Производство нержавеющих конструкций: Производство металлических изделий и металлоконструкций из нержавеющей стали нержавейки

Производство изделий и конструкций из нержавеющей стали по выгодным ценам

Производство изделий и конструкций из нержавеющей стали

Производство изделий и конструкций  разных форм из нержавеющей стали происходит на современном оборудовании, согласно ГОСТам. Цена на продукцию производства нашего предприятия выгодно отличается от рыночной, благодаря большим объемам закупа нержавеющего металлопроката. Качество изделий проходит несколько стадий проверки. Мы изготавливаем любые формы из нержавеющей стали на заказ. Доставка осуществляется по всей территории России и стран ближнего зарубежья.

Для заказа изделий из нержавеющей стали отправляйте эскизы (можно просто нарисовать от  руки) и чертежи на почту [email protected]. Для расчета стоимости и определения цены нам понадобиться 1-2 дня. Купить и заказать продукцию у нас может как юридическое, так и частное лицо.

Виды и технические характеристики изделий

Главная особенность нержавеющей стали в химической инертности, высокой стойкости к воздействию внешних негативных факторов (вода, перепады температур), что предопределило сферы применения. Сегодня изделия из нержавеющей стали широко используют для изготовления следующих видов продукции:

• оборудование пищевой, химической промышленности;
• изделия, используемые на открытом воздухе и в агрессивной среде.

Химическая инертность обеспечивает высокую долговечность материалу и сохранение его первоначального внешнего вида, поэтому конструкции из нержавеющей стали широко применяют в сфере ландшафтного дизайна, для изготовления лестниц, различных элементов декора и интерьера в жилых или административных зданиях.

Где изготовить изделия из нержавеющей стали на заказ?

Если вам необходимы для предприятия, загородного дома какие-либо изделия из коррозионностойкой стали, то заказать изготовление можно в нашей компании. Мы специализируемся на производстве изделий из нержавеющей стали различной степени сложности, включая такие изделия как:

• ограждения;
• лестницы;
• емкости;
• перфорированные листы;
• дымоходы;
• корпусы и другое оборудование.

Доверяя изготовление изделий из нержавеющей стали заводу Русский металл, вы получаете следующие преимущества:

• минимальный срок изготовления;
• доступные цены, ведь мы сами производим конструкции из нержавеющей стали;
• возможность проектирования конструкций из нержавеющей стали любой степени сложности;
• высокое качество, благодаря современному оборудованию и опытному персоналу.

Для осуществления заказа на изготовление конструкций из нержавеющей стали просим связаться с менеджерами в Екатеринбурге или представительствах компании в Уфе, Казани, Челябинске и некоторых иных городах России.

Конструкции из нержавеющей стали на заказ – производство «Артстэл»

Уход за поверхностью

 Уход за конструкциями из нержавеющей стали заключается в следующем. Поверхность конструкций рекомендуется протирать, используя средства, не разрушающие оксиды и мягкую ветошь. В качестве моющего средства используется самое обычное мыло. Поцарапанные поверхности полируют до исчезновения недостатков.

 При несложном уходе, поверхность изделий будет радовать Вас долгие годы!

 Во многих сферах нашей жизни мы используем конструкции из нержавеющей стали. Они применяются в космическом оборудовании, пищевых и химических цехах, машиностроительных предприятиях, на строительных площадках. Их смело можно называть современным материалом.

 Нержавеющий сплав имеет следующие свойства, которые находятся в его составе. Основной костяк составляет железо и хром. Специальные характеристики придают: титан, марганец, ниобий. Твердой и устойчивой к техническому повреждению нержавейку делает железо. Оно же делает изделия блестящими. Хром создает особую оксидную пленку, за счет которой сплав приобретает высокие антикоррозийные свойства. Для всех металлических конструкций из нержавеющей стали свойственен холодный блеск металла.

Изготовление нержавеющей идеи.

 У черных металлоконструкций есть много достоинств по сравнению с другими материалами. Большим недостатком является воздействие внешних факторов, вследствие которых качества продукции со временем снижаются. Потому люди приобретают качественные нержавеющие изделия.

  Уникальные качества сплава делают его прочным и гибким, из него создают необычные, оригинальные интерьеры. Нержавеющие конструкции надежны, долговечны – воплощение любой идеи выливается в изготовление прекрасных продуктов для интерьера и экстерьера.

 Производство конструкций из нержавеющей стали на заказ, подразумевает использование различного проката: швеллера, профильные трубы, листы и другой материал. Применяя такие материалы — получаются качественные конструкции, способные конкурировать с другими металлами.

Tig сварка стали

 В настоящее время для сварки конструкций из нержавеющих сталей используют три основных способа. Это MMA, MIG, TIG. Хотя существуют и другие способы сварки коррозиестойких сплавов, на наш взгляд Tig сварка обладает рядом неоспоримых преимуществ:

   ● Сварка производится в любом пространственном положении

   ● Отличная защита сварочной ванны от кислорода

   ● Минимальная деформация изделия при сварке

 Сварка продукции  из нержавеющей стали начинается с подготовительной обработки металла. Она мало различается от подготовки низкоуглеродистой заготовки, но есть один нюанс: сварочный стык выставляется с небольшим зазором для усадки шва при сварке.

 Подготовку кромок нержавеющей конструкции проводят проволочной щеткой или углошлифовальной машиной. Затем протирают уайт-спиритом или используют растворитель 646 для удаления жировых остатков, из-за которых могут появиться поры в сварочных швах и препятствуют устойчивой электрической дуге.

Ниже указаны сферы применения различных сплавов:

1. AiSi 304 – Холодильные, фармацевтические, ядерные, нефтяные, текстильные.
2. AiSi 310-310S –изготавливают элементы термоагрегата, нагревателя воздуха.
3. AiSi 316 – производят инструмент, оборудование контактирующее с морской солью.
4. AiSi 321- используется при сборке кольцевых и авиационных коллекторов сброса.

