержавеющая сталь: виды и область применения — Энергетика и промышленность России — № 17 (301) сентябрь 2016 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 17 (301) сентябрь 2016 года

Нержавеющая сталь– это особый тип металла, который особенно любим и архитекторами, и инженерами, и дизайнерами за свои характеристики. Этот материал устойчив к температурным перепадам, обладает невероятной прочностью, отлично вписывается в интерьер посреди деревянных, кирпичных и других поверхностей. Чтобы сталь служила долго, нужно уметь ее выбирать в зависимости от поставленных целей и задач.

Самое главное свойство, которое является решающим при покупке, это, конечно же, устойчивость материала к окислению. Сам по себе стальной сплав легко вступает в контакт с внешней средой, поэтому литейщики добавляют в состав хром, никель и азот, чтобы создать на поверхности металла пленку, которая и делает его инертным. Основные виды нержавеющей стали различаются именно содержанием этих элементов, которые придают стали те или иные свойства, которые, в свою очередь, котируются в разных сферах производства.

Первый тип – ферритный, является самым близким по составу обычной углеродистой стали, но при этом характеризуется хорошей антикоррозионной устойчивостью. При этом данный сплав также содержит от 11 до 18% процентов хрома. Марки с наименьшим количеством хрома в составе применяются в строительстве. А с более высоким могут подвергаться небольшой коррозии, но зато отлично показывают себя в роли внутреннего отделочного материала при украшении интерьера домов. Интересно, что ферритная сталь наиболее подвержена воздействию магнитного поля. Поэтому этот тип широко применяется в энергетической сфере и изготовлении функциональных частей некоторых электроприборов. Листы этого материала обычно обозначаются маркировкой F вместе с номером, который указывает содержание хрома в составе.

Этот тип также отличается хорошей эластичностью, что бывает немаловажно в некоторых видах работ. Поэтому сплав с содержанием никеля от 4 до 8% и более высоким содержанием хрома от 18 до 28% приобретает необходимую стойкость к агрессивному влиянию окружающей среды. И называется он ферритно-аустенитным сплавом также известным как дуплексный. Он гарантирует полное отсутствие ржавчины даже на царапинах и в местах контакта с щелочами и кислотами. Поэтому дуплексная сталь нашла свое место в химических и нефтехимических лабораториях и заводах. Она также хорошо поддается обработке и сварке, и этот тип используется в изготовлении труб и цистерн.

Третий тип встречается чаще всего благодаря выдержанному балансу между своими нержавеющими свойствами в среднестатистических условиях окружающей среды и ценовой категорией. Аустенитная сталь содержит больше никеля, но в зависимости от марки добавочные элементы сильно варьируются, что в значительной степени расширяет область ее применения. Аустенитную нержавеющую сталь используют в изготовлении предметов быта – посуды, бытовой техники, мебели. Из пластичных марок, особенно хорошо поддающихся сварке и дополнительной обработке, делают строительные материалы – трубы, воздуховоды, кровлю, профнастил и металлические ограждения, уголки и соединения. Существуют также марки, отшлифованные особым образом, из которых получают оригинальные дизайнерские решения в украшении домашней обстановки.

Высококачественная аустенитная сталь марки AISI часто используется в пищевой промышленности, поскольку устойчива в близком взаимодействии с различными жидкостями и хорошо противостоит разрушению. Также ее активно применяют в строительстве и укреплении зданий. Она хорошо служит в каркасных конструкциях как небольших домов, так и высотных зданий поскольку одновременно обладает и прочностью, и гибкостью, что делает ее наиболее устойчивой к разрушению. А презентабельный внешний вид дает возможность обшивать стальными листами фасады и крыши.

Следует помнить, что несмотря на такой широкий спектр использования, даже дорогие виды аустенитной стали плохо выдерживают контакт с сильными реагентами – кислотами, щелочами, солями и галогенами. На ее поверхности могут образовываться точечные очаги разрушения, которые могут увеличиваться при дальнейшем контакте. Поэтому она не очень хорошо подходит для применения в химической промышленности.

Наконец, существует тип нержавеющей стали, который не очень хорошо противостоит небольшой коррозии на самой поверхности металла — мартенситная. После образования оксидной пленки, которая защищает его от дальнейшего контакта с внешней средой, предмет, изготовленный из этого материала, прослужит еще очень и очень долго время. Пониженная антикоррозионная устойчивость компенсируется хорошей жесткостью и прочностью. Поэтому из мартенситной стали делают кухонные ножи, топоры, пилы, сверла и другие предметы кухонного и строительного инструментария. Также ее применяют в тяжелой промышленности – изготовлении насосов, турбин, машиностроении и даже космической инженерии.

Уникальные свойства нержавеющей стали решают многие проблемы самых различных областей строительства и тяжелой промышленности. Благодаря этому ее производство активно развивается и постоянно совершенствуется.

По информации МеталлоБаза Петросталь

Сталь 9ХС техническая характеристика

Сталь 9ХС характеристики, применение

Сталь 9ХС пользуется достаточно высокой популярностью среди потребителей металлургической продукции. Это легированная инструментальная сталь, получившая довольно широкое применение в промышленности. Для поставки материала потребителю предлагаются изделия фасонного и сортового проката – полоса, круг и лист, которые в дальнейшем идут на последующую обработку с получением конечной продукции.

Сталь 9хс — характеристики, состав, свойства.

