Сталь где используется: Сферы и области применения стали. Где применяется сталь?
alexxlab | 23.02.2023 | 0 | Разное
Электротехническая сталь и ее использование
Электротехническая (или трансформаторная) сталь позволяет снижать потери тока на перемагничивание. Поэтому ее используют при изготовлении частей трансформаторов, реле, электродвигателей, звонков. Высокая магнитная проводимость достигается благодаря повышенному содержанию кремния в сплавах. Он имеется в молекулах ферросилиция – этим веществом легируют стали. Содержание кремния в трансформаторных сплавах может достигать нескольких процентов от общей массы изделия.
Такая сталь стоит даже дороже нержавейки. Это объясняется высоким удельным электрическим сопротивлением электротехнических сплавов. Благодаря ему перегрев электрической техники снижается, а КПД – возрастает.
Электротехническая сталь – основной материал при производстве трансформаторов
Свойства трансформаторных сталей
Если сравнивать легированный каленый сплав и электротехнический с высоким содержанием кремния, второй позволит сократить потери на вихревое перемагничивание на 30 %.
Это делает его прекрасным магнитопроводом. Чем больше содержание кремния, тем меньше потери. Но если его добавить слишком много, деталь станет очень ломкой, а значительного положительного эффекта не будет. Поэтому стоит соблюдать предельные значения.
Благодаря использованию кремния в сплаве можно уменьшить затраты железа до 1/5 от массы изделия. Вихревые потери можно сократить, если истончить пластины из трансформаторной стали. Например, в питающей сети трансформатора на 50–60 Гц их толщина всего 0,5 мм. В трансформаторах на 400 Гц используются пластины на 1 мм.
Виды электротехнических сталей
При любом составе трансформаторных сплавов сначала производятся заготовки. Они представляют собой раскаленные докрасна слитки одинаковой формы и размера. Далее способы производства делятся на горячую и холодную прокатку. Расскажем о каждом из них подробнее.
Горячая прокатка трансформаторной стали
У горячекатаных электротехнических сплавов нет особых свойств. Их отличает лишь высокая процентная доля кремния (4,5 % от массы детали) и алюминий, который используется для легирования (0,5 %).
Такой сплав применяется для изготовления динамо. Горячекатаные стали без алюминия называются релейными. Из них делают пластины генераторов.
При производстве раскаленные заготовки трансформаторной стали прокатывают через специальные валки. Иногда это повторяется несколько раз. Так регулируют толщину листов и их размеры. После остывания получившиеся пластины разрезают на равные фрагменты и упаковывают для отправки заказчику.
Холодная прокатка электротехнической стали
Горячекатаные трансформаторные сплавы медленно отходят в прошлое. По характеристикам они сильно уступают аналогам холодной прокатки. Детали из холоднокатаных сплавов значительно лучше преобразуют электрическую энергию в механическую и наоборот. Все дело в упорядочивании связей кристаллической решетки. При правильном направлении холодной прокатки ячейки увеличивают, повышая магнитную проницаемость стали.
Перед холодной прокаткой также заливают заготовки. Сначала их раскатывают в горячем виде, а после остывания дополнительно пропускают через валки.
Опытный прокатчик верно подбирает направление, чтобы оно совпадало с направляющими жесткости кристаллической решетки.
Горячекатаная трансформаторная сталь отходит в прошлое
Маркировка и применение электротехнических сталей
Все трансформаторные сплавы делятся на изотропные и неизотропные. Первые представлены марками 2011, 2012 и десятками наименований далее по порядку. Неизотропные стали обозначают марками 3311, 3411 и далее по порядку.
От маркировки электротехнического сплава зависят его свойства, соответственно и область применения. Например, марки 1311 и 1312 используют для производства пластин трехфазных асинхронных двигателей мощностью 100–400 кВт. Из сплавов 1211, 1212 и т. д. делают роторы, пластины статорных сборок. Также их используют для производства аппаратов МРТ, триммеров для стрижки волос.
Марки электротехнических сплавов 1411, 1412 и 2411 применяют для 400-герцовых двигателей мощностью до 1 мВт. Из них делают также пластины сердечников и трансформаторы.
При этом тонкие детали достаточно хрупки. Они ломаются при малейших механических нагрузках. Однако пластины сохраняют целостность при сборке-разборке устройств.
