Сталь С255 – расшифровка, характеристики, химический состав, свойства

Сталь С255 – это конструкционная строительная низколегированная сталь, предназначенная для сборки строительных металлоконструкций, каркасов, мостовых пролетов, лестниц, балок и опор. Сталь обладает прекрасными механическими свойствами, ее можно использовать в условиях высоких динамических нагрузок. Наиболее популярна сталь С255 в строительстве, но также ее активно используют в машиностроении при производстве каркасов. Химический состав стали сбалансирован таким образом, что делает ее универсальным материалом, способным выполнять разноплановые задачи. Одним из главных достоинств стали является простота ее обработки – сваривания, сверления, нарезки, закалки, отпуска. Сталь С255 требует ухода или защитного покрытия, т.к. чувствительна к коррозии. Она не применяется в условиях повышенной влажности или постоянного контакта с водой в незащищенном виде.

Расшифровка

Маркировка стали содержит в себе обозначения, указывающие на химический состав, % содержания значимых элементов, степень раскисления (спокойная, полуспокойная или кипящая) и качество стали по содержанию вредных примесей – фосфора и серы. В некоторых случаях в маркировке прописывается назначение стали и ее технические характеристики.

• С – означает, что сталь предназначается для строительных целей. Строительные стали используются для производства несущих металлоконструкций или их элементов – арматуры, балок, швеллеров и т.д. Такие стали ценятся за твердость, жесткость, свариваемость. Если речь идет о строительстве сложных объектов, ценится возможность эксплуатации при тяжелых нагрузках, устойчивость к агрессивной внешней среде, широкий диапазон допустимых температур и т.д.
• 255 – предел текучести в Н/мм².

Применение

Сталь С255 является строительной конструкционной сталью. Основным ее назначением является производство строительных металлоконструкций, каркасных металлоконструкций в машиностроении, соединительных элементов и т.д. Сталь С255 отличается неограниченной свариваемостью, простотой технологической, механической и термической обработки. Сталь легко сверлится и поддается нарезке, хорошо сваривается. Из стали С255 изготавливают металлоконструкции группы 1. Эта группа предназначена для эксплуатации в условиях высоких динамических нагрузок. Сюда относятся:

• опоры ЛЭП;
• мостовые пролеты;
• лестницы;
• несущие фермы;
• эстакады;
• подкрановые балки.

К динамическим относятся ударные и вибрационные нагрузки. Для сопротивления этому типу нагрузок, сталь должна обладать высокими показателями ударной вязкости и текучести, которые позволят изделию избежать разрушения структуры с последующим растрескиванием.

Характеристики

Сталь С255 не защищена от коррозии и требует специального ухода или нанесения защитного покрытия. Для предотвращения коррозии применяется оцинковка или двойное окрашивание водостойкой краской.

Сталь 255 относится к улучшаемым сплавам, ее характеристики могут быть повышены благодаря термической обработке – закалке и отпуску. С помощью закалки на поверхности изделия создается прочный слой, а отпуск снимает внутренние напряжения.

Сталь сваривается без ограничений. Механической обработке поддается легко, что существенно облегчает изготовление и монтаж металлоконструкций.

Химический состав

Основными элементами в составе стали С255 являются:

• Железо – 97% сплава. Основа любой стали. Образует сталь в результате взаимодействия с углеродом и легирующими добавками (если требуются).
• Углерод - 0.22%. Второй по значимости химический элемент в составе стали после железа. Оказывает на свойства стали огромное, часто – ключевое влияние. В зависимости от процентного содержания углерода сталь приобретает или теряет целый ряд востребованных эксплуатационных характеристик. Стали без легирующих добавок называются углеродистыми. Стали с высоким содержанием углерода отличаются твердостью, прочностью, пластичностью и применяются в основном в строительстве и машиностроении при возведении металлоконструкций. Чем выше содержание углерода в составе сплава, тем выше твердость, однако такая сталь становится ломкой, плохо приспособленной к динамическим нагрузкам, плохо поддается механической обработке и имеет ограниченную свариваемость. Некоторые из этих недостатков можно частично устранить с помощью введения в состав различных легирующих добавок, таких как хром, никель, кремний и другие. Стали с низким содержанием углерода используются, главным образом, для изготовления деталей механизмов, работающих при динамических нагрузках (удары и вибрации). Чем ниже содержание углерода, тем мягче сталь, тем выше ударная вязкость, простота механической обработки, свариваемость. Из таких сталей изготавливают детали методом холодной штамповки и вытяжки любой сложности. Недостаток твердости можно компенсировать легирующими добавками или термической обработкой. После закаливания поверхность стали становится твердой и прочной, вязкость при этом не теряется, т.к. после закаленного слоя остается та же мягкая и вязкая сталь.
• Марганец – 0.65%. Марганец является популярной легирующей добавкой и одним из самых распространенных раскислителей. Раскислители вводят в состав сталей для нейтрализации газов – кислорода и азота. На последней стадии производства, при затвердевании сплава газы начинают активно выделяться, из-за чего сталь становится пористой, образуются газовые раковины. Пористая сталь сильно проигрывает в качестве однородной, она быстрее ломается и гораздо сложнее сваривается. Процесс раскисления не дает газам выделяться, благодаря чему структура стали становится однородной и цельной. Раскисленная сталь называется спокойной (сп), умеренно раскисленная – полуспокойной (пс), нераскисленная – кипящей (кп). Марганец, введенный в состав металла в качестве раскислителя, остается в составе в незначительном количестве и не оказывает на свойства металла заметного влияния. В больших количествах марганец повышает прочность и твердость материала. Также марганец нейтрализует вредное влияние серы, что значительно повышает качественные характеристики сплава.
• Кремний – до 0.3%. Как и марганец, кремний является распространенным раскислителем, связывающим газы – кислород и азот. Кремний повышает устойчивость сплава к влиянию кислотных сред, повышает прочность и твердость материала.

Остальные элементы, включенные в состав стали С255 согласно ГОСТ 27772, приведены в таблице ниже.

Химический состав стали C255 по анализу ковшевой пробы в соответствии с ГОСТ 27772, %

Механические свойства

Испытания на ударную вязкость

Испытания на ударную вязкость, Дж/см2

Свойства по стандарту ГОСТ Р 54864-2016

Технологические свойства марки С255

Расчетные сопротивления проката, МПа (кгс/см2)

Свойства по стандарту ГОСТ 27772-2015

Аналоги и заменители стали C255

Аналогами называются марки, полностью повторяющие состав, но отличающиеся по маркировке в соответствии с нормами страны производителя. Заменители – это металлы, максимально близкие по свойствам, которые можно использовать вместо целевой марки без потери свойств и качеств. Решение о замене принимается в случае недостатка требуемого материала.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров