- •Горохов е.В., бакаев с.Н., алёхин а.М.
- •Тема 1. Введение. Структура курса
- •1.1. Цель и задачи изучения дисциплины. Структура курса.
- •1.2. Исторический очерк развития металлических конструкций в Украине
- •1.3. Преимущества и недостатки стальных конструкций, отрасли их применения
- •1.4. Основные требования, предъявляемые к стальным конструкциям
- •1.5. История развития науки о металлах.
- •1.6. Классификация металлов и сплавов.
- •Тема2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент.
- •2.1. Основные понятия в металлургии.
- •2.2. Основные способы получения металлов из руд.
- •2.3. Топливо и огнеупорные материалы металлургического производства.
- •2.4. Производство чугуна.
- •2.4.1. Материалы для выплавки чугуна.
- •2.4.2. Подготовка исходных материалов к плавке.
- •2.4.3. Доменный процесс.
- •2.5. Производство стали.
- •2.5.1. Кислородно-конвертерный способ.
- •2.5.2. Выплавка стали в мартеновских печах.
- •2.5.3. Выплавка стали в электрических печах.
- •2.5.4. Разливка стали.
- •2.6. Производство цветных металлов.
- •2.6.1. Производство алюминия.
- •2.6.2. Производство меди.
- •2.6.3. Производство титана.
- •2.7. Общие сведения.
- •2.8. Прокатное производство.
- •2.9. Волочение.
- •2.10. Прессование.
- •2.11. Свободная ковка.
- •2.12. Горячая объемная штамповка.
- •2.13. Холодная объемная штамповка.
- •2.14. Листовая штамповка.
- •2.15. Сортамент изделий из алюминиевых сплавов.
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали
- •3.1. Превращения при нагреве стали.
- •3.2. Превращения в стали при охлаждении.
- •Характеристика структурных составляющих закаленной стали
- •3.3. Основные виды термической обработки стали.
- •3.4. Химико-термическая обработка сталей.
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение
- •4.1. Классификация сталей.
- •1. По структуре:
- •2. По способу производства:
- •3. По химическому составу.
- •4. По качеству.
- •5. По степени раскисления.
- •6. По назначению:
- •4.2. Конструкционные стали.
- •4.2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества.
- •4.2.2. Углеродистые и легированные качественные стали.
- •4.2.3. Стали высококачественные и особо высококачественные.
- •4.2.4. Цементуемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.5. Улучшаемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.6. Высокопрочные легированные стали.
- •4.2.7. Рессорно-пружинные стали.
- •4.2.8. Шарикоподшипниковые стали.
- •4.2.9. Износостойкие стали.
- •4.3. Инструментальные стали.
- •4.4. Легированные стали специального назначения.
- •4.5. Стали, применяемые для конструкций зданий и сооружений.
- •Марки стали, заменяемые сталями по гост 27772-88
- •4.6. Определение марки стали экспресс-методом.
- •Определение химического состава стали экспресс-методом
- •Тема 5. Реальное строение металлов
- •5.1. Основные сведения о кристаллическом строении металлических тел.
- •5.2. Типы кристаллической решетки.
- •5.3. Особенности строения кристаллических тел.
- •5.4. Общая характеристика первичной кристализации.
- •5.5. Изменение кристаллической решетки при нагревании и остывании.
- •5.6.Изменения структуры в результате проката.
- •5.8. Дефекты кристаллического строения.
- •5.9. Изучение макро- и микроструктуры металлов и сплавов.
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства
- •6.1. Основные понятия о металлических сплавах.
- •6.2. Диаграмма состояния двойных сплавов.
- •6.2.1. Основная информация о диаграмме состояния.
- •6.2.2. Порядок построения диаграммы состояния.
- •6.3. Железоуглеродистые сплавы.
- •6.3.1. Компоненты и основные структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •6.3.2. Характеристика основных точек и линий диаграммы.
- •6.3.3. Структура сталей.
- •6.3.4. Чугуны. Структура чугунов.
- •6.4. Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали.
- •6.5. Цветные металлы и их сплавы.
- •6.6. Алюминий и его свойства.
- •6.7. Сплавы на основе алюминия.