Высокоуглеродистая сталь
Высокоуглеродистая сталь — это сталь, которая содержит повышенное количество углерода, от 0,6% до 2%. В процессе производства, для придания определенных механических свойств высокоуглеродистая сталь проходит термообработку. Вследствие этого могут образовываться небольшие трещины швов на местах, где сплав подвергался высоким температурам, что в свою очередь мешает хорошему свариванию стали.
Чтобы предотвратить данное явление и повысить продуктивность сварки, а также исключить появление закаленных зон, применяется предварительный подогрев заготовки до 200-2500С. После этого сплав отлично сваривается, и создает надежные соединения. Высокоуглеродистая сталь в большинстве своем не применяется для конструкций.
Марка высокоуглеродистой стали обозначается буквой У- углеродистая инструментальная, после буквы указывается цифра, которая показывает процентное содержание углерода.
Например, У7- содержит 0,65-0,74% углерода, У13- содержание углерода 1,25-1,35%. На особые свойства инструментальной стали влияет наличие марганца, после цифрового обозначения будет стоять буква Г. Например лист 65Г. Марка высокоуглеродистой стали от У7 до У13 содержание кремния 0,15-0,35%, серы 0,030%. Марки У10А, У12А применяют для изготовления матрицы, но с последующей закалкой. Из У8, У10 изготавливают мелкие малоответственные магниты.
Марки высокоуглеродистой стали 55, 60,70 отличаются очень хорошей твердостью, прочностью, учитывая это, пригодны для изготовления проволоки тросов, штоков, валов прокатных станов и других изделий, претерпевающих большие нагрузки в процессе работы. Углеродистая качественная конструкционная сталь 15, 35, 45, 50 используется для деталей с последующей цементацией, чтобы повысить твердость, износоустойчивость таким деталям как валы, зубчатые колеса, оси, гайки, болты, муфты, различные детали, которые испытывающие трение.
Также если сталь высококачественная, то после букв и цифр ставится буква А, а высококачественные стали Ш. Марки ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, имеющие легирующую добавку хрома, применяют для изготовления подшипников.
Высокоуглеродистая сталь свойства с возрастанием углерода увеличивается цементит, а феррит снижается. Это приводит к тому, что металл приобретает менее пластичную структуру и ударную вязкость, но сохраняется прочность и твердость. Качество высокоуглеродистой стали свойства во многом зависит от содержания вредных примесей, чем меньше их, тем выше качество стали. Наличие марганца увеличивает прокаливаемость стали и значительно повышает его прочность. Также марганец устраняет вредное влияние серы, которое, если его очень много, при ковке приводит к образованию трещин. Высокоуглеродистые стали свойства относятся к классу сталей, которые плохо свариваются, поэтому их не используют в сварных конструкциях, а сварку применяют только при возникших ремонтных работах или наплавке.
Таким образом, высокоуглеродистой стали свойства позволяют использовать ее для изготовления высокопрочного инструмента, приборов для измерения кроме всего перечисленного.
Типы стали, используемые для строительства коммерческих сооружений
Мы прошли долгий путь в области строительства различных сооружений вокруг нас. До современной инженерии мир архитектуры состоял из дерева, самана и соломы. Но сегодня у нас есть города, заполненные высокими зданиями, которые почти касаются неба. Опытные архитекторы манипулируют использованием бетона и стали для возведения этих прекрасных сооружений. Сталь всегда была предпочтительным выбором для этих многообещающих и привлекательных стальных зданий. Итак, давайте просто перейдем к делу и разберемся с распространенными типами стали, которые вы можете использовать при строительстве сборных стальных конструкций.
Углеродистая сталь Углеродистая сталь представляет собой комбинацию углерода, марганца, кремния и смеси серы и фосфора в качестве примесей.
Содержание углерода в углеродистой стали определяет прочность и пластичность этого сплава. Таким образом, когда содержание углерода повышается, сплав становится более твердым и прочным.
- Доступны в различных формах для удовлетворения требований каждого клиента.
- Обладает высокой устойчивостью к коррозии, образованию накипи, теплу и огню.
- Исключительная долговечность и прочность.
- Более прочный и эластичный, чем низкоуглеродистая сталь.
- Легко принимает различные формы.
- Широко используется для водоснабжения, например, водопровода.
Поскольку углерод является основным легирующим компонентом, в зависимости от количества углерода в его составе существует четыре основных типа углеродистой стали.
– Низкоуглеродистая сталь
Сравнительно дешевле других стальных материалов. Он используется для изготовления деталей глубокой вытяжки, цепей, труб, проволоки, гвоздей и других деталей машин.