Изделия в производстве

 Описать изделия, которые производят в настоящее время, просто невозможно. В этой части нашей статьи мы приводим только основные типы конструкций из антикоррозийных сплавов:

  • Рекламные конструкции – стенды, щиты, навесное оборудование, оформление витрин.

  • Емкости, резервуары, баки – для хранения жидкостных продуктов, химических веществ. Так же хранят сыпучие продукты.

  • Оборудование для пищевых производств – столы для разделки, различные полки, мангалы, коптильни.

  • Поручни, перила, отбойники, ограждения, лестницы.

  • Несущие части зданий (колонны, фермы).

  • Торговое оборудование.

  • Производят палубное оборудование для различных судов.

  • Лабораторное оборудование.

  • Посуду.

  • Трубные изделия.

Нержавеющая сталь для строительных конструкций: роль никеля

Нержавеющая сталь для строительных конструкций: роль никеля

Никельсодержащая арматура из нержавеющей стали все чаще используется для обеспечения того, чтобы инфраструктура, такая как мосты, эстакады (путепроводы) и туннели, могла пройти испытание временем даже в самых суровых условиях.

Нержавеющая сталь используется в строительстве с тех пор, как она была впервые изобретена более ста лет назад. Изделия из нержавеющей стали привлекательны и устойчивы к коррозии, требуют минимального обслуживания и обладают хорошей прочностью, ударной вязкостью и усталостными свойствами. Нержавеющие стали просты в изготовлении и полностью пригодны для вторичной переработки по окончании срока службы. Они являются предпочтительным материалом для применений, расположенных в сложных условиях, включая промышленные перерабатывающие предприятия, здания и сооружения в прибрежных районах или там, где есть воздействие солей против обледенения. Высокая пластичность нержавеющей стали является полезным свойством там, где требуется устойчивость к сейсмическим нагрузкам.

Типичные области применения аустенитных и дуплексных марок включают:

• Балки, колонны, платформы и опоры в водоочистных сооружениях, целлюлозно-бумажной, атомной, биомассовой, химической, фармацевтической, а также пищевой промышленности и производстве напитков

• Несущие балки и колонны, штифты, ограждения, перила, кабельная оболочка и компенсаторы в мостах

• Дамбы, пирсы и прочие прибрежные сооружения

• Арматурный стержень в бетонных конструкциях

• Навесные стены, кровля, навесы, облицовка туннелей

• Опорные системы для навесных стен, кирпичной кладки, облицовки туннелей и т. д.

• Защитные барьеры, поручни, уличная мебель

• Крепления и анкерные системы для дерева, камня, кирпичной кладки или скалы

• Конструктивные элементы и крепежные детали в зданиях плавательных бассейнов (следует принимать особые меры предосторожности в отношении конструктивных элементов в атмосфере плавательных бассейнов из-за риска растрескивания в результате коррозии под напряжением)

• Взрыво- и ударопрочные конструкции, такие как защитные стены, ворота или болларды

• Огнестойкие и взрывостойкие стены, кабельные лестницы и проходы на морских платформах

Введение

Нержавеющая сталь — универсальный материал, обладающий уникальным набором свойств, которые можно использовать в конструкционных (несущих) приложениях.
Листы, плиты, прутки и трубы широко доступны из аустенитных и дуплексных сортов нержавеющей стали. Ряд горячекатаных или сварных конструкционных профилей (двутавры, уголки, швеллеры, тройники, полые профили) изготавливаются из стандартного аустенитного материала. Дуплексная нержавеющая сталь обычно требует специального заказа. Другие конструкционные секции могут быть изготовлены методом холодной штамповки, экструзии или лазерного сплавления. Доступен широкий ассортимент болтов, винтов и других типов крепежа из нержавеющей стали.
За информацией о наличии обращайтесь в местную ассоциацию разработчиков нержавеющей стали.

© Тим Фишер

Инфраструктура

Конструкционное применение нержавеющей стали в инфраструктуре включает несущие компоненты пешеходных, автодорожных и железнодорожных мостов (балки, арки, натяжные стержни и т. д.) и туннелей (опорный каркас для облицовки, ремонтные дорожки, опоры для освещения и указателей). Нержавеющая сталь также широко используется для уличной мебели (шлагбаумы, поручни) и для входных конструкций станций метро.

Здания

В коммерческих зданиях и наружных конструкциях структурные компоненты из нержавеющей стали являются популярным выбором для поддержки стеклянных навесных стен, а также для поддержки навесов, балконов и других применений, требующих коррозионной стойкости и прочности для снижения требований к техническому обслуживанию. Нержавеющая сталь
— идеальный материал для крепления дерева, камня и кирпичной кладки, анкерных систем и опорных уголков. Эти соединения часто могут быть недоступны или их трудно заменить. Кроме того, древесина и каменная кладка могут вызывать коррозию других металлов и со временем могут поглощать влагу и коррозионно-активные химические вещества.
В плавательных бассейнах нержавеющая сталь используется как в архитектурных, так и в конструкционных целях, таких как облицовка бассейнов, поручни, лестницы, конструктивные элементы, крепежные детали, мебель, водолазные конструкции, декоративные элементы, а также системы очистки воды и вентиляции. Тем не менее, необходимо принять особые меры предосторожности для конструкционных компонентов из нержавеющей стали, подверженных высоким остаточным напряжениям в среде плавательных бассейнов, из-за риска коррозионного растрескивания под напряжением.

Держатель знака из нержавеющей стали, Тампа. Фото: TriPyramid Structures, Inc.

Промышленные конструкции

Нержавеющая сталь используется для взрывостойких и ударопрочных конструкций, таких как противовзрывные и защитные стены, ворота, защитные барьеры и болларды. Это связано с тем, что он может поглощать значительные удары без разрушения благодаря своей превосходной пластичности и характеристикам деформационного упрочнения. Эта высокая пластичность является полезным свойством там, где требуется устойчивость к сейсмическим нагрузкам.

Нержавеющая сталь все чаще используется в промышленных конструкциях для водоподготовки, целлюлозно-бумажной, ядерной, биомассовой, химической, фармацевтической и пищевой промышленности. Применение в промышленных конструкциях включает в себя платформы, барьеры/ворота и опоры для оборудования.

