Сталь Ст3сп: характеристики, хим состав и свойства


Как расшифровывается аббревиатура?

Расшифровка стали СТ3ПС осуществляется в соответствии с Госстандартом 380-2005:

  • Ст – сталь с преобладание углерода;
  • 3 – номер состава;
  • пс – полуспокойная (уровень раскисления).

Обозначения и расшифровка букв легирующих элементов сталей

А – азот ( указывается в середине марки) Б – ниобий В – вольфрам Г – марганец Д – медь Е – селен К – кобальт М – молибден Н – никель П – фосфор Р – бор С – кремний Т – титан Ф – ванадий Х – хром Ц – цирконий Ю – алюминий Ч – редкоземельные

Легированные конструкционные стали

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначением элемента, показывает его содержание в процентах, если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %. Сталь 30Х2М. В указанной марке стали содержится около 0,30 % углерода, 2% хрома, менее 1% молибдена.

Легированные инструментальные стали

В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается, далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания.

Химический состав

Расшифровка марки стали Ст3 указывает на основные компоненты в ее составе – железо (97%) и углерод (0,14-0,22%). От концентрации углерода зависит основное качество сплава – его твердость. В состав стали входят также небольшие количества:

  • марганца – 0,4-0,65%;
  • кремния – 0,15-0,17%;
  • никеля и хрома – по 0,3%;
  • мышьяка – 0,08%;
  • меди – до 0,3%;
  • серы – 0,05%;
  • фосфора – 0,04%;
  • азота – до 0,008%.

Особенностью сплава Ст3 является жесткое регламентирование содержания вредных примесей – серы и фосфора. Фосфор снижает пластичность металла при действии высоких температур, а сера при взаимодействии с железом образует сульфиды, вызывающие явление красноломкости. Следует отметить и повышенную концентрацию азота, на который приходится почти 0,1%. В соответствии с ГОСТом 380-2005 сплав маркируется с сопутствующими индексами, которые указывают на степень раскисления, например, Ст3Гсп:

  • первые две буквы указывают на углеродистую сталь обыкновенного качества;
  • цифра «3» означает порядковый номер марки по данному ГОСТу;
  • знак «Г» свидетельствует о модификации с повышенным содержанием марганца;
  • «сп», «кп», «пс» – степени раскисления.

Заменителями марки стали Ст3 могут выступать:

  • С245, согласно ГОСТу 27772-88;
  • С285;
  • ВСт3Сп.

Зарубежные аналоги маркируются по другим правилам:

  • A57036, K01804 – США;
  • 40B, 722M24, HFS4 – Великобритания;
  • 1.0038, DC03 – Германия;
  • E24-2, E24-4 – Франция;
  • SS330, SS400 – Япония;
  • Fe360B, Fe360C – Италия;
  • G235C – Китай;
  • RSt360B – Австрия;
  • Fe235D – Венгрия.

Номенклатура продукции включает:

  • сортовой и фасонный прокат по ГОСТу 2591-2006;
  • листы различной толщины и штамповки;
  • трубы и арматуру, согласно ГОСТу 10705-80;
  • ленты и полосы, которые выпускаются по ГОСТу 14918-80;
  • проволоку разного сечения.

Сталь 3ПС

Сталь 3пс относится к разряду конструкционных и обогащенных углеродом сталей с обыкновенным уровнем качеством. Вышеупомянутая сталь 3пс полностью соответствует государственным и международным стандартам, именно поэтому она имеет право быть использованной в процессе изготовления продукции на экспорт. Соответственно, перед отгрузкой металл проходит ряд тщательных проверок.
Наличие в составе стали дополнительных примесей в виде химических элементов делает ее более прочной, соответственно, в разы расширяет область ее применения. Именно поэтому в составе стали 3пс имеется углерод, медь, кремний, марганец, азот, никель, фосфор, мышьяк, сера и хром.

Назначение стали ст 3

Именно благодаря преимуществам материала обработчики металла и строители стремятся купить ст3 для своей работы. Простота сварки, прочность и удобство использования делает сталь ст3 незаменимым помощником при производстве многих деталей и метизов. Из нее делают:

  • Сварные и не сварные конструкции, выполняется производство используемых при положительных температурах деталей (щитки, каркасы, кожухи, рамы).
  • Из проката толщиной до 10мм производятся работающие без трения малонагруженные детали, такие как корыта или крышки станков.
  • Модифицированная сталь применяется для изготовления швеллеров, уголка или двутавровых балок, фасонных выгонных профилей.