Основными легирующими элементами в данной марке стали являются углерод, хром и кремний. Содержание углерода в сплаве составляет около 0,9 %, хрома и кремния – до 1,5 %.
Состав стали обуславливает высокие механические свойства, позволяющие создавать из этого материала инструмент, предназначенный для работы в достаточно жестких эксплуатационных условиях. В частности сталь 9ХС используется для изготовления деталей и инструмента, от которого требуется повышенная износоустойчивость, усталостная прочность на кручение, изгиб, контактную нагрузку.

Сталь 9хс — применение.

Сталь 9ХС может обрабатываться различными способами. В том числе могут применяться различные способы термической обработки. Использование определенных технологий позволяет получать требуемые свойства металлоизделий для тех или иных сфер использования. Благодаря этому данная марка легированной стали может использоваться для создания широкого ассортимента изделий с различными характеристиками и особенностями. Такую универсальность можно назвать еще одним важным преимуществом, которым обладает сталь. Особенностью данной марки легированной стали является ее плохая склонность к свариванию. Поэтому, как и большинство материалов своего класса, она не применяется для монтажа сварных конструкций.

Чаще всего из стали этой марки производят сверла, фрезы, метчики и плашки для нарезки резьбы, развертки, гребенки и другие детали промышленного оборудования и машин, также марка 9ХС идет на производство напильников и другого ручного инструмента повышенной износостойкости. Для производства ручного слесарного инструмента применяется круг и квадрат, а также другие виды сортового проката. Широкое применение этот материал получил также и для производства ножей.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ

Строительные стали

Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали.

Конструкционные низколегированные стали в горячекатаном или нормализованном состоянии применяют для строительных конструкций, армирования железобетона, магистральных нефте- и газопроводов. Для изготовления деталей машин их применяют сравнительно редко.
Эта группа сталей содержит относительно малые количества углерода 0,1—0,25 %. Повышение прочности достигается легированием обычно дешевыми элементами — марганцем и кремнием.

Простые углеродистые строительные стали — Ст1, Ст2 и СтЗ, поставляются по ГОСТ 380—71. Наиболее широко применяется сталь марки СтЗ, которую для сварных конструкций следует поставлять по требованиям группы В, а для несварных конструкций — по группе А.
Из полученных тремя способами раскисления сталей (спокой полуспокойная и кипящая) более надежна сталь спокойная, имеющая более низкий порог хладноломкости.
Таким образом, следует применять для несвариваемых конструкций (или свариваемых неответственных конструкций) — кипящую сталь, для сварных расчетных конструкций — полуспокойную или спокойную сталь. Для ответственных конструкций, а также для сооружений, работающих в условиях низких температур, следует применять нормализованную или термически улучшенную сталь.

Низколегированные или строительные стали повышенной прочности — в отличие от конструкционных легированных сталей, строительные стали повышенной прочности у потребителей не подвергаются термической обработке, т. е. структура и служебные характеристики формируются при производстве сталей.
По сравнению с углеродистыми сталями более высокая прочность строительных низколегированных сталей достигается упрочнением феррита за счет легирования сравнительно малыми количествами кремния и марганца, а также хрома, никеля, меди и некоторых других элементов.
К низколегированным строительным сталям относятся стали марок 14Г2, 17ГС, 14ХГС, 15ХСНД, 34Г2АФ, 17Г2АФБ и другие. Сталь 15ХСНД, содержащая никель и медь, работает в конструкциях до —60°С без перехода в хрупкое состояние. Кроме того, введение этих элементов увеличивает коррозионную стойкость стали в атмосферных условиях.
Все такие стали имеют низкое содержание углерода (<0,22% С) .

Строительные стали применяют главным образом в виде листов разной толщины, а также в виде сортового проката. Применение в строительных конструкциях более прочных низколегированных сталей вместо углеродистых дает возможность снизить расход металла на 15—25 %. Несмотря на несколько более высокую стоимость их использование экономически целесообразно.

применений стали в Америке: история — Сталь в центре города | Поставщик стали — производство арматуры — продажа и обслуживание стали

Сталь — это абсолютно везде. Он есть на наших кухнях, в машинах, на мостах, в домах и офисных зданиях. Куда бы вы ни посмотрели, сталь используется для придания прочности и долговечности вещам, которые мы используем в повседневной жизни.

Раннее использование стали

История показывает, что сталь использовалась кузнецами на протяжении тысячелетий, однако ее использование стало гораздо более важным в 17 веке, после того, как были разработаны более эффективные методы производства.В середине 19 века был разработан бессемеровский процесс, позволивший производить сталь с небольшими затратами в массовом производстве. Дополнительные разработки позволили дополнительно снизить себестоимость продукции, одновременно повысив качество готовой продукции.

Сталь в настоящее время является одним из наиболее распространенных материалов, используемых во всем мире. Ежегодно производится более 1,3 миллиарда тонн стали, маркируемой по различным маркам и стандартам. Он используется в качестве основного компонента в инструментах, машинах, приборах, оружии, автомобилях, зданиях, кораблях, инфраструктуре, бытовой технике и многом другом.

Что такое сталь? Сталь — это сплав, состоящий из железа и комбинации других элементов, включая углерод. Существуют разные типы стали, основанные на других элементах, которые используются для ее создания. Например, когда углерод является основным элементом сплава, его содержание в стали должно составлять от 0,002 до 2,1 процента по весу.

Хотя можно использовать другие сплавы, в стали всегда должны присутствовать следующие элементы:

алюминий (следы)
углерод
марганец
кислород (следы)
азот (следы)
фосфор
кремний
сера

В дополнение к этим элементам, другие элементы, которые могут быть добавлены намеренно для изменения характеристик готовой стальной продукции, включают:

бор
хром
марганец
молибден
никель
ниобий
титан
ванадий

Углерод, а также другие элементы, используемые при производстве стали, действуют как упрочняющий агент.При изменении количества элементов сплава и формы, в которой они используются в стали, изменяются такие качества, как прочность, пластичность и твердость. Например, сталь с более высоким содержанием углерода может быть сделана более прочной и твердой, но все же менее пластичной, чем железо.

