Сталь марки С255 широко используется в строительстве и машиностроении благодаря оптимальному сочетанию прочности, пластичности и свариваемости. Узнайте все о свойствах, особенностях производства и применения этого универсального материала.
История создания и стандартизация марки С255
Сталь марки С255 была разработана в СССР в 1970-х годах как универсальный конструкционный материал для строительства и машиностроения. При создании стали особое внимание уделялось обеспечению высокой свариваемости и комплексу механических свойств, позволяющих выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
Сталь марки С255 вобрала в себя все лучшие качества предшественников и стала поистине универсальным материалом для строительства и машиностроения.
После успешных испытаний и внедрения в производство в 1988 году сталь С255 была стандартизирована согласно ГОСТ 27772-88. Этот стандарт жестко регламентирует химический состав, механические свойства, качество поверхности, допуски и другие параметры проката из стали С255.
Благодаря высокому качеству и широкой унификации марка стали С255 также соответствует следующим международным стандартам:
- DIN EN 10025
- ASTM A36
- BS 4360
Химический состав и механические свойства
Сталь С255 относится к углеродистым качественным конструкционным сталям. Основу ее химического состава составляет железо (Fe) с небольшим содержанием углерода (C) и легирующих элементов. Согласно ГОСТ 27772-88 нормы химического состава стали С255 следующие:
| Элемент | Содержание, % |
| Углерод (C) | 0,22-0,29 |
| Кремний (Si) | 0,05-0,17 |
| Марганец (Mn) | 0,5-0,8 |
| Сера (S) | не более 0,045 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
Благодаря легированию марганцем сталь С255 обладает повышенной прочностью и вязкостью по сравнению с обычными углеродистыми сталями. При этом сохраняется хорошая обрабатываемость.
К основным механическим характеристикам стали С255 относятся:
- Предел текучести: не менее 255 Н/мм2
- Временное сопротивление разрыву: 410-560 Н/мм2
- Относительное удлинение: 21-26%
- Твердость по Бринеллю: 131-163 НВ
- Ударная вязкость: не менее 30 Дж/см2
Высокие показатели прочности и пластичности в сочетании с хорошей свариваемостью определяют широкое применение стали С255 в ответственных конструкциях, работающих в тяжелых условиях.
Производство проката С255
Сталь марки С255 производится в виде различного горячекатаного и холоднокатаного проката. Наиболее распространенными видами проката из стали С255 являются:
- Листы
- Уголки
- Швеллеры
- Двутавры
- Балки
- Шпунты
- Профили замкнутого сечения
Толщина листового проката обычно составляет 4-30 мм, профильного – до 63 мм. Ширина листов может достигать 1250 мм, а длина профилей - до 12 м.
Прокатное производство стали С255 включает следующие основные этапы:
- Выплавка стали в дуговой сталеплавильной печи.
- Разливка в слитки.
- Нагрев слитков и прокатка.
- Контроль геометрических размеров и качества поверхности.
- Упаковка и маркировка готового проката.
Горячекатаный прокат из стали С255 отличается высокой точностью геометрических параметров и хорошим качеством поверхности. Холоднокатаный прокат имеет более высокую чистоту поверхности и точность размеров.
Термическая обработка стали С255 (закалка и отпуск) позволяет дополнительно повысить ее механические характеристики для применения в особо ответственных конструкциях.
Таким образом, прокат из стали С255 производится в широкой номенклатуре, что в сочетании с универсальностью свойств обуславливает его популярность в промышленности.
Свариваемость и обработка стали С255
Одним из главных преимуществ стали С255 является ее неограниченная свариваемость. Эта сталь может свариваться любыми способами без подогрева и последующей термообработки.
Наиболее часто для сварки стали С255 применяются следующие методы:
- Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
- Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде защитных газов
- Автоматическая под флюсом
- Контактная стыковая сварка
При этом обеспечиваются прочные стыковые и угловые швы с показателями временного сопротивления разрыву на уровне основного металла.
Сталь С255 также очень хорошо поддается всем видам механической обработки резанием: точению, сверлению, фрезерованию, давлению и так далее. Это позволяет изготавливать из нее сложные детали машин и механизмов.
Возможна также нарезка резьбы, как метчиками, так и плашками. При необходимости сталь С255 можно подвергать термической обработке - закалке и отпуску для повышения твердости и прочности.
Коррозионная стойкость и способы защиты
Несмотря на все достоинства, сталь С255 обладает недостаточной коррозионной стойкостью. Она может подвергаться коррозии во влажных средах, а также при контакте с агрессивными химическими веществами.
Поэтому для защиты изделий и конструкций из стали С255 от коррозии применяются следующие основные методы:
- Горячее оцинкование
- Холодное цинкование
- Лакокрасочные покрытия
- Металлизация цинком
- Консервация ингибиторами коррозии
Наиболее эффективным и долговечным является горячее оцинкование, при котором на поверхность стали наносится слой цинка толщиной до 100 мкм.
Области применения стали С255
Благодаря оптимальному комплексу свойств сталь марки С255 нашла широкое применение в различных отраслях промышленности.
В строительстве из нее изготавливают:
- Металлоконструкции мостов
- Опоры линий электропередач
- Фермы покрытий зданий
- Подкрановые балки
В машиностроении сталь С255 применяется для изготовления:
- Корпусных деталей
- Валов
- Зубчатых колес
- Винтовых пружин
Конкретные примеры использования стали С255:
- Мост через реку Волгу в Волгограде
- Опоры ЛЭП в Сочи
- Главный приводной вал турбины К-300-240
Аналоги и заменители: сравнение свойств
Существует несколько отечественных марок стали, которые можно рассматривать как аналоги С255. К ним относятся:
- 20К
- 18К
- 16ГС
- 09Г2С
Эти стали имеют близкий химический состав, а также сопоставимые механические свойства и технологичность. Однако по комплексу показателей сталь С255 марка стали аналог превосходит их.
Из зарубежных марок наибольшим спросом пользуются:
- S235JR
- E295
- A36
При выборе между сталью С255 и ее аналогами или заменителями необходимо учитывать требования к конструкции, условия эксплуатации и экономические факторы.