Круг ст3 может использоваться для создания монтажной арматуры, сеток, хомутов, водогазопроводных труб, проволоки и других элементов.

Сталь марки 3 нефлокеночувствительна, не имеет склонности к отпускной хрупкости и обладает свариваемостью без ограничений. Свою роль играет и доступная цена на ст3.

Сталь СТ3пс конструкционная углеродистая

Среди широкого ряда углеродсодержащих сталей предназначенных для возведения опорных конструкций самым популярным является сплав обыкновенного качества – сталь Ст3пс. Дело в том, что данный экземпляр не имеет описания регламента по сварке, практически не подвержены воздействию коррозии и обладает отпускной твердостью. Изготавливается он при пропуске материала через мартеновские печи.

Характеристики стали СТ3

Все характеристики стали ст3 регулируют нормативы ГОСТ 380-71. В его состав может входить от 0,14 до 0,22% углерода. Сталь 3 имеет качественные свойства, которые определяются свариваемостью, механическими свойствами и коррозийной стойкостью. От механических характеристик зависит то, к какой группе относится сталь: высокопрочная, обычной или повышенной прочности.

Химический состав стали СТ3

Марка сталиМассовая доля элементов, %Углерод МарганецКремний
СТ3кп0,14-0,220,30-0,60Не более 0,5
СТ3пс0,14-0,220,40-0,650,5-0,15
СТ3сп0,14-0,220,40-0,650,15-0,30
СТ3Гпс0,14-0,220,80-1,10не более 0,15
СТ3Гсп0,14-0,200,80-1,100,15-0,30

Ударная вязкость проката из стали СТ3

Марка стали*Толщина прокатаУдарная вязкость, ДЖ/см2, не менее
KCUKCV
+20°С-20°Спосле механического старения+20°С20°С
СТ3пс СТ3сп СТ3Гпс СТ3Гсп3,0-5,049499,8
5,1-10,0108494934
10,1-26,098292934
26,1-40,088
* Для стали СТ3кп ударная вязкость не нормируется

Массовая доля элементов стали Ст3сп по ГОСТ 380-2005

C (Углерод)Si (Кремний)Mn (Марганец)P (Фосфор)S (Сера)Cr (Хром)Ni (Никель)Cu (Медь)As (Мышьяк)Fe (Железо)
0,14 — 0,220,15 — 0,30,4 — 0,65< 0,05< 0,05< 0,3< 0,3< 0,3< 0,08остальное

При мартеновской и конвертерной выплавке доля азота составляет 0,01%. Допускается увеличение N < 0,013% при условии снижения массовой доли P не менее, чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%. ТУ 14-1-5283-94: по требованию потребителя P < 0,035, S < 0,04.

Поставка ВСт3пс

Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества (марки), ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 8282-83 Профили стальные гнуты с-образные равнополочные, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 11474-76 Профили стальные гнутые (технические условия), ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 9234-74 Профили стальные гнутые листовые с трапециевидным гофром, ГОСТ 103-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные (технические требования), ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных трубопроводов (технические требования)

Преимущества и недостатки

Среди сильных сторон этой марки:

  • Обладает отличной свариваемостью при любой термической обработке.
  • Допуски использования элементов позволяют получить большой разбег по механическим свойствам.
  • Невысокая стоимость при широких вариациях применения.
  • Возможность проведения закалки током высокой частоты (одна из самых эффективных и экономичных технологий).
  • Не склонна к отпускной хрупкости.
  • Не флокеночувствительна.

Недостаток, которым обладает марка стали Ст3, присущ всему классу углеродистых аналогов, — это склонность к коррозии. Даже обработка поверхности дает временные результаты. Среди прочих минусов:

  • Как правило, структура стали имеет крупно- или среднезернистое строение. Также при проведении цементации и азотирования зерно склонно к быстрому росту, увеличению хрупкости.
  • Нельзя использовать для открытого исполнения в северном климате.

Сортамент

Стали марки Ст3 содержат углерод в количестве 0,14-0,22. Такой металлопрокат изготавливается 2 способами: горячим (нагрев до 1100 °С) или холодным. Преимущество горячей прокатки — отсутствие напряжений в структуре за счет отпуска с прокатного нагрева. Во время охлаждения естественным образом происходит снятие наклепов, полученных при пластической деформации. Холодная прокатка используется для получения изделий толщиной или диаметром менее 4 мм (из-за образования окалины во время нагрева).

