Из какой стали состоит арматура?

Состав арматурной стали

Арматура, один из ключевых элементов железобетонных конструкций, изготавливается из специальных видов стали, которые обеспечивают прочность, устойчивость к нагрузкам и долговечность конструкции. Основным компонентом арматурной стали является железо, но именно примеси и легирующие элементы придают ей уникальные свойства. В зависимости от состава, арматурная сталь может быть как углеродистой, так и легированной. Рассмотрим, из каких элементов состоит арматурная сталь и как эти компоненты влияют на ее характеристики

Состав арматуры

Железо и углерод

Основой арматурной стали служит железо (Fe), которое составляет подавляющую часть сплава. Однако для придания стали необходимой прочности и других эксплуатационных характеристик в ее состав добавляют углерод (C). Углерод составляет важную часть в структуре стали, и его содержание напрямую влияет на механические свойства

• Малая доля углерода (до 0,25%) делает сталь более пластичной и податливой к обработке.
• Повышенное содержание углерода (от 0,25% до 0,6%) придает стали высокую прочность, но делает её менее гибкой.

Содержание углерода — это ключевой параметр, который определяет, как арматура будет вести себя под нагрузкой: насколько она будет прочной и устойчивой к деформациям.

Примеси в арматурной стали

Помимо железа и углерода, в состав арматурной стали входят различные примеси. Эти элементы играют важную роль в формировании свойств стали, влияя на её прочность, устойчивость к коррозии и другие характеристики.

• Марганец (Mn) — увеличивает прочность и износостойкость стали. Также марганец улучшает пластичность сплава и способствует лучшему раскислению стали, устраняя вредные примеси кислорода.
• Кремний (Si) — добавляется для повышения прочности и улучшения структурной стабильности стали. Как и марганец, кремний помогает раскислить сталь, то есть удаляет из сплава газы, которые могут ухудшать её свойства.
• Фосфор (P) и сера (S) — обычно рассматриваются как вредные примеси, но в небольших количествах они могут улучшать механические свойства стали. Однако при избыточном содержании они могут делать сталь хрупкой и менее устойчивой к коррозии.

Примеси в арматурной стали

Легированные и углеродистые стали

В зависимости от содержания легирующих элементов арматурная сталь делится на два типа:

• Углеродистая сталь — содержит минимальное количество легирующих примесей, основное внимание в таком сплаве уделяется правильному содержанию углерода. Стандартные элементы, такие как марганец, кремний, фосфор и сера, присутствуют в ограниченных количествах.
• Легированная сталь — в её состав входят легирующие элементы, такие как хром, никель, молибден и другие, которые повышают устойчивость стали к коррозии, улучшают её прочностные характеристики и жаростойкость.

Газы в стали

Во время процесса производства в сталь могут проникать различные газы, такие как водород (H), азот (N) и кислород (O). Эти газы могут оказать негативное влияние на структуру стали, делая её более склонной к хрупкому разрушению. Чтобы минимизировать их воздействие, применяют процессы раскисления — добавление специальных элементов, таких как кремний и марганец, которые связывают кислород и предотвращают его вредное влияние.

Заключение

Арматурная сталь — это сплав, в основе которого лежит железо и углерод, но именно примеси и легирующие элементы придают ей уникальные свойства. Химические компоненты, такие как марганец, кремний, фосфор и сера, играют важную роль в формировании прочности, гибкости и устойчивости стали к внешним воздействиям. Понимание состава арматуры помогает выбрать подходящий материал для строительства, обеспечив долговечность и надёжность конструкций.