Сталь СТ3ПС – это конструкционный полуспокойный материал обычного качества. Он используется для изготовления несущих и второстепенных конструкций, которые эксплуатируются при температуре более 0 градусов. Данный вид является одним из наиболее востребованных металлов, изготавливается конвертерным и мартеновским способом.
Вернуться к содержанию
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).
Вернуться к содержанию
Какие химсоставляющие входят?
Сплав относится к углеродистым конструкционным металлам обычного качества. В химический состав стали СТ3ПС входят:
- С – 0,22%;
- Si – 0,05%;
- Mg – 0,6%.
- В качестве легирующих компонентов выступают никель и хром.
- Вернуться к содержанию
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.
Вернуться к содержанию
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.
Вернуться к содержанию
Технические характеристики
К характеристикам стали СТ3ПС относятся:
| пригодность к сварке | свариваема; |
| твердость НВ 10-1 | 131 МПа; |
| диапазон плавки | 1300-1400 градусов; |
| плотность | 7850 кг/м3; |
| увеличение длины при растяжении | 23-25%; |
Вернуться к содержанию
Стоимость
Цена стали СТ3ПС составляет порядка 40 руб. за килограмм. Она может отличаться в зависимости от объема заказа и способа доставки.
Основным нормативным документом для материала является ГОСТ 380-71.
При покупке металла необходимо проверить сертификаты соответствия и паспорта качества, в которых приводится информация относительно химического состава, прочности и других механических характеристик.
Вернуться к содержанию
Готовые изделия
Из марки стали СТ3ПС изготавливают:
- трубы, арматуру;
- прокат;
- катанки;
- толстолистовые элементы.
Вернуться к содержанию
Отличия между СТ3ПС от СТ3СП?
Первой отличительной чертой является наличие разных индексов. Спокойная сталь раскислена марганцем, алюминием или кремнием. Она не кипит при розливе, более однородная, легкосвариваемая, устойчивая к динамическим воздействиям. Полуспокойный материал раскисляется при минимальном количестве шлака и неметаллических вкраплений. Стоимость его ниже.
Вернуться к содержанию
Нюансы производства
Характеристики металла определяются на основании его химического состава и технологии изготовления. Основой стали СТ3ПС является феррит – твердый раствор углерода, никеля и хрома. Чем больше содержится в материале углерода, тем выше его прочность.
Нежелательными примесями в составе являются сера (0,05%) и фосфор (0,04%). Сера образует сернистое зерно, которое приводит к красноломкости стали. Фосфор взаимодействует с ферритом, что снижает пластичность при работе в условиях повышенных температур и увеличивает хладноломкость на холоде.
Для изготовления стали СТ3ПС используется мартеновский и конвертерный способ производства. Основные показатели металла являются идентичными при любом способе, но конвертерный имеет меньшую стоимость.
Вернуться к содержанию
Для чего раскисляется?
Раскисление – это процесс, при котором из сплава выводится лишний кислород. Это обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства материала. Реакция происходит за счет введения в состав алюминия и кремния. На их основе формируются очаги кристаллизации, вокруг которых создается однородная структура с мелким зерном.
Вернуться к содержанию
Как сваривается?
Высокие технические характеристики стали СТ3ПС позволяют сваривать ее без ограничений, для этого используются способы сварки:
- контактный;
- электрошлаковый;
- механизированный плавящимся электродом в среде СО2;
- автоматический под флюсом;
- ручной аргонодуговой;
- ручной дуговой.
При толщине изделия более 36 мм после сварки необходимо обработать сталь температурой.
Вернуться к содержанию
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.
Вернуться к содержанию
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.
Также рекомендуем обратить внимание:
- СТ3КП;
- У8А;
- СТ20;
- С235;
- 12Х18Н10Т.
Полезно? Сохраните себе на стену! Спасибо за лайк!
Сталь Ст3 — марки, характеристики, химический состав
Одной из самых востребованных марок стальных сплавов можно смело назвать сталь Ст3. Этот материал можно найти практически везде, начиная от садовых скамеек и заканчивая сложными сварными конструкциями. Чем это вызвано?
Где используют сталь Ст3 и при каких условиях ее сваривают?
Сталь – это железный сплав с добавлением примесей, включая углерод. Для получения сырья перерабатывают чугун, используя один из трех способов: мартеновский, электротермический, конверторный. Процентное содержание железа – от 45%. Выпуск данного сырья регулирует государственный стандарт 380-2005..