Сталь можно легко отличить от двух популярных сплавов, известных как чугун и кованое железо. Чугун имеет сплав, содержащий более 2,1% углерода. Кованое железо содержит лишь небольшое количество углерода, что облегчает его сгибание и скручивание.

Варианты обработки

В дополнение к основным типам стали, определяемым элементами, используемыми при создании сплавов, существует также множество различных вариантов термообработки. Закалка, закалка и отжиг — наиболее распространенные виды обработки, используемые сегодня в производстве стали.

Закалка и отпуск достигаются путем нагрева стали до так называемой «аустенитной фазы» перед закалкой в растворе масла или воды для быстрого охлаждения.Этот процесс быстрого охлаждения создает твердую и хрупкую структуру, которую затем закаляют с помощью специального типа отжига. Отжиг — это процесс, который включает нагрев стали до ее размягчения с помощью трехэтапного процесса восстановления, рекристаллизации и роста зерна.

Как сталь используется сегодня

Сталь используется в большом количестве приложений в современном строительстве, включая строительство железных дорог, дорог, зданий, бытовых приборов и другой инфраструктуры.Фактически, большинство современных сооружений, таких как небоскребы, стадионы, аэропорты и мосты, создаются с использованием прочного стального каркаса. Даже конструкции, в которых используется бетон, также используют сталь в качестве армирующего материала.

Сталь также используется во многих различных типах транспортных средств и бытовой техники. Он также используется в основных строительных материалах из-за его долговечности и прочности. Некоторые из этих материалов включают шурупы, гвозди и болты. Он также используется в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, трубопроводный транспорт, авиакосмическая промышленность, судостроение и проектирование тяжелого оборудования.

Сталь также содержится в других распространенных материалах, таких как основные инструменты, стальная вата и личные бронежилеты для безопасности и правоохранительных органов. Помимо практического использования, сталь также используется в художественных целях, таких как скульптуры, обрамление и выставочные конструкции.

Где взять сталь в Новой Англии

Если вы ищете качественный и надежный источник стальных материалов и изделий в штатах Новой Англии, не ищите ничего, кроме Mid City Steel.Имея многолетний опыт работы с местными предприятиями и подрядчиками в Массачусетсе, Коннектикуте, Род-Айленде и Кейп-Коде, Mid City Steel предлагает широкий выбор материалов для удовлетворения практически любых потребностей и технических характеристик.

Mid City Steel имеет два офиса, которые помогают более эффективно обслуживать своих клиентов. Имея центры поставки стали как в Юго-Восточном Массачусетсе, так и в Бозре, Коннектикут, Mid City Steel может обеспечить быструю доставку материалов и продукции прямо на строительную площадку, чтобы помочь вам и вашему проекту уложиться в график.Свяжитесь с Mid City Steel сегодня для получения дополнительной информации о доступных продуктах, услугах и вариантах доставки.

Свойства и использование стали

Обновлено 16 февраля 2020 г.

Кевин Бек

Проверено: Lana Bandoim, B.S.

Конструкции, сделанные в основном или большей частью из материала, известного как сталь , могут быть самым заметным дополнением человечества к ландшафту Земли.

Если бы все живое на Земле было телепортировано в другое место, и группа инопланетян занялась исследованием, самые прочные и внушительные объекты, которые они обнаружили бы, которые явно не возникли в результате естественных геологических процессов, содержали бы сталь: небоскребы, мосты, тяжелую технику и, по сути, все, что требуется, чтобы выдерживать сильные нагрузки с течением времени

Возможно, вы знаете, откуда «берется» сталь и что она «такое». По крайней мере, вы наверняка знаете, как он обычно выглядит, ощущается и, возможно, даже звучит в определенных случаях.

Если вы думаете о стали как о металле, это естественно, но на самом деле сталь классифицируется как сплав или смесь различных металлов. В этом случае почти весь первичный металл — это железо, независимо от конкретного рецепта, но, как вы увидите, даже небольшое количество углерода может значительно изменить свойства стали.

Приготовьтесь узнать много нового о том, что по праву можно назвать самым важным материалом в истории строительства и инженерии,

Физические и химические свойства стали

Как вы, несомненно, знаете из того, что видели, слышали и общались С вашей стороны, сталь известна прежде всего своей прочностью, твердостью и твердостью. В некоторых случаях он также славится своим блеском.

В количественном выражении эти качества выражаются в очень высокой температуре плавления (около 1510 ° C, выше, чем у большинства металлов; медь, например, почти на 500 градусов ниже) и очень высокой плотности (7 .9 г / см ³, почти в восемь раз больше, чем у воды).

Сталь в целом тверже и прочнее, чем ее так называемый родительский элемент, железо. Тем не менее, он чрезвычайно гибкий, и известен своей высокой прочностью на растяжение (то есть его способностью выдерживать приложенные нагрузки или силы, не теряя своей формы).

Прочность на растяжение всех типов стали высока по сравнению с другими материалами, но значительно различается между типами стали. На нижнем уровне значения составляют приблизительно 290 Н / мм ²; на верхнем конце предел прочности на разрыв достигает 870 Н / мм ².

Один квадратный миллиметр (² мм) составляет всего одну миллионную квадратного метра. Это означает, что у стали может быть предел прочности на разрыв 870 миллионов ньютонов на квадратный метр, что равняется массе в 88,8 миллиона килограммов, или 195,7 миллиона фунтов (97 831 тонна) на Земле!

