Обзор стали марки С345

С тех пор как люди открыли для себя металл, они научились использовать его практически во всех сферах жизни. При этом каждый случай применения требует от металла специфических характеристик. Поэтому в современном мире существует тысячи видов металлов и сплавов. Одна из широко известных и повсеместно используемых марок – сталь C345.

Литера «С» в названии марки говорит, что сталь относится к категории строительных, а цифровое значение 345 обозначает на предел текучести проката в Н/мм2.

Кроме того, в маркировке встречается литера «Д» – так отмечаются сплавы с увеличенной долей меди в составе, что также увеличивает коррозионную стойкость.

Сталь представляет собой сплав металлов повышенной прочности, основную часть которого занимает железо. По ГОСТ 27772, принятому в 1988 году, железа в этом сплаве должно быть не менее 96,4%. Здесь также содержится марганец, другие примеси.

Марганец – с удельной долей до 1,7%. Этот элемент увеличивает прочность и твердость сплава, кроме того, повышает его ударную устойчивость.

Кремний – главный раскислитель с долей не более 0.8%. Он улучшает свариваемость и положительно сказывается на прочности и вязкости. Кроме того, кремний препятствует образованию окалин и повышает общую упругость сплава.

Углерод – его массовая доля меньше остальных базовых: не более 0,15%. Однако это не менее важный элемент, именно от него напрямую зависит прочность стали.

Никель, который делает сплав более устойчивым к ржавчине и термостойким.

Хром – помогает стали сопротивляться абразивному износу, защищает ее от коррозии и делает прочной при воздействии температуры.

Медь, без которой сталь С345 хуже бы сопротивлялась агрессивной среде.

Стоит отметить, что ни один из этих элементов не влияет на свойства этой марки стали существенным образом, так как их содержание незначительно.

Кроме того, как и в любом другом сплаве, здесь присутствуют вредные примеси. Они могут попадать сюда из исходников и ошибок в производственном процессе. Чаще всего это сера, фосфор и мышьяк.

В зависимости от температурного режима применения и вероятности разрушения сталь С345 испытывается на ударную вязкость и делится на ряд категорий, которые обладают индивидуальными свойствами:

• С345-1 обладает ударной вязкостью при температуре до -40°С;

• С345-2 выдерживает более низкую температуру – -70°С;

• С345-3 обладает ударной вязкостью при температуре -40°С и после механического старения;

• С345-4 тоже не боится механического старения, но выдерживает более низкую температуру – до -70°С.

Документом ГОСТ 27772-2015 от 01.09.2016 года введен ещё ряд категорий этого сплава.

Здесь отмечены параметры испытаний ударной вязкости KCV после механического старения и прописаны категории со следующими нормативными показателями:

• С345-5 – при -20°С;

• С345-6 – при -40°С;

• С345-7 – при -60°С.

• С345-8 – прошла испытания ударной вязкости KCU после механического старения при температуре 20°С, и рассчитана на работу при температуре -40°С;

• С345-9 – имеет аналогичный 8-й категории параметр по механическому старению, но выдерживает более низкую температуру – -70°С.

Процесс изготовления стали данной марки не является слишком сложным. Всё происходит под воздействием температуры около 1550°С. Здесь можно выделить несколько этапов.

• В первую очередь разогревают железо, и выдерживают некоторое время до расплавления.

• Очищают от ненужных примесей, которые всплывают на поверхность.

• Далее добавляют необходимые компоненты – и охлаждают.

С345 по классификации относится к сталям для строительных конструкции. В основном производится в листах, из которых впоследствии прокатываются изделия строительного назначения. Марка ценится на рынке за свои потребительские качества – доступную цену, легкость и плотность. Изделия из С345 используются при возведении различных сооружений, опор и в перекрытиях.

Как уже было отмечено, температура плавления стали приблизительно 1550°С, однако переход в жидкое состояние будет при 1640°С.

Отсюда видно, что плотность в кг/м3 будет равняться – 7850, что является высокой плотностью и характеризуется повышенным классом прочности.

Удельный вес – тоже справочный показатель, знание его значения поможет рассчитать тоннаж для грузоперевозки или металлоемкость изготавливаемой детали.

Магнитится и слабо пропускает ток. При разогреве до 20°С показывает предел кратковременной прочности 490 МПа и текучесть при 345 МПа, а кроме того, незначительно расширяется в районе 30-40 мкм.

Сплав также плохо переносит воздействие окружающей среды и растворяется в кислоте и щелочи. При воздействии кислорода и влаги активно образуется коррозия. Для борьбы с этим на строительные элементы из С345 наносят защитные влагостойкие составы.

По общепринятой шкале Роквелла относительная твердость материала у стали С345 – 24 единицы, что можно охарактеризовать как низкую твердость.

Предельное нормативное напряжение (расчетное сопротивление), которое может выдержать лист С345 толщиной до 20 мм, равно 320 МПа.

Это характеризует данный материал как довольно пластичный.

Модуль упругости при этом находится в пределах от 20000 до 21000 кг/мм2.

Сталь отлично сваривается, по этому параметру относится к первой группе. Не требует специфических подготовительных действий, таких как прогрев или применение флюсов. Сварные соединения получаются достаточно прочными, и практически не уступают при критической нагрузке цельному материалу.

Сварка происходит вручную дугой, а для того чтобы не перегреть металл, ставят низкую силу тока, не более 40А. Как и при сварке других металлов, для улучшения сцепления кромки лучше предварительно зачистить механически.

Под воздействием термической обработки сталь не становится более прочной, этому препятствует низкое содержание углерода и хрома в составе.

По действующему стандарту для строительных стальных конструкций из С345 изготавливают фасонный листовой прокат, а также различные листы и гнутые профили.

Сталь С345 имеет много аналогов отечественного и иностранного производства. Наиболее известный российский аналог – сталь 09Г2С.

Обе марки идентичны, однако у последнего по ГОСТу регламентировано наличие до 0,08% мышьяка в составе, что делает его немного более устойчивым к коррозии. Этот аналог много «работает» в промышленных металлоконструкциях, которые должны выдерживать значительные нагрузки и экстремальные температуры от -70°С до +420°С. В наименовании есть литера «Г», что указывает на наличие марганца, а цифра 2 рассказывает о его удельной массовой доле в составе – 2%.

Кроме того, сейчас на международном рынке металлов широко распространены следующие заменители С345:

• Cr. 50 type 1-4 (Америка);

• SM490 (Япония);

• 1.0570 (Германия).

Импортные аналоги незначительно отличаются добавками, примесью и составом. Однако все они могут без затруднений взаимодействовать друг с другом, и выдерживают примерно одинаковые нагрузки.