Сталь листовая горячекатаная марки Ст3 (ГОСТ 19903-2005) предназначена для изготовления сварных труб и корпусных изделий. Хорошая обрабатываемость резанием и соединением всеми видами сварки позволяет изготавливать изделия любых форм и размеров.

Марка стали С255 — аналог Ст3. Из нее изготавливают горячекатаным методом тяжелонагруженные изделия: балки, разносторонние уголки, двутавры, рельсы.

Арматуру гладкоствольную или периодического профиля, 2-4 класса прочности, прокатывают из СТ3сп с максимальным процентным соотношением хим. элементов для этой марки: содержанием углерода в 18-22 %, марганца – 50-58 %, кремния – 18-20 %.

Если сталь листовая горячекатаная марки Ст3 проходит дополнительное волочение, ее прочность очень возрастает.

Химические и физические свойства

Без стали марки Ст 3 в наше время невозможно строить, возводить наземные и подземные коммуникации, выпускать транспорт, агрегаты и станки.
Примесей в стали данной марки не более:

  • хром — 0,30 процента;
  • никель — 0,30 процента;
  • медь — 0,30 процента;
  • сера — 0,005 процента;
  • фосфор — 0,04 процента;
  • азот — 0,10 процента.

Раскисление стали

Процесс раскисления стали — это химический процесс в результате которого из расплавленного сырья удаляется кислород. Он в данном случае определяется примесью, которая ухудшает механические и физические свойства сплава.

По процессу раскисления сталь марки Ст3 делят на такие виды:

  1. Спокойную — раскисление происходит с применением марганца, кремния и алюминия.
  2. Кипящую — раскисление с применением только марганца.
  3. Полуспокойную — раскисление с применением алюминия и марганца.

Уровень раскисления указывается в маркировке стали буквами «кп», «сп» и «пс», также указывается их модификация с повышенным процентом марганца. Для примера – Ст3Гсп или Ст3Гпс.

Кипящая сталь, по химическому составу от спокойной отличается тем, что содержание в ней кремния очень мало, менее 0,05 процентов. Спокойная сталь содержит больше кремния от 0,16 до 0,30 процентов. Так как кипящая сталь в себе содержит больше кислорода, чем сталь спокойная, то она по качеству намного хуже, чем спокойная.

Сталь полуспокойная по качеству занимает среднее положение между спокойной и кипящей сталями.

Для процесса раскисления используют такие элементы, как кремний, марганец, алюминий. Сила их воздействия на сталь различается. Так, самым «сильным» является алюминий, а «слабым» — марганец.

Спокойная Сталь – является самой дорогой по стоимости сталью. В ней отсутствует кислорода, характеризуется однородной (гомогенной) структурой, которая благодаря своей природе призвана придавать сплаву максимальную защиту от воздействий окружающей среды в виде коррозии и пластичность. Спокойный сплав стали Ст3 согласно ГОСТу 380-2005 принятом в 2005 году, применяют во время сооружения жестких ферм и других металлоконструкций, ненесущих и несущих элементов. Из этой марки стали делают:

  • листовой и фасованный прокат (лист стальной Ст 3);
  • заготовки арматуры и детали для трубопроводов (квадратная труба Ст 3);
  • основные и второстепенные элементы для железнодорожного хозяйства, подвесных и наземных путей и др.

Стали полуспокойного вида занимают нейтральную позицию между кипящими и спокойными видами сырья. В этом виде уже присутствует процент кислорода, что дает сплаву менее выраженные характеристики пластичности и твердости.

Химический состав у этого вида стали нельзя считать однородным. Из марки этой стали изготавливают трубный и листовой прокат, такой популярный продукт, как балка Ст 3. Стали полуспокойного вида идут также на производство кругов и полос, уголков и квадратов, закладных деталей и шестигранников.

Если говорить о кипящих сталях, то — это самые популярные и доступные по стоимости конструкционные сплавы стали. Себестоимость производства невысока, но при этом заготовки из этой стали (слябы, слитки, готовые прокатные листы) прекрасно поддаются различной обработке при разных термических условиях.

Плотность стали марки 3 этой модификации совсем неоднородна, тем не менее при соблюдении правильного использования и соответствующих требований, она занимает одним из самых популярных и недорогих, практичных типов сплавов.

Согласно ГОСТу 380-2005 сказано, что производитель имеет право самостоятельно указать степень раскисления сырья, если заказчик не определил ее.