– Среднеуглеродистая сталь
Это довольно прочная разновидность стали, устойчивая к основному износу. Из него изготавливают оси, винты, цилиндры, коленчатые валы и термообработанные детали машин.
– Высокоуглеродистая сталь
Этот материал идеально подходит для изготовления высокопрочных пружин, тросов, отверток, молотков, гаечных ключей и кромочных инструментов.
– Очень высокоуглеродистая сталь
Это очень твердый материал, который используется в промышленных целях, таких как изготовление штампов, ножевых ножей, пружин, фрез, бритв, осей и других инструментов.
Легированная сталь Это смесь металлов, таких как марганец, кремний, никель, медь, хром и алюминий. В зависимости от процентного содержания металлов могут варьироваться такие свойства, как пластичность, коррозионная стойкость и свариваемость. Легированная сталь имеет компоненты, которые лучше, чем углеродистая сталь.
- Повышенная прокаливаемость.
- Жесткий и прочный материал.
- Меньше искажений и трещин.
- Меньший рост зерна.
- Высокая термостойкость.
- Более дешевый вариант стального здания.
Существует два типа легированной стали:
– Высоколегированная сталь
Этот материал имеет высокий процент легирующих элементов. Высоколегированная сталь используется для хранения жидкостей и горнодобывающих материалов, химикатов или аптечного оборудования во время строительства.
– Низколегированная сталь
Этот материал имеет низкий процент легирующих элементов. Низколегированная сталь полезна для различных проектов, включая бесшовную кованую ковку колец и выпускные отверстия для шипов.
Конструкционная сталь Конструкционная сталь используется для стальных зданий.
Он изготовлен с определенной формой и химическим составом, чтобы удовлетворить прикладным требованиям проекта. Конструкционная сталь используется для изготовления различных форм, таких как Z-образная, двутавровая, L-образная, HSS-образная, T-образная, стержни и т. д. Эти стальные профили изготавливаются различных размеров и калибров методом горячей и холодной прокатки, в отличие от других, которые образуются путем сварки плоских или гнутых пластин вместе.
- Выдерживает суровые условия.
- Трансформируется в любую форму и размер.
- Пластичный и прочный.
- Устойчивость к температуре огня.
Благодаря высокому соотношению прочности к весу он идеально подходит для строительства больших стальных конструкций, таких как здания, склады, мосты, заводы и т. д. Они также используются для изготовления балок, стальных рам, колонн. , стержни, балки, пластины и другие элементы каркаса.
Стальная арматура, широко известная как арматура, представляет собой стальные стержни, соединенные с простым цементом для строительных целей. Поскольку простой бетон слаб на растяжение, но силен на сжатие, свойство растяжения достигается за счет включения стальной арматуры.
Преимущества- Придает прочность бетонным конструкциям.
- Сочетается с элементами и дизайном конструкции.
- Сопротивление индуцированному растяжению и сдвигу бетона.
- Воспринимает силы сжатия.
Существует два типа арматурной стали:
– Мягкая арматурная сталь
Поверхность этих стальных стержней имеет гладкую и круглую форму. Они используются в бетонных зданиях для дюбелей в деформационных швах, компенсационных швах на дорогах и взлетно-посадочных полосах, а также в спиралях колонн.
– Деформированная арматурная сталь
Эти стальные стержни имеют ребра, выступы и глубокие выемки на поверхности стержня.
Они устраняют проблемы проскальзывания и отсутствия хорошего сцепления мягкой арматурной стали. Он широко используется для мостов и промышленных стальных зданий.
Мягкая сталь похожа на обычную углеродистую сталь, но она немного более гибкая и не трескается при изгибе. Этот материал состоит из углерода и относительно небольшого количества легирующих элементов. Это отличает его от высокоуглеродистых и легированных сталей. Он имеет меньшую прочность на растяжение, чем углеродистая и легированная сталь, но содержит большое количество железа и феррита, что делает его более магнитным.
Преимущества- Легко сваривается.
- Легко режется, сгибается и скручивается.
- Пригоден для вторичной переработки.
Мягкая сталь широко используется в качестве компонента для производства автомобилей, ограждений, гвоздей, проволоки, конструкционной стали, знаков и т.
д. узнайте больше о стальной конструкции, свяжитесь с нами сегодня. Мы занимаемся изготовлением и строительством металлоконструкций с высококвалифицированным и хорошо обученным персоналом.