Если вы когда-либо использовали чугунную сковороду , вы, возможно, заметили, насколько она на удивление крепкая (или, по крайней мере, тяжелая). Когда железо является единственным или почти единственным компонентом чего-то вроде сковороды, оно более хрупкое, чем сталь.

Но для большинства повседневных температур приготовления пищи (которые кажутся «горячими», но далеко не похожи на плавильные печи) функциональная разница между чугуном и сталью может быть не так очевидна, даже если они обычно выглядят несколько иначе.

Типы стали

Большая часть производимой сегодня стали называется просто углеродистой сталью или простой углеродистой сталью , даже если она может содержать металлы помимо железа и углерода, такие как кремний и марганец.

Степень отклонения стали на поверхности может не выглядеть значительной, потому что углерод никогда не составляет более 1.5 процентов стали. Однако, если учесть, что эта небольшая доля сама может варьироваться в 10 раз (от 0,15 до 1,5 процента), вы начинаете понимать, какое физическое воздействие это может иметь.

Сталь
можно разделить на разные категории по ряду критериев. Те, которые используются учеными (которые часто больше озабочены свойствами вещей, чем их фактическим использованием), часто отличаются от тех, чья главная забота — это типы конечных продуктов, изготовленных из стали.
Механический : Как уже отмечалось, предел прочности стали на разрыв может находиться в диапазоне от 290 Н / м ² до 870 Н / м ².Добавление углерода в сталь усложняет задачу из-за того, что атомы углерода фактически рассеиваются между атомами железа, что очень затрудняет дислокации материала, образуя «зерна» Fe ₃ C. Это также делает сталь более хрупкой. чем железо, поэтому преобразование железа в сталь, несмотря на очевидные преимущества последней, не требует нулевых практических затрат.
Сталь
, классифицируемая на основе ее механических свойств, начинается с «Fe», и далее следует: 1) E и минимальное значение предела текучести, если сталь классифицируется в основном на этом основании_, или 2) просто значение предел прочности при растяжении, если это основной классификационный признак.(_Предел текучести — это мера сопротивления механической деформации.)
Например, «Fe 290» — это сталь с пределом прочности на разрыв 290 Н / мм2. Fe E 220 — это сталь с пределом текучести 220 Н / мм ².
Химическая промышленность : Обычные углеродистые стали, содержание углерода в которых варьируется от 0,06% до 1,5%, подразделяются на следующие типы в зависимости от конкретного содержания углерода.
Мертвая низкоуглеродистая сталь — до 0.15
процентов
углерод 2. Низкоуглеродистая или мягкая сталь — 0,15
процентов
до 0,45
процентов
углерод 3. Среднеуглеродистая сталь — 0,45
процентов
до 0,8
процентов
углерод 4 . Высокоуглеродистая сталь — 0,8
процентов
до 1,5
процентов
углерод
Нержавеющая сталь — это сталь, получившая свое название от ее устойчивости к окислению (ржавчина), а также к коррозии. коррозия , которая может возникнуть в результате применения сильной кислоты.Он был изобретен в 1913 году британским металлургом Гарри Брирли , который обнаружил, что при добавлении металла хрома в сталь в больших количествах (13 процентов) хром вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием самообновляющейся защитной пленки. вокруг объекта.
В настоящее время используется ряд типов нержавеющей стали:
Мартенситные нержавеющие стали содержат от 12 до 14
процентов
хрома и 0.От 12 до 0,35
% углерода
и были первой разработанной нержавеющей сталью. Эти стали магнитные и могут быть упрочнены путем термической обработки. Они используются в гидравлических насосах, паровых насосах, масляных насосах и клапанах, а также в другом инженерном оборудовании.
* Ферритные нержавеющие стали содержат большее количество хрома (от 16 до 18
процентов) и примерно 0,12
процентов углерода
. Эти стали более устойчивы к коррозии, чем мартенситные нержавеющие стали, но обладают небольшой способностью закаливаться при нагревании.Эти нержавеющие стали используются в основном в операциях формовки и прессования из-за их высокой устойчивости к коррозии.
* Аустенитные нержавеющие стали содержат большое количество как хрома, так и никеля; существует множество вариаций точного химического состава, но наиболее широко используемые состоят из 18
процентов хрома
и 8
процентов
никеля с минимальным содержанием углерода. Они очень хорошо сопротивляются коррозии за счет того, что не поддаются термической обработке в какой-либо значительной степени.Эти стали используются в валах насосов, рамах, оболочках и в повседневных компонентах, таких как винты, гайки и болты.
Назначение сплавов
Вы уже видели, как сплавы могут сделать уже полезный материал лучше или, возможно, точнее, более специализированным. Как этот процесс работает на молекулярном уровне?
Большинство чистых металлов, хотя многие из них кажутся твердыми, на самом деле сами по себе слишком мягкие, чтобы их можно было использовать в тяжелой промышленности. (Заметным исключением является автомобильная промышленность, где сталь остается в основном нелегированной и содержит почти чистое железо.) Но смешивание с другими металлами может дать выдающиеся результаты.
Например, никель и хром устойчивы к коррозии и известны своим включением в хирургические инструменты из нержавеющей стали. Если для использования в стальных магнитах требуется сплав с более высокой магнитной проницаемостью, отличным выбором будет кобальт .
Марганец используется в крупномасштабных проектах, таких как железнодорожные переезды для тяжелых условий эксплуатации, из-за его значительной прочности и твердости.Наконец, молибден способен сохранять свою прочность при необычно высоких температурах даже по стандартам металлов и используется в прецизионных приложениях, таких как высокоскоростные сверлильные наконечники.