Механические показатели

Механические показатели свойств стали Ст3, которые используются при контроле свойств сырья проката:

  • сопротивление, возникающее временно — все категории;
  • текучесть и ее предел – все кроме первой категории;
  • изгиб под посторонним воздействием в холодном состоянии — все кроме первой категории;
  • относительное удлинение — здесь все существующие категории;
  • KCU (ударная вязкость) при температуре окружающей среды +20 °С – третья категория;
  • KCU (ударная вязкость) при температуре окружающей среды –20 °С – четвертая категория;
  • KCU (ударная вязкость) после старения механически – пятая категория;
  • KC V (ударная вязкость) при температуре окружающей среды +20 °С – шестая категория;
  • KC V (ударная вязкость) при температуре окружающей среды –20 °С – седьмая категория.

Механические свойства по стандарту ГОСТ 380-2005

Предел текучести, σ0,2, МПаВременное сопротивление разрыву, σв, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %
205 — 255370 — 49023 — 26

Механические свойства по стандарту ГОСТ 535-2005

Толщина, ммПредел текучести для остаточной деформации, σт, МПаВременное сопротивление разрыву, σв, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %Изгиб до параллельности сторон*
до 10> 255380 — 490> 26d=a
11 — 20> 245370 — 480> 26d=a
21 — 40> 235370 — 480> 25d=2a
41 — 100> 225370 — 480> 23d=2a
более 100> 205370 — 480> 23d=2a

По согласованию с потребителем для фасонного проката толщиной более 20 мм допускается снижение предела текучести на 10 МПа Допускается снижение относительного удлинения на 1% (по согласованию с потребителем) Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49 МПа, а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается. * a — толщина образца, d — диаметр оправки Нормы ударной вязкости KCU, Дж/см2

Толщина, ммПри температуре +20 °CПри температуре -20 °CПосле механического старения
Категория стали 3 (Ст3сп3)**
3 — 9,9> 108
10 — 25> 98
26 — 40> 88
Категория стали 4 (Ст3сп4)
3 — 9,9> 49
10 — 25> 29
Категория стали 5 (Ст3сп5)
3 — 9,9> 49> 49
10 — 25> 29> 29

** Категории стали: 3 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм 4 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в заказе размера, но не более 100мм 5 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высокоотпущенной)

Механические свойства по стандарту ГОСТ 8696-74

Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа (кгс/мм2)Временное сопротивление разрыву, σв, МПа (кгс/мм2)Относительное удлинение при разрыве, δ5, %
> 245 (25)> 372 (38)> 23

Нормы ударной вязкости KCV, Дж/см2 (кгс⋅м/см2)

Категория стали*При температуре +20 °CПри температуре -20 °CПосле механического старения
3 (Ст3сп3)> 59 (6)
4 (Ст3сп4)> 29,4 (3)
5 (Ст3сп5)> 29,4 (3)> 29,4 (3)

Механические свойства по стандарту ГОСТ 10706-76

СортаментВременное сопротивление разрыву, σв, МПаПредел текучести для остаточной деформации, σт, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %
Трубы> 372> 245> 20
Толщина, ммТемпература испытания, °CУдарная вязкость KCU, Дж/см2
Категория стали 3 (Ст3сп3)*
5 — 9+20> 59
9 — 25+20> 49
более 25+20> 29
Категория стали 4 (Ст3сп4)*
5 — 9-20> 20
9 — 25-20> 15

Для магистральных тепловых сетей

Временное сопротивление разрыву, σв, МПаПредел текучести для остаточной деформации, σт, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %Условия испытанийУдарная вязкость KCU, Дж/см2
Категория стали 4 (Ст3сп4)*
> 372> 245> 23-20 °C
Категория стали 5 (Ст3сп5)*
> 372> 245> 23-20 °C> 30
> 372> 245> 23механическое старение> 29

* Категории стали в зависимости от нормируемых характеристик: 3 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм 4 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в заказе размера, но не более 100мм 5 — сталь с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высокоотпущенной)

