Марка стали С345 (ГОСТ 27772-88): состав, свойства, применение
Сталь марки С345 широко используется в строительстве благодаря оптимальному сочетанию прочности, пластичности и свариваемости. Давайте разберемся, что из себя представляет этот материал, изучим его состав и свойства.
История создания и стандартизации стали С345
Сталь марки С345 была разработана в СССР в 1970-х годах как универсальный материал для строительства. Основным требованием к ней было оптимальное сочетание прочности, пластичности и свариваемости при относительно невысокой стоимости.
В 1988 году для стали С345 был утвержден государственный стандарт ГОСТ 27772-88. В этом документе прописывались требования к химическому составу, механическим свойствам и методам производства стали. ГОСТ 27772-88 утвердил сталь С345 в качестве одной из основных марок для изготовления металлоконструкций в строительстве.
С введением стандарта сталь С345 получила широкое распространение при возведении промышленных и гражданских объектов на территории СССР.
В 2015 году стандарт претерпел изменения, были добавлены новые требования к механическим свойствам стали. Так появились модификации С345-5, С345-6 и другие.
Химический состав стали С345
Основу химического состава стали С345 составляет железо. Его массовая доля должна быть не менее 96,4% согласно ГОСТ 27772-88. Кроме того, в состав входят следующие легирующие элементы:
- марганец - до 1,7%;
- кремний - до 0,8%;
- углерод - до 0,15%.
Марганец повышает прочность и твердость стали С345, а также ее ударную вязкость. Кремний улучшает свариваемость и пластичность. Углерод напрямую влияет на прочностные характеристики.
Помимо перечисленных элементов, согласно ГОСТ в составе может присутствовать:
- никель;
- хром;
- медь.
Эти компоненты повышают коррозионную стойкость стали, однако их содержание незначительно и существенно не влияет на свойства.
Также в стали С345 присутствуют вредные примеси - сера, фосфор, мышьяк. Их избыток может негативно сказаться на характеристиках. Например, при увеличении фосфора прочность снижается.
Физико-механические свойства
Сталь С345 обладает рядом уникальных физико-механических свойств, которые определяют области ее применения:
- Плотность стали составляет 7850 кг/м3, температура плавления - около 1550°С. Полный переход в жидкое состояние происходит при 1620°С.
- По шкале твердости Роквелла С345 имеет значение 24 единицы. Это довольно низкий показатель.
- Временное сопротивление разрыву составляет 440-470 МПа. Предел текучести - 345 МПа. Относительное удлинение достигает 21%.
- Ударная вязкость зависит от категории стали. Например, С345-1 выдерживает температуру до -40°С, а С345-4 - до -70°С.
Технология производства стали С345
Производство стали С345 включает следующие этапы:
- Подготовка шихты - смеси исходных материалов.
- Плавка в дуговой сталеплавильной печи.
- Внепечная обработка и рафинирование.
- Разливка стали по кристаллизаторам.
- Прокатка слитков в прутки, листы или профили.
На первом этапе готовится шихта с заданным химическим составом. Затем сталь выплавляется и рафинируется - очищается от примесей.
После разливки слитки прокатываются в готовый прокат. Сталь С345 производят в виде листов, прутков, профилей.
Благодаря точному соблюдению технологии получается качественный продукт с требуемыми характеристиками.
Обработка стали С345
Сталь С345 отличается хорошей технологичностью и поддается различным способам обработки.
Листы и профили из этого материала легко режутся, сверлятся, пилятся. Также возможна механическая обработка резанием - точение, фрезерование.
Сталь оптимально подходит для сварки. Она относится к 1-й группе свариваемости, швы получаются качественными и прочными.
Возможна также холодная штамповка и гибка стали С345. Это позволяет получать изделия сложной формы.
Единственным недостатком является невозможность упрочнения термообработкой из-за низкого содержания углерода.
Такая технологичность делает сталь С345 идеальным материалом для металлоконструкций.
Защита от коррозии
Сталь С345 обладает низкой коррозионной стойкостью. Поэтому для защиты металлоконструкций применяют различные методы.
Наиболее распространены окраска и горячее цинкование. Также используют металлизацию, напыление различных покрытий. Это позволяет значительно увеличить срок службы конструкций и сооружений из стали С345.
При проектировании объектов предусматривают конструктивные методы защиты - свесы, козырьки, дренажи и др.
Комплексный подход к антикоррозийной защите гарантирует надежность и долговечность металлоконструкций из этой стали.
Сферы применения стали С345
Благодаря своим свойствам сталь С345 нашла широкое применение в различных отраслях.
Одно из основных направлений - производство металлоконструкций для промышленного и гражданского строительства. Из этой стали изготавливают несущие элементы зданий, сооружений, мостов.
Также сталь С345 используется при строительстве магистральных трубопроводов. Прутки и листы из нее идеально подходят для изготовления труб большого диаметра.
Сталь С345 применяется в производстве железнодорожного полотна - для стрелочных переводов, крестовин, рельсовых скреплений.
Достоинства и недостатки стали С345
У стали С345 есть ряд преимуществ:
- высокая прочность;
- хорошая свариваемость;
- низкая стоимость.
Вместе с тем, у материала есть и недостатки:
- низкая коррозионная стойкость;
- невозможность упрочнения термообработкой.
Тем не менее, достоинства значительно перевешивают имеющиеся недостатки.
Требования к хранению и транспортировке
Прутки, листы и профили из стали С345 требуют аккуратного обращения и условий хранения.
Складирование проводят на чистых площадках или в закрытых помещениях. Это предохраняет металл от внешних воздействий.
При транспортировке применяют специализированные машины и приспособления, исключающие деформацию металла.
Соблюдение правил хранения и перевозки гарантирует сохранение свойств стали С345.
Маркировка и стандартизация
Марка стали С345 регламентируется государственным стандартом ГОСТ 27772-88 и его последующими редакциями.
В маркировке первая буква «С» означает строительное назначение. Цифры «345» обозначают предел текучести в Н/мм2.
Также используются дополнительные обозначения, например С345-3 ГОСТ 27772-88.
Стандарт устанавливает единые требования к составу и свойствам, что гарантирует качество марки С345.