Фото: ООО МТЭ

Нержавеющие стали, используемые в конструкциях

В подавляющем большинстве применений конструкционной нержавеющей стали используются аустенитные или дуплексные нержавеющие стали. Аустенитные нержавеющие стали
обеспечивают превосходное сочетание коррозионной стойкости, свойств формовки и изготовления с расчетной прочностью примерно 220 МПа (32 фунта на кв. дюйм). Они содержат около 10 процентов никеля. Основные хромоникелевые аустенитные марки S30400/S30403 подходят для использования в сельской местности, городах и на предприятиях легкой промышленности. Хромоникелевомолибденовые аустенитные марки S31600/31603 являются более высоколегированными и хорошо подходят для морских и промышленных объектов. 9Дуплексная нержавеющая сталь 0057, такая как марка S32205, обладает высокой прочностью около 450 МПа (65 тысяч фунтов на кв. дюйм), хорошей износостойкостью и отличной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Он называется «дуплексным», потому что имеет двухфазную микроструктуру, состоящую из зерен ферритной и аустенитной нержавеющей стали, и содержит около 5 процентов никеля.
Кроме того, более новые, обедненные дуплексные марки обладают высокой прочностью в сочетании с беднолегированным химическим составом, что делает их менее дорогими. Примерами тощих дуплексных марок являются S32101 и S32304. Содержание никеля составляет около 2-4 процентов.
Ферритные нержавеющие стали иногда используются для конструкционных применений, как правило, толщиной 3 мм и менее. Они обычно содержат мало или совсем не содержат добавок никеля.

Спецификации материалов и изделий

Европейские и американские стандарты, определяющие химический состав и механические свойства плоского и длинномерного проката из нержавеющей стали:

• EN 10088: Нержавеющая сталь
  Плоские изделия из нержавеющей стали для строительства – пояснения по EN 10088-4
• ASTM A240/240M Стандартные технические условия на плиты, листы и полосы из хромистой и хромоникелевой нержавеющей стали для сосудов под давлением и для общего применения
• Стандарт ASTM A276 для стержней и профилей из нержавеющей стали

Спецификации болтов из нержавеющей стали включают:

• EN ISO 3506 Механические свойства крепежных изделий из коррозионностойкой нержавеющей стали
• Стандарт ASTM F593 для болтов, винтов с шестигранной головкой и шпилек из нержавеющей стали
• ASTM A1082/1082M Стандартные технические условия для высокопрочных болтовых соединений из дисперсионно-твердеющей стали и дуплексных болтовых соединений из нержавеющей стали для специальных применений

Полный список международных спецификаций доступен здесь:
Международные спецификации, рекомендации и отраслевые ассоциации по архитектуре, строительству и строительству

Выбор правильной марки

Важно, чтобы выбранная нержавеющая сталь подходила для предполагаемых условий эксплуатации, поскольку стоимость обычно увеличивается с коррозионной стойкостью.
Процедуру выбора правильной марки нержавеющей стали для конструкционных применений в различных условиях можно найти в Еврокоде 3: Часть 1.4 (EN 1993-1-4), европейском стандарте проектирования конструкционной нержавеющей стали. Жесткость окружающей среды определяется на основе оценки риска воздействия хлоридов (из соленой воды или солей против обледенения) и диоксида серы. Учитывается и режим уборки, в том числе подвергается ли конструкция мытью под дождем. Процедура выбора полностью объясняется с примерами в Руководстве по проектированию конструкционной нержавеющей стали SCI (4-е изд.) (опубликовано в 2017 г.).
Другими важными соображениями являются доступность марки/продукта, требования к чистоте поверхности и методы соединения.
Инструмент выбора марки архитектурной нержавеющей стали также предоставляется IMOA:
IMOA: Система оценки площадки и проекта

Поведение «напряжение-деформация»

Поведение «напряжение-деформация» нержавеющей стали отличается от поведения углеродистой стали. Углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение вплоть до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, тогда как нержавеющая сталь имеет более округлый отклик без четко определенного предела текучести. Характеристики текучести и деформационного упрочнения нержавеющей стали означают, что обычные правила проектирования углеродистой стали неприменимы. Аустенитные марки имеют предел текучести около 200-240 МПа (29-35 тыс.фунтов/кв.дюйм) и дуплексных сортов 400-530 МПа (58-77 тыс.фунтов/кв.дюйм).
Модуль упругости нержавеющей стали очень похож на модуль упругости углеродистой стали; значение около 200×103 Н/мм2 обычно используется для типов нержавеющей стали, используемых в конструкционных применениях.
Нержавеющие стали могут выдерживать значительные удары без разрушения благодаря своей превосходной пластичности (особенно аустенитные марки) и характеристикам деформационного упрочнения.
Руководство по проектированию SCI для конструкционной нержавеющей стали

Свойства при высоких температурах

Различный состав нержавеющей стали означает другие тепловые свойства по сравнению с углеродистой сталью. Коэффициент термического расширения аустенитных нержавеющих сталей примерно на 30% выше, чем у углеродистой стали, тогда как коэффициент теплового расширения дуплексных нержавеющих сталей выше только примерно на 10%. Теплопроводность аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей составляет около 30% от теплопроводности углеродистых сталей.

Аустенитная нержавеющая сталь лучше сохраняет прочность, чем углеродистая сталь, при температурах выше 550ºC и лучше сохраняет жесткость при всех температурах. В результате колонны из нержавеющей стали могут сохранять свою несущую способность дольше, чем аналогичные элементы из углеродистой стали.
SCI Руководство по проектированию конструкционной нержавеющей стали.