Механические свойства по стандарту ГОСТ 10705-80

СортаментДиаметр, ммТолщина, ммВременное сопротивление разрыву, σв, МПаПредел текучести, σ0,2, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %
Термически обработанная продукция
Трубывсевсе> 372> 225> 22
Без термической обработки
Трубыот 10 до 19не более 0,06*D> 441> 216> 13
Трубыот 19 до 60не более 0,06*D> 392> 216> 13
Трубыот 10 до 19более 0,06*D> 441> 216> 5
Трубыот 19 до 60более 0,06*D> 392> 216> 5
Трубыот 60 до 152все> 372> 216> 20
Трубыот 152 до 377не более 6> 353> 216> 17
Трубыот 152 до 377более 6> 353> 216> 14
Трубыболее 377не более 6> 353> 216> 19
Температура испытания, °CУдарная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс⋅м/см2)
+2078,4 (8)
-2039,2 (4)
+20 (после механического старения)39,2 (4)

Механические свойства по стандарту ГОСТ 5781-82

СортаментКласс прочностиДиаметр, ммВременное сопротивление разрыву, σв, МПа**Предел текучести, σ0,2, МПаОтносительное удлинение при разрыве, δ5, %Испытание на изгиб в холодном состоянии*
АрматураА-I (А240)6 — 40> 373> 235> 25180 °C; c=d**

* c — толщина оправки, d — диаметр стержня ** Для арматурной стали диаметром от 20 до 40 мм испытание на изгиб в холодном состоянии при 180 °C: c=2d

Свариваемость стали марки Ст3

Потребителям нравится работать с этой маркой стали. Ее технические характеристики с учетом модификаций очень универсальны. Одно из самых важных преимуществ данной марки – это отличная свариваемость.

Сталь позволяет использовать автоматические дуговые и ручные способы сварки, а также контактно-точечный и электрошлаковый методы. Ст 3 применяют и для изготовления кованых деталей (ограждений, различных решеток и т.д.).

Технологические свойства Ст3сп

Данная сталь по своим качествам считается универсальной.

Не подвержена хрупкости после отпуска, не образует флокенов, характеризуется отличной свариваемостью по любым технологиям.

Ст3сп5 расшифровка что означает 5

Сталь. Виды и марки стали. Их применение.
Сталь – это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика – по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь – добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) – соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) – ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % – 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 – 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

Механическая обработка

Обрабатывают детали из марки стали СТ3ПС с помощью заранее подобранного оборудования и скорости. Это обеспечивает сохранение необходимых рабочих показателей, сокращает локальные напряжения и т.д.

Заточка и фрезеровка осуществляется с помощью режущего инструмента, изготовленного из ВК8 или Т5К10. Внутренняя и наружная резьба создается за счет метчиков и плашек из стали Р18 и Р6М5. При обработке на станке необходимо использовать смазочно-охлаждающие жидкости, а при ручной – касторовое масло.

Ударная вязкость стали СТ3ПС позволяет обрабатывать изделия на станочном оборудовании при постоянной вибрационной нагрузке. Скорость зависит от свойств сплава, так же выбирают и другие параметры:

  • толщина 6-10 см – державка инструмента 16*25 мм;
  • глубина реза 3 мм – скорость подачи 0,7-1,2 мм/об;
  • частота вращения 700 об/мин.

Где и как применяется?

Эксплуатационные качества позволяют использовать сплав для изготовления элементов сварных конструкций, работающих под нагрузкой, деталей машин и механизмов. Рабочая температура должна быть выше 0 градусов. Пятая категория прокатных элементов может применяться в условиях отрицательных температур -40/-425 С при действии переменной нагрузки.

Сложные изделия требуют последующей термообработки, чаще всего применяется отжиг. Он снижает остаточные напряжения после сварки. Область применения СТ3ПС включает изготовление арматуры Ат-400С.

Листы используются для изготовления деталей методом холодного штампования. В результате получают поддоны для сбора смазочно-охлаждающих жидкостей на производстве, емкости разного объема и назначения, кожухи и т.д.

Технологические свойства

Сваривается металл любым известным способом, в том числе электрической и ручной сваркой. К основным характеристикам его относятся:

  • свариваемость;
  • высокие механические качества;
  • антикоррозионные свойства.

Благодаря этим данным определяется класс стали – обычный, повышенной прочности и высокопрочный. После сварки производится температурная обработка только в том случае, когда толщина составляет более 36 мм. Это сокращает количество остаточных напряжений, обеспечивая длительный срок службы и устойчивость к износу.

Особенности производства

Свойства готового материала определяются теми веществами, которые входят в его состав и во многом зависят от того какие технологии применялись при производстве того или иного сплава.

Основу стального сплава составляет феррит. Это составляющая железоуглеродистых сплавов. Он, по сути, является твердым раствором углерода и легирующих компонентов. Для повышения его прочности расплав насыщают углеродом.

