Stal jest stopem żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, który został przerobiony plastycznie i ewentualnie obrobiony cieplnie. Jeżeli stop został odlany do odpowiedniej formy (piaskowej lub metalowej) i tam skrzepł, to taki materiał nazywa się staliwem.

Najczęściej stosowaną przeróbką plastyczną jest walcowanie ( na gorąco lub na zimno), ciągnienie (na gorąco lub na zimno), prasowanie, kucie. Temperaturą rozgraniczającą procesy przeróbki plastycznej na gorąco i zimno jest temperatura rekrystalizacji statycznej, tzn. taka w której ziarno zgniecione, przebywając przez 1h, powróci do postaci wyjściowej.

Przez obróbkę cieplną rozumie się wyżarzanie normalizujące (N) i ulepszanie cieplne (Q), czyli hartowanie i odpuszczanie.

Zawartość masowa węgla w stopie równa 2,11% jest zawartością graniczną między stalą, a żeliwem. Stale konstrukcyjne zawierają węgiel w ilości około 10-krotnie mniejszej.

Zawartość procentowa innych pierwiastków, które występują w stopie, decydują o zakwalifikowaniu danej stali do klasy stali niestopowych lub stopowych. Zawartość masowa graniczna poszczególnych pierwiastków, wg analizy wytopowej, jest następująca: Mn - 1,65%, Si - 0,50, Cu, Pb - po 0,40%, Cr, Ni - po 0,30%, Al, Bi, Co, Se, Te, V, W - po 0,10%, Mo - 0,08%, Nb - 0,06%, Ti, Zr, La - po 0,05%, B - 0,0008%, inne (oprócz C, P, S, N) - po 0,05%.

Jeżeli zawartość przynajmniej jednego z wyszczególnionych pierwiastków przekracza podaną przy nim wartość, to daną stal kwalifikuje się do klasy stali stopowych.

Na żądanie zamawiającego, podanej jako opcja, przeprowadza się w hucie analizę kontrolną składu chemicznego stali w próbkach pobranych z gotowego wyrobu. Odchyłki zawartości poszczególnych pierwiastków od analizy wytopowej nie powinny przekraczać odchyłek normowych.

Gatunek stali można oznaczyć na trzy sposoby podając:

  1. symbole literowe i cyfrowe, wskazujące na zastosowanie oraz mechaniczne i inne właściwości,
  2. symbole literowe i cyfrowe, wskazujące na skład chemiczny stali,
  3. numer stali.

Sposób pierwszy jest niezbędny konstruktorowi, sposób drugi - technologowi spawalnictwa, zaś sposób trzeci jest dogodny do celów zestawieniowo-rozliczeniowych, szczególnie gdy stosuje się elektroniczne przetwarzanie danych.

Oznaczenie gatunku wg sposobu pierwszego zawiera dwa symbole główne i co najmniej jeden symbol dodatkowy.

Pierwszy symbol główny – to duża litera alfabetu łacińskiego, określająca zastosowanie. Może to być:

S – stal konstrukcyjna,

L – stal na rury przewodowe,

B – stal na pręty zbrojeniowe do betonu,

R – stal na szyny,

Y – stal na struny sprężające,

P – stal na urządzenia ciśnieniowe,

G – staliwo.

Drugi symbol główny – to trzycyfrowa liczba, określająca minimalną granicę plastyczności Re (MPa) dla najmniejszego zakresu grubości wyrobu (≤ 16 mm z wyjątkiem stali stopowych ulepszonych cieplnie, dla których zakres ten wynosi ≤ 5 mm). W przypadku stali o zastosowaniu R lub Y symbol główny drugi – to minimalna wytrzymałość na rozciąganie Rm (MPa) zamiast granicy plastyczności.

W grupie stali konstrukcyjnych (S) najczęściej spotyka się następujące granice plastyczności Re = 235, 275, 355, 420, 460 MPa, ale mogą też być stale mające Re = 500, 550, 620, 690, 890 i 960 MPa.

Symbole dodatkowe dla stali konstrukcyjnych (S) są inne dla stali niestopowych i inne dla stali mikrostopowych, zwanych drobnoziarnistymi.

Pierwszy symbol dodatkowy dla stali niestopowej to odmiana plastyczności wyrażona pracą łamania KV (uśrednioną) w żądanej temperaturze. Pracę łamania KV=27J w temperaturze +20°C, 0°C, -20°C oznacza się odpowiednio symbolem JR, J0, J2, zaś pracę łamania KV=40J w tej samej temperaturze – odpowiednio KR, K0, K2.

Drugi symbol dodatkowy dla stali niestopowej ma postać, Gn, gdzie n jest cyfrą ze zbioru (1,4). Jeżeli n=1, to oznacza, że stal jest nieuspokojona, a jeżeli n=2, to oznacza, że stal jest uspokojona. Jeżeli n=3, to oznacza, że stan dostawy ustala wytwórca.

Spośród gatunków stali niestopowych konstrukcyjnych mamy do dyspozycji następujące:

S235JR, S235JRG1, S235JRG2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S275JR, S275J0, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S355J2G3, S355J2G4, S355K2G3, S355K2G4.

Pierwszy symbol dodatkowy dla stali stopowej drobnoziarnistej składa się z litery określającej stan dostawy. Może to być litera:

N – stal normalizowana lub walcowana normalizująco,

M – stal walcowana termomechanicznie,

Q – stal ulepszona cieplnie (hartowana i odpuszczona)

A – stal utwardzona wydzieleniowo.

Każda z tych obróbek cieplnych ma na celu rozdrobnienie ziarna krystalicznego, a zastosowane mikrododatki stopowe, jak Nb, V, Ti tworzą twarde węgliki zwiększające wytrzymałość. Największą wytrzymałość mają stale typu Q i A, lecz są one produkowane tylko w postaci blach.