Свойства при низких температурах

Аустенитные нержавеющие стали широко используются для работы при таких низких температурах, как температура жидкого гелия (-269°C), поскольку они не демонстрируют перехода от вязкого к хрупкому разрушению даже при таких низких температурах .
Материалы для криогенной эксплуатации. Технические свойства аустенитной нержавеющей стали

Усталость

Считается, что сопротивление усталости аустенитной и дуплексной нержавеющей стали не ниже сопротивления углеродистой стали; вот почему руководство по оценке усталостной прочности конструкций применимо к углеродистой стали.
Руководство по проектированию SCI для конструкционной нержавеющей стали

Экологичность

Хотя первоначальная стоимость нержавеющей стали выше, чем у углеродистой стали, экономия от коррозионно-стойких покрытий, снижения частоты проверок, затрат на техническое обслуживание, простои и замену может значительно перевесить более высокие первоначальные затраты на материалы. Преимущества длительного срока службы особенно ценны в мостовых конструкциях, которые традиционно рассчитаны на срок службы 70-100 лет. Нержавеющая сталь
на 100 % пригодна для вторичной переработки и может быть переработана в новую высококачественную нержавеющую сталь на неопределенный срок.
Веб-сайт по устойчивой нержавеющей стали

Расчет конструкции

Характеристики текучести и деформационного упрочнения нержавеющей стали означают, что не все традиционные правила проектирования углеродистой стали, основанные на соблюдении предела упругой деформации, применимы. Должны быть разные правила проектирования для балок и колонн, подверженных локальному или глобальному выпучиванию. Балки с большой нагрузкой будут прогибаться больше, чем эквивалентные балки из углеродистой стали.
Доступны следующие стандарты дизайна:

• Еврокод 3: Часть 1.4 (EN 1993-1-4) Проектирование стальных конструкций: Часть 1.4: Общие правила – дополнительные правила для нержавеющих сталей ( для европейского рынка, в основном ). Настоящий стандарт распространяется на сварные, горячекатаные и холодногнутые профили. Он дополняет, изменяет или заменяет эквивалентные положения Еврокода для углеродистой стали. Руководство SCI по проектированию конструкционной нержавеющей стали предоставляет проектировщикам единый руководящий документ, содержащий почти все необходимое для проектирования конструкционной нержавеющей стали.

• AISC Design Guide 27: Конструкционная нержавеющая сталь ( для рынка США, в основном ). Это руководство соответствует спецификациям AISC 360 для зданий из конструкционной стали и охватывает горячекатаные и сварные конструкционные профили. Введение в руководство дано здесь: Статья в Modern Steel Construction: Новое руководство для нержавеющей стали

  .

• Спецификация для проектирования холодногнутых элементов конструкции из нержавеющей стали (SEI/ASCE 8-02) ( для рынка США, в основном ). Этот стандарт распространяется на проектирование холодногнутых профилей из нержавеющей стали.

• AS/NZS 4673:2001: Холодногнутые конструкции из нержавеющей стали ( для рынков Австралии и Новой Зеландии, ). Этот стандарт распространяется на проектирование холодногнутых профилей из нержавеющей стали.

Изготовление и установка

Многие процессы изготовления и соединения аналогичны тем, которые используются для углеродистой стали, но различные характеристики нержавеющей стали требуют особого внимания в ряде областей. Например, следует принимать меры предосторожности для поддержания коррозионной стойкости стали во время хранения, транспортировки, формовки и т. д.
Руководство по соответствующим вопросам, касающимся изготовления, приведено в Руководстве по проектированию SCI для конструкционной нержавеющей стали и Руководстве по проектированию AISC 27: Конструкционная нержавеющая сталь. структурных компонентов. Нержавеющая сталь включена в европейскую спецификацию, регулирующую изготовление и монтаж конструкционной стали, EN 109.0. Выполнение конструкционной нержавеющей стали и Монтаж и установка компонентов из нержавеющей стали объясняют правила, относящиеся к нержавеющей стали в этом стандарте.

Другие полезные справочные источники включают:

• Практические рекомендации по изготовлению дуплексных нержавеющих сталей
• Травление и пассивация нержавеющей стали

Наверх

Спросите у экспертов

Мы ценим вашу конфиденциальность

Файлы cookie используются для того, чтобы мы могли анонимно анализировать использование нашего веб-сайта и количество посетителей с помощью службы Google Analytics. С политикой конфиденциальности Google Analytics можно ознакомиться здесь. Мы не храним и не отслеживаем какие-либо идентифицирующие пользователя данные о вашем посещении. Вы можете отозвать свое согласие на использование файлов cookie в любое время на странице нашей Политики конфиденциальности.

Я принимаю файлы cookie

я отказываюсь от куки

Нержавеющая сталь в строительстве – Проектирование зданий

Сталь является одним из основных материалов, используемых в современном гражданском строительстве, благодаря ее доказанной высокой прочности и долговечности.

Хотя коммерческие углеродистые стали не подвергаются коррозии в чистом, сухом воздухе при комнатной температуре, они подвергаются коррозии во влажной и загрязненной среде. Коррозия стали, используемой в зданиях, вызывает структурные разрушения, которые создают угрозу безопасности. Относительно недавно появившиеся нержавеющие стали, которые содержат большое количество легирующих элементов, таких как хром, обычно не образуют ржавчины на своей поверхности и не обесцвечиваются в нормальной атмосфере.

Поскольку нержавеющая сталь обладает такими же желательными свойствами, что и обычная сталь, и устраняет их недостатки, нержавеющая сталь широко используется в качестве конструкционного материала. Темпы роста использования нержавеющей стали в секторе гражданского строительства высоки. Подсчитано, что в 2006 году примерно 14% всего мирового производства нержавеющей стали приходилось на строительную отрасль (Baddoo, 2008).

Использование железа в истории человечества можно проследить примерно до 4000 лет до нашей эры, когда ранние цивилизации в Азии и Африке использовали железную руду для изготовления сельскохозяйственных инструментов (Swank, 189).2; Тодд, 2003). Примерно в 1400 г. до н.э. люди научились упрочнять железо, нагревая железную руду и древесный уголь в простых печах (Todd, 2003).

В начале 300 г. до н.э. сырая сталь, которая прочнее железа, производилась путем повторного нагревания железа с другими металлами, однако только в 8 веке литье и кованое железо впервые были введены в гражданское строительство (Sharp, 1993). Самым ранним зарегистрированным применением является подвесной железный цепной мост в Китае.