Когда более крупные ионы добавляются к существующей стальной решетке, это разрушает решетку таким образом, что затрудняет прохождение соседних «слоев» друг за другом, что увеличивает твердость стали. Добавление более мелких атомов может иметь тот же эффект за счет другой формы механического нарушения структуры кристаллической решетки железа.
Преимущества стали
Среди многих желаемых свойств стали — ее экологичность. Это может не всегда выглядеть так с большими стальными конструкциями, усеивающими небосклон в часто неприятных местах, но его высокая долговечность означает, что, например, он не превратится во что-то токсичное и незаметно попадет в грунтовые воды и другие области. В возобновляемых источниках энергии (например, солнечная, ветровая и гидроэнергетика) широко используется нержавеющая сталь.
Сталь в настоящее время является самым перерабатываемым материалом на Земле; хотя он и тяжелый, его магнитные свойства облегчают извлечение из ручьев и других мест, чем другие формы отходов.Это может снизить выбросы CO ₂.
По сравнению с другими материалами, сталь требует небольшого количества энергии при создании относительно легких стальных элементов, и ей можно придавать различные формы. Он дает лучшую форму и остроту, чем железо, которое используется для изготовления оружия.
Различные виды использования и функции стали
Сталь, как уже отмечалось, используется в автомобильной промышленности. Подумайте о количестве машин на дорогах вашего собственного города в час пик, все они с кузовами, дверями, двигателями, подвесками и интерьерами, в основном состоящими из стали.
В среднем автомобиль на 50 процентов изготовлен из стали.
Сталь используется не только в легковых автомобилях, но и в производстве сельскохозяйственных машин и машин.
Большинство приборов в современных домах, таких как холодильники, телевизоры, раковины, духовки и т. Д., Изготовлены из «простой» стали. Кроме того, те, кто любит проводить время на кухне, хорошо осведомлены о роли нержавеющей стали в производстве прекрасных столовых приборов. Нержавеющая сталь особенно легко поддерживает стерильную среду, что является одним из качеств, делающих ее хорошим выбором для хирургических инструментов и имплантатов.
Поскольку сталь позволяет легко формировать сварные швы, она не только составляет невидимый каркас современных конструкций, но и сама по себе стала использоваться в образцах современной архитектуры. Так называемая «мягкая» сталь используется для повседневного строительства зданий, особенно в районах, где сильные ветры являются особенностью местного климата.
Сталь Химические формулы и реакции
Сталь сама по себе является сплавом и по определению не имеет химической или молекулярной формулы, независимо от типа.Тем не менее полезно изучить некоторые важные реакции, происходящие в процессе производства стали.
Сжигание чугуна и стального лома или, в некоторых случаях, только стального лома, включает ряд различных реакций. Вот некоторые из наиболее важных:
2 C + O ₂ → 2 CO
Si + O ₂ → SiO ₂
4P + 5 O ₂ → 4P ₅ O ₂
2 Mn + O ₂ → 2 MnO
CO ( диоксид углерода ) является побочным продуктом, но остальное добавляется к извести для продолжения процесса производства стали, образуя шлак .
18 Различные варианты использования стали
Сталь — самый важный в мире инженерный и строительный материал. Он состоит из железа, углерода и других элементов. Железо — основа стали. Хотя сталь тверже и прочнее железа. Он обладает высокой прочностью на разрыв, сверхгибкостью и невысокой стоимостью. Для производства одной тонны стали требуется 40% энергии. Сталь широко используется в разных отраслях.
Области применения сталей
Некоторые важные области применения сталей приведены ниже:
Сталь является экологически чистой и устойчивой.Обладает большой прочностью.
По сравнению с другими материалами, сталь требует мало энергии для производства легкой стальной конструкции.
Сталь — это наиболее перерабатываемый материал в мире, который очень легко перерабатывается. Его уникальные магнитные свойства позволяют легко извлекать материал из потока для повторного использования.
Сталь может иметь различные формы. Он дает лучшую форму и остроту, чем железо, которое используется для изготовления оружия.
Конструкционные стали используются для общего машиностроения и обрабатывающей промышленности.
Сталь широко используется в автомобильной промышленности. В кузове, дверях, двигателе, подвеске и салоне автомобиля используются различные типы сталей. В среднем автомобиль на 50% сделан из стали.
Сталь снижает выбросы CO ₂.
Все типы энергетики требуют стали для инфраструктуры и добычи полезных ископаемых.
Нержавеющая сталь используется для производства морских платформ и трубопроводов.
Стали используются для упаковки и защиты товаров от воздействия воды, воздуха и света.
Большая часть бытовой техники, такой как холодильник, телевизор, духовка, раковины и т. Д., Изготовлены из стали.
Стали используются для производства таких промышленных товаров, как сельскохозяйственные машины и машины.
В качестве материала для столовых приборов используется нержавеющая сталь.
Благодаря своей способности легко сваривать и привлекательной отделке сталь стала важным элементом современной архитектуры.
Нержавеющая сталь создает гигиеническую среду. Именно поэтому его используют для хирургических имплантатов.
Сталь имеет более широкий температурный диапазон, который используется для изготовления больших листов.
Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, гидро- и ветровая энергия, используют компоненты из нержавеющей стали.
Для строительства зданий используется низкоуглеродистая сталь. Это также очень популярный строительный каркасный материал.
5 видов применения стали, о которых вы могли не знать
В Kloeckner мы много знаем о стали. Мы являемся крупнейшим независимым акционерным обществом и дистрибьютором металлопроката в Великобритании и гордимся своим обширным опытом и знаниями в области сталелитейной и металлургической промышленности.
