Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Конструкционная сталь. Современные требования в условиях производства

Большая часть проката составляет долю, которая приходится на конструкционную сталь. Как известно, различным сооружениям и конструкциям в период эксплуатации приходится принимать на себя большие нагрузки. Это могут быть растяжения, сжатия, изгибы, удары или сочетание двух и нескольких из вышеперечисленного ряда. Кроме того, нельзя забывать о неблагополучном воздействии атмосферной среды, а также любой агрессивной среды, включая морскую и речную воду, разного рода соли, щелочи и кислоты, содержащиеся в водных растворах. Это могут также быть и температурные перепады, присущие нашему климату в летний и, в особенности, в зимний периоды. Для того, чтобы все вышеперечисленные виды воздействий оказывали на разного рода сооружения минимальное отрицательное влияние, на службе человека находится конструкционная сталь.

Современные требования

Возьмем такой пример, как цельносварной корпус судна (резервуара, газопровода и тому подобное). Еслигруппа изделий температура резко падает или поднимается, то возникает большое внутреннее напряжение. И если идет сложение его с напряжением внешним, то материал начинает работать в усложнившихся условиях. А это – прямой путь к возможной аварии.

Работа машин и механизмов, эксплуатация конструкций и сооружений в условиях Крайнего Севере очень усложнена. Тем более, что современные технологии предполагают всемерное уменьшение как отдельно взятого расчетного сечения, так и параметров массы, а также расходования металлов. Вместе с тем параллельно на первый план выдвигается необходимость повышения надежной, долговечной и безопасной работы для каждого конкретно взятого конструкционного материала. Вот, собственно, основная часть задач, стоящих перед описываемым нами сплавом.

Таким образом, конструкционные стали – это сочетание прочности и пластичности. Первое из них определяется, по большей части, пределом текучести (условным или физическим), это то, что является составной частью расчетных формул, поскольку при высоком напряжении выше заданных параметров может произойти выход из эксплуатации. Таким образом, с повышением данного показателя можно снизить заданные ранее величины расчетных сечений. Соответственно, будет снижаться и показатель массы, и при этом – держать рабочее напряжение более высоких параметров.

Пределом прочности является качество стали, характеризующее ее сопротивление при разрушении. Этот показатель также используется при соответствующих расчетах.

На пути локальной деформации

швеллера лежат грудойОпытные эксплуатационники свидетельствуют, что зачастую воздействию подвергается не вся конструкция, а лишь какой-то незначительный ее участок. Локальная деформация наиболее типична в этом смысле. И здесь, как правило, имеется какая-нибудь выточка, подрез, вмятина, отверстие, сварочная трещина, непровар. То есть получается область объемно-напряженного состояния. В этом случае способность к сопротивлению и определяется качествами конструктивной стали держать такое напряжение, иначе та же трещина пойдет по всей конструкции.

Таким образом, переходу в хрупкость могут содействовать четыре фактора:

  • степень объемности для данного напряженного состояния;
  • наличие надреза или любой другой из вышеперечисленных субъектов деформации;
  • скорость приложения имеющейся нагрузки;
  • температура внешней среды.

Данная проблема является сегодня одной из актуальнейших при создании новых образцов конструкционной стали. Тем более, что соединение лучшее, чем сварка или клепка, пока еще не придумано, а это – большая жесткость и меньшая податливость. Выручить в критической ситуации может только одно – высокие качественные характеристики конструкционных сталей.


Фитингами называются соединительные детали для труб в различных трубопроводных системах.

Добавление в состав обычной стали примесей в виде хрома приводит к улучшению антикоррозионных характеристик.

Воронение стали представляет собой процесс получения на поверхности стали слоя из окислов железа. Применяется для низколегированной или углеродистой стали, хотя берут для воронения и чугун.