[править] с 15 по 19 век

Великобритания начала производить большое количество железа в начале 15 века (Swank, 1892). В 15 веке усовершенствование печей ускорило развитие черной металлургии в Англии; между 16 и 18 веками нехватка древесного угля в Англии привела к ввозу большого количества железа из Швеции, Америки и России.

Европейцы использовали железо для кровельных элементов в 18 веке (Sharp, 1993).

Строительство пролетного строения «Железный мост» в Колбрукдейле в 1777-79 гг.отмечен прогресс в использовании чугуна.

Промышленная революция 19 века привела к быстрому развитию сталелитейной промышленности по мере увеличения спроса на машины и транспорт (Todd, 2003). Использование современной стали в Великобритании началось в 1856 году (Sharp, 1993). Железнодорожный мост Форт, построенный в 1890 году, был первым крупномасштабным применением современной стали в Великобритании. При строительстве моста использовались заклепки и болты, чтобы собрать конические консольные фермы в несколько пролетов.

[править] 20-й век до настоящего времени

Массовое производство и использование стали в 20-м веке значительно продвинули урбанизацию; от уличных фонарей до телефонов, от пишущих машинок до железных дорог мир извлек большую пользу из стали (Sharp, 1993).

Самым замечательным применением стали стало строительство небоскреба, которое открыло архитектурному миру новую эру. Стальные рамы стали широко использоваться в Великобритании с 1909 года, поскольку их прочность была доказана. Хотя было много попыток разработать железные сплавы с середины 19го века применимая нержавеющая сталь не была разработана до первого десятилетия 20-го века в Соединенном Королевстве и Германии (Gunn, 1997; Beddoes & Parr, 1999).

Марганец был одним из первых металлов, добавленных в сталь для повышения ее жаропрочных свойств в 1930-х годах, а новый сплав стал использоваться в коммерческих целях в начале 1950-х годов (Beddoes & Parr, 1999). В середине 20 века было обнаружено, что стали можно упрочнять, добавляя такие металлы, как титан. Дуплексная нержавеющая сталь появилась в начале 19 века.80-х (Ганн, 1997). Сегодня нержавеющая сталь широко используется в кровельных работах, тросах подвесных мостов и защитных барьерах от наводнений.

Sedriks (1979) определяет нержавеющую сталь как сплавы железа, содержащие не менее примерно 11% хрома; такое количество хрома предотвращает коррозию в незагрязненной атмосфере, поэтому сталь называют «нержавеющей». Как следует из названия, коррозионная стойкость является одним из наиболее важных факторов.

Однако, в отличие от его физических и механических свойств, которые имеют измеренные значения или производные уравнения, не существует установленных химических уравнений или простых тестов на коррозионную стойкость. Таким образом, сведения о коррозионной стойкости основаны исключительно на зарегистрированном опыте.

Только несколько физических свойств важны для нержавеющих сталей, используемых в технических целях; удельный вес, электропроводность, магнитная восприимчивость и теплопроводность (Beddoes & Parr, 1999). Нержавеющие стали более устойчивы к высоким температурам, чем углеродистые стали (Baddoo, 2008). Хотя физические свойства не являются наиболее важными, они могут повлиять на выбор материала.

[править] Вязкость разрушения

Согласно Beddoes & Parr (1999), ударная вязкость материала — это сопротивление разрушению, когда небольшие дефекты локально повышают напряжение до напряжения разрушения. Биггс (1993) отмечает, что напряжение, вызывающее разрушение, обратно пропорционально длине трещины; скорость распространения трещины может достигать скорости звука в материале, и это означает, что растрескивание не может быть остановлено после того, как оно началось, даже если снять нагрузку.

[править] Усталость

Когда металл разрушается под повторяющимся напряжением на уровне намного ниже предела прочности при растяжении, это называется усталостным разрушением (Biggs, 1993). Beddoes & Parr (1999) предполагают, что, поскольку усталость всегда начинается на поверхности, при обработке поверхности следует проявлять большую осторожность.

Усталость иногда упускается из виду конструкторами, хотя в недавней истории были случаи выхода из строя из-за усталости. Обрушение морской платформы Alexander Kielland в 1980 г., повлекшее за собой гибель 123 человек, произошло из-за усталостного разрушения одной опоры платформы (BBC, 1980). Усталостный отказ также может быть одной из причин обрушения подвесного перехода через атриум отеля Hyatt Regency в Канзас-Сити в 1919 году. 81 (Роу, 1981).

Существует более 200 видов состава нержавеющей стали, и каждый год разрабатываются новые (Beddoes & Parr, 1999). Каждую нержавеющую сталь можно отличить по реакции на термообработку и способу изготовления.

Нержавеющую сталь можно разделить на три основные категории в зависимости от ее металлургической структуры: аустенитную, ферритную и мартенситную (Cochrane, 1993).

Диаграмма Шеффлера связывает металлургическую структуру с составом нержавеющих сталей (Седрикс, 1979). Эквиваленты никеля (Ni) и хрома (Cr) в процентах по массе представляют собой оси y и x диаграммы Шеффлера соответственно. Уравнения двух эквивалентов записываются как:

%Ni эквивалент = %Ni + %Co + 30 (%C) + 25 (%N) + 0,5 (%Mn) + 0,3 (%Cu), (1)

, где Co представляет собой кобальт, C представляет собой углерод, N представляет собой азот, Mn представляет собой марганец и Cu представляет собой медь;

Эквивалент %Cr = %Cr + 2 (%Si) + 1,5 (%Mo) + 5 (%V) + 5,5 (%Al)+1,75 (%Cb) + 1,5 (%Ti) + 0,75 (%W) , (2)

, где Si представляет собой диоксид кремния, Mo представляет собой молибден, V представляет собой ванадий, Al представляет собой алюминий, Cb представляет собой ниобий, Ti представляет собой титан и W представляет собой вольфрам.