Сталь — один из наиболее широко используемых материалов в строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве и производстве автомобилей. Поскольку более 50% всей продукции в мире производится в процессе производства стали и ее изготовления, по оценкам, в настоящее время используется более 20 миллиардов тонн стали!
Обладая рядом различных свойств и доступностью в различных формах, неудивительно, что сталь используется во многих различных областях применения. Однако не только строительство, автомобилестроение и машиностроение выигрывают от использования стали.
Мы рассмотрели способы использования стали, о которых вы, возможно, не знали.
Пиво для пивоварения
Если вы поклонник охлажденного пива, вы скоро станете поклонником нержавеющей стали!
Нержавеющая сталь — лучший материал для всех видов пивоварения, включая кофе и чай, но она особенно хороша при варке пива, обеспечивая лучший и наиболее насыщенный вкус.
Это связано с тем, что нержавеющая сталь никоим образом не изменяется в процессе пивоварения и, следовательно, не влияет на оригинальный вкус пива.
Хранение продуктов
Знаете ли вы? В стальной упаковке поставляется более 1500 различных продуктов питания.
Это потому, что стальные контейнеры для пищевых продуктов и упаковка исключают необходимость в консервантах! Они являются наиболее устойчивым к взлому и безопасным вариантом упаковки пищевых продуктов и обеспечивают уверенность в поставках продуктов питания.
Компьютеры
Да, 25% среднего компьютера сделано из стали!
Сталь
часто используется в качестве корпуса компьютеров из-за ее прочности и звукоизоляции.
Гигиена
Кусочки мыла из нержавеющей стали, кто-нибудь?
Таким образом, они не могут убить микробы или бактерии, но говорят, что нержавеющая сталь обладает свойствами нейтрализовать сильные запахи, такие как чеснок, лук и рыба, исходящие от ваших рук. Сера из этих продуктов притягивается и связывается с одним из металлов в нержавеющей стали. Образование этих соединений делает нержавеющую сталь нержавеющей.
Почему бы не попробовать в следующий раз, когда будете на кухне!
Музыка
Или, если быть точным, сладкий звук фортепиано!
Сталь может не ассоциироваться с нежным звуком фортепиано, но на самом деле требуется прочный материал, чтобы справиться с напряжениями и вибрациями, необходимыми для создания музыки.
Струны внутри фортепиано или струны для фортепиано сделаны из прочной высокоуглеродистой стали. Этот продукт обладает высокой прочностью и вязкостью — идеально выдерживает постоянное растяжение и вибрации.
Узнайте больше о наших продуктах и услугах здесь.
Убедитесь, что вы подписаны на нас в Facebook, LinkedIn и Twitter, чтобы быть в курсе всех наших последних новостей и обновлений.
5 Общие области применения конструкционной стали в США
По ряду причин конструкционная сталь часто является идеальным материалом для строительства зданий, мостов и других крупных сооружений.Этот высококачественный металл используется для многих целей в США, но в некоторых областях применения конструкционная сталь больше, чем в других. Вот полный список пяти наиболее распространенных способов использования конструкционной стали в Соединенных Штатах сегодня.
Большие здания
Малый вес и огромная прочность стали
делают ее идеальной для использования при строительстве высотных зданий. В то время как высотные здания (высотой от 75 до 491 футов) обычно состоят из армированной стали и бетона, небоскребы (высотой более 492 футов) почти всегда состоят исключительно из стального каркаса.
Еще одним дополнительным преимуществом использования стали в этих массивных зданиях является скорость строительства, на которую сталь поддается. С правильной командой на вашей стороне сталь может быть изготовлена быстро, что позволяет увеличить производительность. Очень известное здание, Эмпайр-стейт-билдинг, в основном состоит из стали на сумму 60 000 тонн!
Промышленные здания
Сталь — один из самых идеальных материалов для строительства промышленных зданий. Для этого есть несколько причин, включая стоимость, прочность, долговечность и многое другое.Прочность, которую обеспечивает сталь, имеет больше преимуществ, чем просто структурная целостность. Долговечность означает, что на протяжении всего проекта требуется меньше затрат на рабочую силу, что сводит к минимуму потенциальное воздействие ремонта. Кроме того, сталь — один из самых прочных строительных материалов, доступных на рынке.
Обладая самым высоким соотношением прочности к весу среди всех строительных материалов, сталь обеспечивает стабильность, превосходную даже для самых больших промышленных зданий. Кроме того, он ценится за его долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям.Обладая способностью противостоять любым погодным условиям, даже землетрясениям, сталь является отличным выбором независимо от климата в вашем районе.
Жилые дома
При строительстве жилых домов из стали используется процесс, называемый легкой сталью, чтобы помочь максимизировать уровень прочности конструкции. При строительстве легких стальных конструкций деревянные 2х4 заменяются стальными. Это похоже на традиционное деревянное каркасное здание, но намного надежнее и долговечнее.Практически любое жилое здание, будь то индивидуальный дом или многоквартирный дом, можно улучшить за счет использования стали.
Гаражи
Сталь — идеальный материал для строительства таких конструкций, как гаражи, по многим из тех же причин, по которым она желательна для больших зданий. Преимущества включают в себя низкую стоимость строительства, сокращенное время строительства и долгосрочную долговечность — все это очень важные качества, которые необходимо иметь при строительстве гаража. Кроме того, легкий вес и простота конструкции, которые обеспечивает сталь, делают ее идеальным материалом для строительства гаражей за короткий период времени, и она достаточно прочна, чтобы выдерживать вес многих автомобилей, которые скоро заполнят ваше пространство.