Drugi symbol dodatkowy dla stali drobnoziarnistej jest samą literą L lub znakiem L1, lub znakiem L2, co oznacza odpowiednią pracę łamania KV dla stali N, M, Q przy postawieniu tego samego oznaczenia (np. L).

Spośród stali drobnoziarnistych mamy do dyspozycji następujące gatunki (w nawiasach podano cyfrowe oznaczenia tych stali):

a) w grupie stali normalizowanych lub walcowanych normalizująco:

S275N (1.0490), S275NL (1.0491), S355N (1.0545), S355NL (1.0546), S420N (1.8902), S420NL (1.8912), S460N (1.8901), S460NL (1.8903); S460NH, S460NLH (dwa ostatnie gatunki są przeznaczone na rury prostokątne i okrągłe kształtowane na zimno),

b) w grupie stali walcowanych termomechanicznie:

S275M (1.8818), S355M (1.8823), S420M (1.8825), S460M (1.8827) (stale te występują również w odmianie do pracy w obniżonych temperaturach jako ML).

W stalach z oznaczeniami N i M litera L oznacza, że gwarantowana jest praca łamania KV=27J w -20°C, a L1 w -50°C.

c) w grupie stali ulepszonych cieplnie:

S460Q (1.8908), S500Q (1.8924), S550Q (1.8904), S620Q (1.8914), S690Q (1.8931), S890Q (1.8940), S960Q (1.8941) (stale te występują również w odmianach do pracy w obniżonych temperaturach jako QL i QL1),

d) w grupie stali utwardzonych wydzieleniowo:

S500A (lub AL), S550A (lub AL), S620A (lub AL), S690A (lub AL). Stale typu Q i A mają zapewnioną pracę łamania KV=27J w temperaturze -20°C. Odmiana z literą L ma KV=27J w temperaturze -40°C, a odmiana L1 ma KV=27J w temperaturze -60°C.

Osobną grupę stanowią stale trudno rdzewiejące, które są stalami stopowymi ale nie drobnoziarnistymi. Są one oznaczane tak jak stale niestopowe lecz z końcowym znakiem symboli dodatkowych występuje litera W lub WP, gdy stal zawiera podwyższoną ilość fosforu. Są to następujące gatunki:

S235J0W, S235J2W, S355J0WP, S355J2WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2G2W, S355K2G1W, S355K2G2W.

Granica
plastyczności
Re [MPa]
Wytrzymałość
na rozciąganie Rm [MPa]
UdarnośćEN 10025DIN 17100PN-88 H-84020PN-83 H-84018
KV [J]T
[° C]
235360 ÷ 5102720S235JRUSt37-2St3SX 
235360 ÷ 5102720S235JRG2RSt37-2St3S 
235360 ÷ 51027S235J0St37-3USt3W 
235360 ÷ 51027-20S235J2G3St37-3N  
235360 ÷ 51027-20S235J2G4-  
275430 ÷ 5802720S275JRSt44-2St4VY 
275430 ÷ 58027S275J0St44-3USt4W 
275430 ÷ 58027-20S275J2G3St44-3N  
275430 ÷ 58027-20S275J2G4-  
355510 ÷ 6802720S355JR- 18G2A
355510 ÷ 68027S355J0St 52-3U 18G2A
355510 ÷ 68027-20S355J2G3St 52-3N 18G2ACu
355510 ÷ 68027-20S355J2G4-  
355510 ÷ 68040-20S355K2G3-  
355510 ÷ 68040-20S355K2G4-  
185290 ÷ 510--S185St33  
295470 ÷ 610--E295St50-2St5 

Podane wartości dotyczą temperatury pokojowej, dla grubość materiału mniejszej niż 16 mm.
W porównaniu szczegółowym należy stosować normy oryginalne. Norma DIN 17100 została zastąpiona przez DIN-EN 10025.

Porównanie norm stali konstrukcyjnych

Losowe artykuły z bazy wiedzy

Jak wyznaczyć moment bezwładności w ZWCAD?

Momentem bezwładności Jz figury płaskiej względem osi z nazywamy sumę iloczynów elementarnych pól dF tej figury i kwadratów odległości tych pól od osi z.

Jak zrobić, aby zamiast tekstu wyświetlała się sama ramka?

Jeśli zajdzie potrzeba zmiany sposobu wyświetlania tekstu w rysunku, to za pomocą zmiennej qtextmode, możemy spowodować, że tekst będzie wyświetlany w formie ramki. Wpisując w pasku poleceń qtextmode i ustawiając zmienną na 1, tekst w rysunku będzie wyświetlany w postaci ramki. Zmienną można także przestawić, wpisując polecenie opcje (_options) zakładka Wyświetlanie i zaznaczając opcję Pokaż tylko ramkę granicy tekstu. Po przestawieniu zmiennej będzie konieczność zregenerowania rysunku poleceniem regen.

Jak dodać style kreskowania do palety narzędzi?

Zapewne każdy z nas kreskował obszary na rysunku.

Czynność ta nie jest skomplikowana, ale trzeba pamiętać o wyborze wielu  parametrów np. odpowiedniego wzoru kreskowania, kąta pochylenia linii, podziałki.

Możemy jednak dodać własne ustawienia kreskowania do palety narzędzi, tak aby szybkim przeciągnięciem myszki kreskować wybrane obszary

Na filmie poniżej pokazaliśmy sposób dodania kreskowań do palety narzędzi, oraz ich użycie w rysunku.

W wersji 2018 SP2 dodaliśmy również aktywną obwiednię kreskowania, dzięki której możemy zmieniać kształt kreskowania za pomocą uchwytów.