Аустенитные нержавеющие стали являются наиболее широко используемой категорией в строительстве (Cochrane, 1993). Аустенитная нержавеющая сталь считается более устойчивой к коррозии, чем ферритная и мартенситная нержавеющая сталь (Седрикс, 1979). Аустенит представляет собой форму железа, содержащую следовые количества углерода при температуре 900–1400°C (Beddoes & Parr, 1999). Чтобы сохранить структуру аустенита при комнатной температуре, добавляют некоторые распространенные аустенитизаторы, такие как никель, марганец и азот.

Аустенитная нержавеющая сталь с молибденом устойчива к морской воде и хлоридсодержащим растворам; поэтому этот тип нержавеющей стали широко используется в агрессивных морских и промышленных средах (Blair & Pankiw, 1999; Cochrane, 1993). Хотя аустенитные нержавеющие стали не могут подвергаться термообработке, они обладают прочностью на растяжение порядка 1000 Н/мм2 и могут использоваться в качестве армирующих стержней для бетона (Cochrane, 1993).

Ферритная нержавеющая сталь получила свое название, потому что кристаллическая структура стали такая же, как у железа при комнатной температуре (Beddoes & Parr, 19).99). Этот класс нержавеющей стали является магнитным, если он не нагрет до температуры выше 750°C.

Диаграмма Шеффлера (рис. 1) предполагает, что ферритная нержавеющая сталь должна содержать более 12% хрома и очень мало никеля (Седрикс, 1979). Хотя иногда добавляют небольшое количество других элементов, таких как алюминий, титан и молибден, ферриты рассматриваются как бинарные сплавы; поэтому ферритная нержавеющая сталь имеет пониженную коррозионную стойкость и дешевле, чем аустенитная нержавеющая сталь (Beddoes & Parr, 19).99; Кокрейн, 1993).

Применение ферритной нержавеющей стали в зданиях ограничивается внутренними помещениями, где коррозионная стойкость не имеет большого значения (Cochrane, 1993). Ферриты не поддаются термической обработке, и их труднее сваривать и формовать, чем аустенитные нержавеющие стали (Blair & Pankiw, 1999; Beddoes & Parr, 1999).

Мартенситная нержавеющая сталь имеет примерно 11,5-18% содержания хрома и имеет аустенитную структуру при термообработке и может быть закалена до мартенсита с повышением твердости (Седрикс, 1979).

Хотя мартенситные нержавеющие стали чрезвычайно прочны и жестки, Beddoes & Parr (1999) отмечают, что упрочнение материала имеет некоторые недостатки: они более хрупкие, их труднее сваривать и формировать.

Мартенситные нержавеющие стали с дисперсионно-твердеющим твердением получают путем добавления легирующих элементов в твердый раствор при высокой температуре без образования связного раствора с последующим быстрым охлаждением, которое сохраняет элементы в растворе (Blair & Pankiw, 1999). Желаемые механические свойства достигаются повторным нагревом материала до различных температур.

Сталь с 28% хрома и 6% никеля, содержащая как аустенит, так и феррит, называется дуплексной нержавеющей сталью (Седрикс, 1979). Этот тип стали имеет как полезные, так и вредные характеристики двух фаз (Beddoes & Parr, 1999).

Добавляя другие стабилизаторы аустенита и феррита, можно варьировать состав двух фаз (Седрикс, 1979). Много усилий было приложено для разработки свойств этой сравнительно недавно появившейся стали (Blair & Pankiw, 19).99).

Дуплексные нержавеющие стали обычно используются, когда коррозионная стойкость и прочность одинаково важны (Beddoes & Parr, 1999). Дуплексная нержавеющая сталь была подходящей альтернативой углеродистой стали, другим типам нержавеющей стали и сплавам на основе никеля; он использовался в гражданском строительстве, например, для защиты от взрывов и защиты от атмосферных воздействий (Ганн, 1997).

[править] Резка, соединение и сварка

Когда нержавеющая сталь используется в качестве конструкционной стали, ее необходимо разрезать на требуемые формы или соединить вместе. Процесс резки включает распиливание и прожиг, а соединение включает сварку и болтовое соединение (Поуп, 2003). Сегодня резка контролируется и выполняется с помощью компьютерных «виртуальных шаблонов». Сварка осуществляется в производственных цехах, а болтовое крепление обычно происходит на строительной площадке.

Воздушно-дуговая резка – использование высокоскоростных потоков воздуха для удаления расплавленного металла за дугой; он часто используется для резки неправильных форм. Плазменно-дуговая резка направляет газ через электрическую дугу и ионизирует его. Когда положительно заряженные ионы соединяются с электронами на поверхности стали, температура значительно повышается, и сталь режется. Электронные и лазерные лучи обычно используются для резки тонкой стали, когда требуется точность. Лазерные лучи обычно используются для сверления мелких отверстий.

Изготовление болтового соединения обычно дешевле сварного соединения (Schollar, 1993). Болтовые соединения подобны штифтам в отверстиях, и необходимо учитывать как растяжение, так и сдвиг. Сварные соединения требуют сплавления соединяемых поверхностей путем нагрева и позволяют использовать поперечное сечение элемента, а не отверстия для болтов (Schollar, 1993).

Существует два типа сварных швов: угловые и стыковые. Угловые сварные швы не требуют обработки кромок пластин. Стыковая сварка применяется, когда необходимо развить полную прочность листов и металл шва наносится по всей толщине листов. Трещины могут возникать в самом сварном шве или в соединяемых деталях из-за усадки сварного шва при его остывании.

[править] Холодное формование и термообработка

Процесс повышения предела текучести нержавеющей стали путем пластической деформации при комнатной температуре называется холодным формованием (Cruise & Gardner, 2007).

В древности медь и бронзу закаливали молотком, чтобы сформировать края; холодное формование нержавеющей стали работает по тому же принципу, но с гораздо большим контролем (Beddoes & Parr, 1999). Сегодня холодное формование достигается путем прокатки нержавеющей стали в пластины и листы или волочения их в прутки и проволоку. В то время как прочность нержавеющей стали увеличивается, пластичность снижается.