Мосты
Сталь обычно используется для строительства больших мостов. Когда дело доходит до создания этих массивных конструкций, еще раз подчеркивается его выдающееся соотношение прочности и веса, а его уровень прочности гарантирует, что он сможет выдержать вес автомобилей и пешеходов на нем. Бруклинский мост, старейший подвесной мост в США, которому 127 лет, состоит в основном из стальных тросов.
Преимущества, которые дает использование стали в вашем следующем проекте, бесчисленны, и с впечатляющим соотношением прочности к весу вы можете быть уверены, что ваш стальной проект будет достаточно прочным, чтобы выдержать испытание.Если какая-либо из этих распространенных стальных конструкций находится в разработке для вашего следующего проекта, вам будет сложно найти другой материал, который может дать так много преимуществ. От высоких небоскребов до бесконечно протянувшихся мостов — сталь определенно является тем материалом, который вас не подведет.

наиболее распространенных применений нержавеющей стали | Металлические супермаркеты
От самой маленькой молнии до самого большого небоскреба нержавеющая сталь является неотъемлемой частью современной жизни.
Прочность, устойчивость к коррозии и низкие эксплуатационные расходы из нержавеющей стали делают ее идеальным материалом для широкого спектра применений. Он также имеет длительный жизненный цикл и на 100% пригоден для вторичной переработки.
Существует более 150 марок нержавеющей стали, из которых 15 обычно используются в повседневном применении. Нержавеющая сталь производится в различных формах, включая пластины, стержни, листы и трубки для использования в промышленных и бытовых условиях.
Нержавеющая сталь используется во многих отраслях промышленности, включая строительство, автомобилестроение и др.Для многих приложений это просто самое эффективное решение.
Наиболее распространенное использование нержавеющей стали
Акценты из нержавеющей стали в Крайслер-билдинг
Архитектура и строительство
Нержавеющая сталь впервые получила широкое распространение в строительстве в период ар-деко. Известно, что верхняя часть Крайслер-билдинг была построена из нержавеющей стали.
Благодаря своей прочности, гибкости и устойчивости к коррозии нержавеющая сталь теперь широко используется в современном строительстве.Он используется для внешней облицовки больших ударопрочных зданий, а также может быть замечен в интерьере в виде поручней, столешниц, фартуков и т. Д.
Нержавеющая сталь легко сваривается, имеет привлекательную отделку и не требует особого ухода. Из-за этого он занимает видное место в современной архитектуре, включая терминал Eurostar на лондонском вокзале Ватерлоо, мост Helix в Сингапуре и Всемирный торговый центр One в Нью-Йорке.
Тенденция к экологичному строительству также отдает предпочтение нержавеющей стали, которая часто на 90% состоит из переработанного металла.Нержавеющая сталь с полированной или зернистой отделкой может способствовать проникновению естественного света в здание, тем самым снижая потребление энергии.
Автомобильная промышленность и транспорт
Нержавеющая сталь была впервые использована в автомобильной промышленности в 1930-х годах компанией Ford Motor Company для создания различных концептуальных автомобилей.
Сегодня использование нержавеющей стали в автомобильной промышленности увеличивается. Он традиционно используется в выхлопных системах автомобилей, отделке и решетках, но новые стандарты сокращения выбросов и экологические проблемы побуждают производителей отдавать предпочтение нержавеющей стали и в конструктивных элементах.
Нержавеющая сталь используется во всех видах транспорта, включая судовые контейнеры, автоцистерны и мусоровозы. Он отлично подходит для перевозки химикатов, жидкостей и пищевых продуктов. Его высокая прочность позволяет использовать более тонкие контейнеры, что снижает расходы на топливо, а его устойчивость к коррозии снижает затраты на очистку и техническое обслуживание.
Медицинский
Нержавеющая сталь идеально подходит для гигиенических сред, поскольку она легко стерилизуется и устойчива к коррозии. Он используется при изготовлении хирургических и стоматологических инструментов, чашек для почек и операционных столов, а также другого медицинского оборудования, такого как канюли, паровые стерилизаторы и сканеры МРТ.
В хирургических имплантатах используется нержавеющая сталь, а также в качестве заменителей суставов, таких как искусственные бедра. Штифты и пластины из нержавеющей стали используются для фиксации сломанных костей на месте.
Энергетика и тяжелая промышленность
Химическая, нефтегазовая промышленность работает в сложных условиях, связанных с высокой температурой и высокотоксичными веществами. Для использования в этих отраслях были разработаны специальные сорта нержавеющей стали, которые обладают повышенной устойчивостью к коррозии в более широком диапазоне температур.Высококачественная нержавеющая сталь жизненно важна при строительстве резервуаров для хранения, клапанов, труб и других компонентов.
Супердуплексная сталь часто используется из-за ее высокой прочности. Его можно производить в виде больших листов, что сводит к минимуму сварку и максимизирует структурную целостность. Его более высокая прочность также снижает потребность в дополнительной структурной опоре и фундаменте, снижая затраты на строительство.
Нержавеющая сталь незаменима для морских нефтяных вышек. Сырая нефть чрезвычайно агрессивна, и современные буровые установки изготавливаются из высоколегированной стали, которая отличается прочностью и легкостью.
В технологиях использования возобновляемых источников энергии, включая солнечную, геотермальную, гидро- и ветровую энергию, также используются компоненты из нержавеющей стали, поскольку они способны выдерживать суровые условия эксплуатации в среде с очень агрессивной морской водой.
Продукты питания и общественное питание
Нержавеющая сталь используется в кухонных принадлежностях, столовых приборах и посуде. Для изготовления лезвий ножей с острыми краями используются менее пластичные марки стали. Более пластичные сорта стали используются для изделий, которым необходимо придать форму, таких как плиты, грили, раковины и кастрюли.Нержавеющая сталь также используется в качестве отделки холодильников, морозильников, столешниц и посудомоечных машин.
Нержавеющая сталь идеально подходит для производства и хранения пищевых продуктов, так как не влияет на вкус пищи. Коррозионная стойкость нержавеющей стали важна, поскольку некоторые продукты, например апельсиновый сок, могут быть кислыми. Кроме того, нержавеющая сталь легко очищается, что помогает сдерживать нежелательные микробы.
Нержавеющая сталь также важна при производстве мороженого, поскольку она позволяет использовать сильные антибактериологические чистящие средства.
Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.
В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.
Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины.Мы можем разрезать металл в соответствии с вашими требованиями.
Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.
Общие области применения конструкционной стали
Конструкционная сталь описывает категорию стали, используемой в качестве конструкционного материала для изготовления конструкционных профилей, и, как ведущий поставщик стали в Юте, мы в Wasatch Steel можем удовлетворить все ваши потребности в конструкционной стали. Как вы увидите здесь, конструкционная сталь находит самое широкое применение по сравнению с любой стальной продукцией.
Каковы некоторые из этих применений и какие наиболее распространенные конструкции, для которых конструкционная сталь используется во время строительства? Давайте взглянем.
Большие производственные здания
Большинство высотных зданий, которые вы видите, спроектированы с использованием какой-либо стали из-за ее небольшого веса и большой прочности. Для зданий ниже 500 футов обычно используется армированная сталь и бетон. Для небоскребов более 500 футов стальной каркас почти всегда является частью конструкции.
Сталь не только является одним из самых прочных оснований для этих зданий, но и идеально подходит для строительства благодаря простоте использования.Сталь можно изготавливать быстро, что позволяет значительно ускорить производство. Добавьте к этому долговечность и относительно низкую стоимость по сравнению с аналогичными продуктами, и вы получите идеальный продукт для крупных проектов.
Жилая
Для жилых зданий, построенных из стали, используется процесс, называемый легкой сталью, для максимальной прочности. Деревянные 2х4 заменены стальными, что превращает здание в более прочную и надежную версию традиционного деревянного каркаса.Практически любое жилище можно улучшить с помощью этого процесса.
Гаражи
По тем же причинам, по которым она идеально подходит для больших зданий, сталь также идеально подходит для строительства парковок. Низкая стоимость, сокращение времени строительства и долговечность — все это привлекательные факторы для гаража, а также легкий вес и легкость конструкции из стали.
Мосты Отличное соотношение прочности и веса из стали
делает ее идеальной для мостов, а ее долговечность гарантирует, что она может выдерживать давление, которому подвергается мост.Бруклинский мост — старейший подвесной мост в США, которому 127 лет, и неудивительно, что он использует в основном подвески из стальной проволоки.
Хотите узнать больше о широкомасштабном использовании конструкционной стали или заинтересованы в каких-либо других наших стальных услугах? Поговорите с экспертами Wasatch Steel сегодня.
.
No related posts.