- •6.8. Области применения алюминиевых сплавов.
- •6.9. Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.10. Свойства металлов и сплавов.
- •6.11. Методы испытания механических свойств.
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях
- •8 Участок текучести Самоупрочнение.1. Работа стали на растяжение
- •8.2. Работа стали на сжатие
- •8 (Предел текучести) Количество измерений(частота).3. Нормативные и расчетные сопротивления
- •8.4. Работа стали в сложном напряженном состоянии
- •8.5. Старение металла
- •8.6. Влияние температуры
- •8.7. Ударная вязкость
- •8.8. Работа стали при повторных и переменных нагрузках. Наклеп. Усталость стали.
- •Список литературы
- •Содержание
- •Тема 1. Введение. Структура курса 3
- •Тема 2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент. 25
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали 65
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение 77
- •Тема 5. Реальное строение металлов 93
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства 106
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее 144
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях 152
- •«Металлические конструкции»
- •«Материалы для металлических строительных конструкций»
4.2.2. Углеродистые и легированные качественные стали.
Качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-74, к ним предъявляют высокие требования по химическому составу. Маркируются качественные стали двумя цифрами (числами), которые показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента – 08, 10, 15, 18, 20, 25…85, с градацией через 5. При обозначении кипящей, спокойной стали или полуспокойной стали в конце марки указывается степень раскисления. Например: 18кп, 18пс, 18сп. Иногда степень раскисления для спокойных сталей не указывается.
Если у стали повышенное содержание марганца (1%), то к цифрам добавляют букву “Г”, например 10Г.
Пример маркировки:
05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;
60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;
Легированными называются стали, в которых есть специально введенные (легирующие) элементы. Марганец в количестве свыше 0,7% и кремний – свыше 0,5% также являются легирующими элементами. Применение в строительных конструкциях более прочных легированных сталей вместо углеродистых позволяет уменьшить расход металла на 20...30%.
Для маркировки легированных сталей применяется буквенно-цифровая система. Первые две цифры, стоящие в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы – легирующие элементы, а следующие за буквами цифры – примерное содержание соответствующего элемента в процентах. Если после буквы цифры нет, содержание легирующего элемента в стали не превышает 1,5% (за исключением молибдена и ванадия, содержание которых в большинстве сталей составляет 0,1…0,3%).
Легирующие элементы обозначаются такими буквами: азот – А (в конце марки буква “А” указывает на высококачественные стали); марганец – Г; медь – Д; алюминий – Ю; никель – Н; хром – Х; ванадий – Ф; вольфрам – В; молибден – М; титан – Т; бор – Р; фосфор – П; цирконий – Ц; кобальт – К; ниобий – Б; кремний – С.
Для металлических конструкций рекомендуют такие легированные стали: марганцевые 14Г, 14Г2, марганцево-кремниевые 09Г2С, 10Г2С, 14ГС, 17ГС; хромо-кремние-никелево-медные 15ХСНД, 10ХСНД. Введение в сталь ванадия и азота повышает прочность стали благодаря образованию карбонитритов. Это, например, сталь 14Г2АФ, 18Г2АФ. Для арматуры железобетонных конструкций применяют стали 18Г2С, 25Г2С, 20ХГ2С, 30ХГСА и др.
В строительстве чаще применяют малоуглеродистые и низколегированные стали для стальных конструкций; мало-, средне-, высокоуглеродистые и низколегированные стали для арматуры железобетонных конструкций.
4.2.3. Стали высококачественные и особо высококачественные.
По химическому составу стали высококачественные – это главным образом легированные стали. Содержание серы и фосфора в этих сталях не превышает 0,025% каждого. При обозначении высококачественной стали в конце марки приписывается буква А (эта буква в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введенного в сталь). Например, сталь 34ХН3М – качественная, а сталь 34ХН3МА – высококачественная.
В особо высококачественных сталях содержание углерода и легирующих такое же, как и в соответствующих марках высококачественных сталей. Содержание серы и фосфора наименьшее – до 0,015 и 0,025% соответственно. Особо высококачественные стали обозначаются буквой Ш в конце марки. Например, 30ХГСШ.