Термическая обработка используется для изменения механических, физических и химических свойств нержавеющей стали (Beddoes & Parr, 1999). Обычно он включает нагрев или охлаждение при экстремальных температурах для достижения желаемого уровня затвердевания или размягчения. Существует множество различных методов термообработки. Отжиг является наиболее распространенным методом, который используется для размягчения нержавеющей стали, чтобы облегчить ее холодную обработку.

Для трехвалентной и аустенитной стали процесс отжига нагревает их до тех пор, пока не произойдет рекристаллизация и размер стали не увеличится. Для мартенситной нержавеющей стали в процессе отжига они нагреваются до тех пор, пока они не станут аустенитными, а затем очень медленно охлаждаются; после процесса стали становятся трехвалентными с дисперсным карбидом.

[править] Отделка и обработка поверхности

[править] Полировка

Внутренние и внешние украшения, такие как лестницы и оконные наличники, обычно полируются с помощью абразивов с помощью кругов, ремней и подушечек (Cochrane, 1993). В процессе полировки необработанные кромки, сварные швы и маркировка зачищаются и зачищаются (Beddoes & Parr, 1999). Электрополировка используется, когда механические методы полировки не могут справиться с поставленной задачей, например, полы в шахматном порядке (Cochrane, 19).93).

Электрополировка достигается путем погружения нержавеющей стали в ведра с горячими кислотами и подачи на сталь анодного тока с помощью электрохимической ячейки. После процесса поверхность стали становится гладкой и легко очищается (Cochrane, 1993).

[править] Цветная нержавеющая сталь

Цветная нержавеющая сталь широко используется в гражданском строительстве, например, в вращающихся дверях, стеновых панелях и лифтах. Цветные поверхности получают путем производства цветной пленки с помощью химических процессов. Сначала нержавеющую сталь погружают в хромовую и серную кислоты при температуре немного ниже температуры кипения смеси. Цвет стали меняется с бронзового на синий, затем на золотой, красный, фиолетовый и, наконец, на зеленый.

Во-вторых, нержавеющая сталь промывается водой, а цветная пленка затвердевает катодной обработкой. Внешний вид конечного продукта зависит от исходного материала: металлический блеск получается на блестящей и полированной поверхности, а матовый цвет получается, если поверхность изначально не была полированной. Этот процесс окраски также повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь широко используется в качестве кровельного материала. В Великобритании нержавеющая сталь изначально использовалась для кровли церквей, поскольку это было экономически выгодно (Cochrane, 19).93). Фальцевая и вальмовая кровля – это два способа укладки кровли. Фальцевые стыки можно сгибать и сваривать для образования водонепроницаемых швов для плоских крыш и в качестве подложки для садов на крыше. Рулонная рейка образует жирную линию на стыках.

Наиболее известным применением нержавеющей стали в качестве кровельного материала является отделка крыши Крайслер-билдинг в Нью-Йорке, построенная в 1928-30 годах, которая сохранилась до наших дней. Более свежий пример — крыша Темзского барьера. Плоские панели изогнуты в двух направлениях, образуя ямочки. Крыша Doncaster Bus Workshop, Великобритания, сделана из нержавеющей стали с мозаичным рисунком для смягчения визуального компакта.

Нержавеющая сталь используется для стен окон с 1930-х годов. Самое известное применение — полоса покрытия из нержавеющей стали, используемая для газеты Daily Express в Лондоне (Cochrane, 1993). Отдельные створки могут быть изготовлены из облицовки из нержавеющей стали или из профилированной нержавеющей стали. Нержавеющая сталь обладает более высокой термостойкостью, чем обычная конструкционная сталь, поэтому она используется для изготовления огнестойких перемычек и панелей.

[править] Отделка здания

Согласно Cochrane (1993), нержавеющая сталь является популярным материалом, используемым для внутренней отделки зданий, таких как перила и лестницы. Нержавеющие трубы соединяются механически или сваркой, образуя поручни лестниц. Решетки и доски из нержавеющей стали используются для настила фальшполов и проходов. Тонкие пластины из нержавеющей стали также могут быть прикреплены к старым полам и лестницам для ремонта.

[править] Конструкционные работы

Нержавеющая сталь изначально не использовалась широко для конструкционных целей в зданиях из-за высокой стоимости (Gedge, 2008). Однако за последнее десятилетие или около того развитие технологий сделало нержавеющую сталь гораздо более доступной при снижении затрат; кроме того, улучшились коррозионная стойкость и долговечность.

Сегодня нержавеющая сталь считается одним из самых важных материалов для строительных работ. Нержавеющая сталь используется из-за ее эстетических и функциональных свойств. Армирующие стержни из нержавеющей стали вместе с бетоном делают конструкции более долговечными и экономят время на осмотры и техническое обслуживание (Baddoo, 2008).

Хотя нержавеющая сталь известна своей высокой коррозионной стойкостью, коррозия все же может возникнуть. Существует две основные категории коррозии: общая коррозия и локальная коррозия (Gedge, 2008).

Общая коррозия возникает, когда вся поверхность металла равномерно покрыта пленкой красной ржавчины или зеленой патины (Beddoes & Parr, 1999). Нержавеющая сталь обычно не имеет видимой общей коррозии в сухой атмосфере, но при высоких температурах может возникнуть общая коррозия. Общая коррозия возникает при погружении нержавеющей стали в кислоты и щелочи (Седрикс, 1979). Отказ из-за общей коррозии не очень критичен и может быть определен с помощью иммерсионного испытания или из литературы по коррозии.

Локальная коррозия включает точечную, щелевую, межкристаллитную коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), коррозионно-усталостную и эрозионно-коррозионную. Этот тип коррозии возникает на определенных частях нержавеющей стали и обычно в небольших масштабах его трудно обнаружить. Выход из строя из-за локальной коррозии является катастрофическим, так как коррозия развивается очень быстро. Стойкость к локальной коррозии различна для каждого типа нержавеющей стали и зависит от состава сплава. Эквивалент сопротивления точечной коррозии (PRE) записывается как:

PRE = %Cr + 3,3%Mo +16%N, (3)

, который представляет собой метод описания коррозионной стойкости (Gedge, 2008). Это уравнение можно использовать только в качестве приблизительного ориентира при выборе нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь хорошо известна своей пластичностью, и поэтому считается, что она менее подвержена разрушению во время землетрясений, чем другие строительные материалы, такие как бетон (Dowrick, 1987), хотя исследования сейсмического поведения каркасов из нержавеющей стали ограничены.

