Сталь — один из самых популярных материалов — используется как для производства предметов быта, так и для конструкционных элементов. Среди множества его разновидностей можно найти сплавы с разными свойствами, определяющими их конечное назначение. В эту же группу входят углеродистые стали с разным содержанием этого элемента и уникальными свойствами.
Что такое углеродистая сталь?
Углеродистая сталь является одним из нескольких типов сплавов материалов, характеризующихся определенным содержанием углерода. Этот элемент имеет большое значение для физических свойств готового сырья, поскольку придает ему твердость в ущерб гибкости. Стали с высоким содержанием углерода очень устойчивы к раздавливанию и выдерживают очень высокие нагрузки, поэтому их используют при производстве конструкционных оснований.
Трубы из углеродистой стали могут быть использованы для строительства подземных трубопроводов, проложенных под зданиями и автомагистралями. С другой стороны, стальные сплавы с низким содержанием углерода более подвержены изгибу и деформации, но их гибкость защищает их от растрескивания. Такие элементы особенно полезны там, где из-за изменения условий окружающей среды конструкция подвергается растяжению или изгибу. Узнать об утеплении труб можно на сайте https://prostokotel.ru/oborudovanie/skorlupa-ppu-dlya-trub-kharakteristiki-osobennosti-konstrukcii-preimushhestva.html.
Три группы углеродистых сталей
Углеродистая сталь делится на три категории, и внутри каждой из них также можно найти множество разновидностей сплавов с немного отличающимися параметрами. Это позволяет точно подобрать материал для проектируемой конструкции, а воздействие внешних сил и требования к элементам просчитываются архитекторами. В зависимости от содержания углерода различают:
- высокоуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,6 до 0,9%,
- среднеуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,25 до 0,6 %,
- низкоуглеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25%.
Выбор одной из этих трех групп недостаточен для того, чтобы определить, соответствует ли сырье требованиям, предъявляемым к строительству конкретного сооружения. Помимо углерода, в сплав добавляют другие элементы, чтобы сделать материал средним или рафинированным. На практике различают: обычные стали, стали обыкновенного и высшего качества, сплавы специального назначения.
Другие элементы в сплаве углеродистой стали
Углерод — элемент, определяющий хрупкость и гибкость, а также механическую прочность и твердость материала. Это не единственная добавка, которая появляется в создаваемом сплаве. Технологический процесс производства стали также требует использования различных других элементов, которые направлены, например, на поддержание высокой температуры расплава или удаление избыточного кислорода, чтобы материал был компактным и без пузырьков. Наиболее часто используются: кремний, марганец, фосфор и сера, которые, несмотря на процесс рафинирования, остаются в сплаве в небольших количествах. Даже минимальное количество этих элементов делает трубы из углеродистой стали они менее свариваемы или менее устойчивы к изгибу. Допустимые количества таких элементов, указанные в стандарте, составляют: 0,37% кремния, 0,80% марганца, 0,3% меди, 0,10% хрома и 0,15% никеля. Механические свойства и содержание углерода являются основными критериями при выборе углеродистой стали. На втором месте — способ обработки — горячий или холодный — и степень измельчения.