К примесям, от которых, кроме вреда, ждать нечего относят фосфор и серу, а также их производные. Фосфор, вступая в реакцию с ферритом, понижает пластичность сплава во время воздействия высоких температур и усиливает хрупкость под воздействием холода. В процессе расплава может образовываться сернистое железо, которое может привести к красноломкости. Сталь Ст3 содержит в своем составе не более 0,05% серы и фосфора 0,04%.

Для производства конструкционных сталей применяют две сталеплавильные технологии:

  • мартеновскую;
  • конвертерную.

Параметры марки Ст3, получаемой одним или другим методом мало чем, отличаются друг от друга, но конвертерная технология проще и дешевле.

Применение стали Ст3сп с учётом характеристик и свойств

Сталь данного типа является одной из самых востребованных в строительстве и промышленности.

Отсутствие в сплаве кислорода, и однородная структура – это факторы, повышающие стойкость к образованию коррозии в агрессивных средах. Эти качества, а также большая пластичность делают данную сталь незаменимой при производстве конструкций, элементов, к которым предъявляются большие требования по жёсткости.

Это прокат – листовой и фасонный (швеллеры, двутавры и тавры, уголки), заготовки для арматуры, элементы трубопроводов (в частности, квадратные трубы), и пр.

Характеристики стали дают возможность возводить из неё опорные несущие конструкции, каркасы, эксплуатация которых ведётся в сложных условиях.

Из стали Ст3сп изготавливают элементы и детали без термообработки, что даёт возможность сохранить все характеристики сплава – фланцы, тройники, переходы.

Сталь используют также в качестве основного слоя при производстве горячекатаных 2-слойных листов, стойких к коррозии.

Применение материала

Основные характеристики одного из самых популярных материалов, такие как сохранение прочности материала несмотря на высокую нагрузку и широкий диапазон выдерживаемых температур, позволяют применение стали 3пс в несущих конструкциях. Плюсом также является отсутствие надобности в подогреве металла перед его сваркой и термической обработке по окончанию сварочных работ.

Благодаря этому Ст3пс используется при производстве:

  • Листового проката толщиной материала в пределах 10 мм, служащего для сооружения несущих конструкций, соединенных сварочным способом и используемых при изменяющемся воздействии веса на элементах от 11 до 25 мм в толщину.
  • При изготовлении арматуры с гладким профилем, применяемой в железобетонной промышленности.
  • Изготовление профильных деталей для сельскохозяйственного машиностроения.
  • Изготовление просечено-вытяжных листов.
  • Изготовление деталей трубопровода.
  • Изготовление соединительных профилей трубопроводных конструкций, рассчитанных на работу в условиях перепада температуры от -20 до +200°.
  • Изготовление электросварочных труб.
  • Изготовление основного слоя обшивки для изделий, нуждающихся в устойчивости к износу коррозией.

Аналоги

Как уже отмечалось, марка Ст3 востребована при производстве разнообразных конструкций, и по сути, является самой популярной конструкционной сталью. Это и послужило тому, что ее производят металлургические комбинаты, расположенные во всех частях мира, например:

  • США — A284Gr.D, A57036;
  • Германия — 1.0038;
  • Япония — SS330;
  • Евросоюз — Fe37-3FN;
  • Китай — Q235.

Поставщики сталей, произведенной за пределами нашей страны, должны представить документы, подтверждающие соответствие импортных материалов отечественным ГОСТ и ТУ.

Похожие зарубежные стали

Металл является одним из наиболее распространенных конструкционных сталей. Поэтому к аналогам СТ3ПС относятся зарубежные продукты:

  • Q235;
  • S235J0;
  • Fe235D;
  • 1.0038;
  • К01804 и D.

Покупая зарубежные номенклатуры товаров необходимо убедиться в соответствии их требованиям ГОСТ и ТУ.

Источники

  • https://nzmetallspb.ru/stanki/stal-st3-marki-harakteristiki-himicheskij-sostav.html
  • https://molotok34.ru/spravochnik/st3ps-rasshifrovka-stali.html
  • https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-uglerodistoy-stali-3.html
  • https://promkrepez.ru/info/steel-grades/stal-marki-st3/
  • https://metal.place/ru/wiki/st3sp/
  • https://punktpriema.ru/articles/tehnicheskie-harakteristiki-konstruktsionnoy-stali-st3.html
  • https://stanok.guru/stal/fiziko-himicheskie-harakteristiki-staley-st3.html
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]