Хотя большинство типов нержавеющей стали являются пластичными, холоднодеформированная сталь не обладает значительной пластичностью и может использоваться только в сейсмостойких конструкциях с соответствующими мерами, гарантирующими, что они соответствуют соответствующим критериям. Стандартное отклонение прочности элементов должно быть небольшим, а балки должны разрушаться раньше колонн.

На строительство приходится 10% ВВП Великобритании (Plank, 2003). Большое экономическое и экологическое воздействие строительства делает устойчивое строительство важной проблемой. Переработка и повторное использование строительных материалов может значительно уменьшить ущерб окружающей среде. Поскольку нержавеющая сталь производится из руды, а спрос на нее в последние годы значительно увеличился, потребность в переработке и повторном использовании становится все более важной.

Переработка нержавеющей стали экономически выгодна, поскольку она содержит ценные легирующие элементы. Сегодня производство нержавеющей стали предполагает плавку использованного лома с другими стальными сплавами. В Великобритании 84 % стальных компонентов зданий перерабатываются, а 10 % используются повторно (Plank, 2003).

Приблизительно 45% строительных конструкций в Европе обновляются каждый год, а стоимость ремонта и технического обслуживания составляет 400 миллиардов евро (Baddoo, 2008). Поэтому экономия энергии для модернизации существующих зданий имеет решающее значение.

Сегодня многие здания модернизируются путем облицовки и перекрытия, когда новое покрытие устанавливается поверх существующего для повышения энергоэффективности, устранения повреждений и улучшения внешнего вида. Нержавеющая сталь может использоваться в качестве облицовочных кровельных панелей и кронштейнов для соединения старых и новых конструкций.

• Алюминий.
• Архитектурные стили.
• Необходимо тщательное планирование в случае нехватки материалов для прокладки кабелей.
• Чугун.
• Гражданское строительство во время промышленной революции в Великобритании.
• Конструкции железобетонные композитные.
• Строительство стальных зданий.
• Коррозионная стойкость.
• Эйфелева башня.
• Разрушение металлов.
• Оцинкованная сталь.
• Основные литые металлические детали.
• Металлообработка.
• Типы зданий девятнадцатого века.
• Сборное строительство зданий за пределами площадки: руководство по выбору соединений.
• Стальные трубы с пластиковым покрытием.
• Арматура.
• Железобетон.
• Ржавчина.
• Нехватка продуктов для прокладки кабелей.
• Нержавеющая сталь и оцинкованная сталь.
• Производство нержавеющей стали в строительстве.
• Световые фонари со стальным каркасом.
• Металлоконструкции.
• Конструкции стальные сверхпрочные.
• Устойчивые материалы.
• Напряжение.
• Виды металла.
• Типы стали.
• Атмосферостойкая сталь.
• Что вызывает рост цен на сталь?
• Системы подвески на тросах.

• 1. Доурик, Д.Дж. (1987) Сейсмостойкая конструкция. 2-е изд. Великобритания, John Wiley&Sons,Ltd.
• 2. Седрикс, А. Дж. (1979) Коррозия нержавеющих сталей. Канада, John Wiley&Sons Inc.
• 3. Беддоз, Дж. и Парр, Дж. Г. (1999) Введение в нержавеющие стали. 3-е изд. Соединенные Штаты Америки, ASM International.
• 4. Ганн, Р. Н. (ред.) (1997) Дуплексные нержавеющие стали. Кембридж, издательство Абингтон.
• 5. Тодд А. (2003) Производство стали. В: Тордофф, Д. (ред.) Стальные здания. Лондон, Британская ассоциация строительных металлоконструкций, ООО, стр. 69–72.
• 6. Поуп, Р. (2003) Изготовление. В: Тордофф, Д. (ред.) Стальные здания. Лондон, The British Constructional Steelwork Association Ltd., стр. 9.9-104.
• 7. Планк Р. (2003) Устойчивое строительство. В: Тордофф, Д. (ред.) Стальные здания. Лондон, Британская ассоциация строительных металлоконструкций, ООО, стр. 175–179.
• 8. Шарп, Д. (1993) История строительства из железа и стали. В: Блан, А., Макэвой М. и Планк. Р. (ред.) Архитектура и строительство из стали. Лондон, E&FN Spon. стр. 15-33.
• 9. Биггс В.Д. (1993) Свойства стали. В: Блан, А., Макэвой М. и Планк. Р. (ред.) Архитектура и строительство из стали. Лондон, E&FN Spon. стр. 47-57.
• 10. Cochrane, D.J. (1993) Нержавеющие и родственные стали. В: Блан, А., Макэвой М. и Планк. Р. (ред.) Архитектура и строительство из стали. Лондон, E&FN Spon. стр. 77-91.
• 11. Schollar, T. (1993) Структурные соединения для стальных конструкций. В: Блан, А., Макэвой М. и Планк. Р. (ред.) Архитектура и строительство из стали. Лондон, E&FN Spon. стр. 324-328.
• 12. Гедж Г. (2008 г.) Применение нержавеющей стали в конструкциях — здания и гражданское строительство. Журнал исследований конструкционной стали, 64 (11), 1194-1198.
• 13. Baddoo, N. R. (2008) Нержавеющая сталь в строительстве: обзор исследований, приложений, проблем и возможностей. Журнал исследований конструкционной стали, 64 (11), 1199-1206.
• 14. Блэр, М. и Панкив, Р. (1999) Литейные сплавы с коррозией и жаростойкостью. В: Лэмб, С. и Брингас, Дж. Э. (ред.) Нержавеющие стали и никелевые сплавы.