Сталь и ее применение в строительстве

Сталь S420M: характеристики, свойства, аналоги — Метинвест

Химический состав стали S420M (плавочный анализ) в соответствии с ДСТУ EN 10025-4, %

Механические свойства стали S420M

Аналоги стали S420M

Применение

Сваривание

Где применяется нержавеющая сталь?

Особенности применения стали Кортен в строительстве

Общая информация о стали Кортен

История создания стали Кортен

Свойства стали Кортен

Покраска стали Кортен

Обработка и патинирование стали Кортен

Сварка стали Кортен

Болтовые соединения

Применение стали Кортен

Применение стали Кортен в архитектуре

Архитектурные элементы

Строительные изделия из стали Кортен

Цвет и блеск поверхности

Особенности применения стали Кортен

Предварительное патинирование Кортен

Экологические аспекты

Проектирование из стали Кортен

Общие требования

Особенности проектирования

Ударная вязкость

Сварка

Формуемость

Прочностные характеристики

Термическая обработка

Крепёжные материалы для Кортен

Огнестойкость Кортен

Окрашивание Кортен

Конструктивные решения

Нержавеющая сталь: виды и область применения — Энергетика и промышленность России — № 17 (301) сентябрь 2016 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Сталь 9ХС техническая характеристика

Сталь 9хс — характеристики, состав, свойства.

Сталь 9хс — применение.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ

применений стали в Америке: история — Сталь в центре города | Поставщик стали — производство арматуры — продажа и обслуживание стали

Свойства и использование стали

Физические и химические свойства стали

Типы стали

Назначение сплавов

Преимущества стали

Различные виды использования и функции стали

Сталь Химические формулы и реакции

18 Различные варианты использования стали

Области применения сталей

5 видов применения стали, о которых вы могли не знать

Пиво для пивоварения

Хранение продуктов

Компьютеры

Гигиена

Музыка

5 Общие области применения конструкционной стали в США

Большие здания

Промышленные здания

Жилые дома

Гаражи

Мосты

наиболее распространенных применений нержавеющей стали | Металлические супермаркеты

Наиболее распространенное использование нержавеющей стали

Архитектура и строительство

Автомобильная промышленность и транспорт

Медицинский

Энергетика и тяжелая промышленность

Продукты питания и общественное питание

Общие области применения конструкционной стали

Добавить комментарий Отменить ответ