Распространенные типы стали, используемые в строительстве
Сталь является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в строительстве. Его хвалят за его универсальность, чрезвычайно высокую прочность на растяжение и ценность, он широко используется во всем, от жилищного строительства до зданий небоскребов. В строительстве используются различные виды стали. Каждый из них имеет свои уникальные свойства и, следовательно, конкретное применение в строительстве. Давайте посмотрим, что это такое.
Сталь является важнейшим материалом во всех видах строительства. Давайте рассмотрим три различных типа, с которыми вы можете столкнуться в отрасли.
Конструкционная сталь
Конструкционная сталь — это тип металла, используемый для изготовления строительных материалов.
Он подразделяется на формы, каждая из которых имеет свои композиционные свойства, которые делают их идеальными для определенных применений в строительстве. Существует много профилей из конструкционной стали:
Швеллеры с параллельными полками – Эти швеллерные балки имеют U-образную форму с прямыми углами – немного похожи на скобы. Они бывают разных размеров, однако две стороны всегда имеют одинаковую длину и параллельны друг другу. Они также обладают высоким соотношением прочности к весу и используются так же, как угловые секции.
Балки с коническими полками — Балки с коническими полками имеют двутавровое сечение и также доступны в самых разных размерах. В строительстве они часто используются для поперечных сечений балок. Хотя они имеют довольно высокие коэффициенты сопротивления, их обычно не рекомендуют использовать, когда по их длине присутствует давление, поскольку они не устойчивы к кручению (скручиванию).
Универсальная балка – Универсальные балки, также известные как двутавровые или двутавровые балки, имеют форму своего тезки: буква «I» в вертикальном положении и буква «Н» сбоку.
Универсальные балки обычно изготавливаются из конструкционной стали и используются в строительстве и других отраслях промышленности.
Универсальная колонна – Универсальные балки также широко используются в строительных целях. Они похожи на балки и часто называются двутавровыми или двутавровыми балками, однако все три секции имеют одинаковую длину. Как следует из их названия, они в основном используются для колонн и обладают фантастическими несущими способностями.
Угловые профили — Угловые профили из конструкционной стали могут быть либо равными, либо неравными. Оба прямоугольные, однако неравные секции имеют ось разного размера, что делает их L-образными. Этот тип сечения намного прочнее (до 20%) с гораздо более высоким отношением прочности к весу. Угловой профиль используется в жилищном строительстве, инфраструктуре, горнодобывающей промышленности и транспорте. Они доступны в широком диапазоне длин и размеров.
Круглые полые секции — Круглые полые секции имеют полые трубчатые поперечные сечения и обладают гораздо более высоким сопротивлением кручению, чем балки с коническими полками.
Толщина стенок одинакова по всему кругу, что делает эти балки идеальными для использования в приложениях с многоосевой нагрузкой.
Прямоугольные полые профили – Аналогичны круглым полым профилям, но имеют прямоугольное поперечное сечение. Они очень популярны во многих механических и строительных сталях. Их плоские поверхности делают их идеальными для использования при соединении и изготовлении металлов.
Квадратные пустотелые профили — Как и их собратья с полыми профилями, но с квадратным поперечным сечением, они используются в небольших конструкциях, таких как колонны или столбы. Однако они не подходят для балок, поскольку их формы по своей природе трудно соединить болтами с другими формами. Они также известны как «коробчатые секции».
Плоские секции — наиболее универсальные стальные секции, так как для них требуется для прикрепления к другой секции. В некоторых случаях их можно прикрепить к другой секции в качестве инструмента усиления.
Их также часто называют «тарелками» (например, клетчатой пластиной).
Мягкая сталь
Углеродистая сталь — это сталь, которая содержит от 0,12% до 2,0% углерода и является основным компонентом легирования внедрения. Углерод используется в производстве стали в качестве упрочняющего агента, при этом чем выше уровень углерода, тем тверже и прочнее сталь после термообработки (однако, чем больше углерода, тем менее пластичной будет сталь). В углеродистых сталях чем выше уровень углерода, тем ниже температура плавления.
Мягкая сталь является наиболее распространенной формой стали из-за ее низкой цены и огромной универсальности в ряде областей применения. Мягкая сталь содержит лишь небольшой процент углерода (приблизительно 0,05–0,25%), что делает ее ковкой и пластичной. Он часто используется, когда требуется большое количество стали.
Арматурная сталь
Арматурная сталь — это сокращение от арматурной стали. Он обычно используется в качестве натяжного устройства для армирования бетона и других каменных конструкций в качестве структурной арматуры.