Это интересно: Сталь С345 — аналоги, расшифровка, характеристики
ГОСТ
Металлургические комбинаты производят следующую номенклатуру изделий из марки Ст3:
- Поковки ГОСТ 8479-70;
- Прокат ГОСТ 2591-2006;
- Полосовой и ленточный прокат ГОСТ 14918-80;
- Рельсы ГОСТ 5812-82;
- Трубы и арматура к ним ГОСТ 10705-80;
Расшифровка стали Ст3
Поставляемая заказчику сталь должна быть отмаркирована в соответствии с ГОСТ 380-2005. Полное название Ст3 должно звучать следующим образом Ст3Гсп ГОСТ 380-2005. Ее расшифровка звучит следующим образом:
- Ст – так обозначают углеродную сталь обыкновенного качества;
- 3 – порядковый номер марки сплава по ГОСТ 380-2005;
- Г – это обозначение марганца. Если в сплаве его более 0,8%, то ее необходимо указывать.
- Сп – уровень раскисления.
В качестве заменителя можно использовать сталь С245, это определено в ГОСТ 27772-88 и С285
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.
Свойства сплава
Основные физические свойства стали 3:
- плотность – 7850 кг/м3, показатель может колебаться в определенных пределах;
- модуль упругости – 200 ГПа;
- коэффициент теплопроводности – 55 Вт/м*К;
- величина, характеризующая отношение относительного поперечного сжатия к растяжению – 0,3.
Среди технических параметров особое значение придается:
- поверхностной твердости – 131 МПа;
- временному сопротивлению – 360-570 МПа;
- пределу текучести – 235-245 МПа;
- относительному удлинению – 33%;
- относительному сужению – 59%;
- температурному диапазону ковки – 750-1300 градусов;
- неограниченной свариваемости любым из возможных способов;
- отсутствию склонности к отпускной хрупкости и флокеночувствительности.
Раскисление стали
На механические свойства стали Ст3 большое влияние оказывает степень раскисления, которая обязательно должна указываться в маркировке. Раскислением называют процесс удаления растворенного кислорода из расплава. Кислород считается вредной примесью, так как он образует с железом оксиды, повышающие хрупкость и пористость сплава.
В качестве раскислителей используются вещества, обладающие более высоким сродством к кислороду, чем железо – марганец, кремний или алюминий. Соединяясь с кислородом, они восстанавливают железо до свободного состояния. Образующиеся при этом оксиды MnO, SiO2, Al2O3 удаляются вместе со шлаками. Различают три степени окисления стали.
Спокойные стали входят в разряд самых качественных. Они маркируются символами «сп» и отличаются:
- плотной, однородной структурой;
- высокими показателями пластичности;
- максимальной устойчивостью к коррозии.
Характеристики стали 3сп позволяют использовать ее при сооружении несущих металлоконструкций. Ее главным недостатком является высокая стоимость.
Полуспокойные стали («пс») занимают промежуточное положение по качеству и цене. Их кристаллизация происходит без кипения, но с выделением большого количества газа. В силу более доступной стоимости полуспокойные стали часто используют для изготовления менее ответственных изделий.
Кипящие стали характеризуются:
- неоднородной структурой;
- высокой загрязненностью газами;
- повышенной хрупкостью.
Но они превосходно поддаются обработке при любом температурном режиме. При соблюдении необходимых условий они представляют самый доступный и практичный материал.
Термическая обработка
Для улучшения эксплуатационных характеристик стали Ст3 применяется термообработка с помощью:
- отжига, позволяющего добиться равновесной структуры металла и более низкой пластичности;
- закалки, придающей сплаву максимальную твердость;
- отпуска, который снимает внутренние напряжения, возникающие при закалке;
- цементации, повышающей поверхностную твердость и износоустойчивость без изменения внутренней структуры.
Температурные режимы:
- для закалки – 900-920 градусов;
- отпуска – 180-250;
- нормализации – 920-950 градусов.
После термообработки основной структурной составляющей поверхности сплава становится мартенсит с карбидами высокой износостойкости и твердости — выше 60 HRC. Внутренняя структура металла будет оставаться пластичной и вязкой с показателем твердости 30-42 HRC.
Преимущества и недостатки
Плюсы и минусы сплава определяются его механическими свойствами. Одной из важных характеристик стали 3 является хорошая свариваемость без предварительной подготовки и последующей термообработки. Сварку можно проводить любым из методов:
- дуговым;
- электрошлаковым;
- контактно-точечным;
- плавящимся электродом в углекислом газе;
- аргонно-дуговым.
- Для изделий, толщина которых превышает 36 мм, сварочные работы рекомендуется проводить с подогревом детали и термической обработкой шва.
- Сплав представляет универсальный конструкционный материал, который по совокупности положительных качеств превосходит высоколегированные стали.
- Достоинства марки стали Ст3сп состоят:
- в наличии гомогенной структуры, обеспечивающей защиту металла от внешнего воздействия;
- высокой коррозионной устойчивости;
- повышенной твердости и упругости;
- отсутствии флокеночувствительности и отпускной хрупкости;
- устойчивости к динамическим нагрузкам;
- доступной стоимости по сравнению с другими сплавами.
Недостатком сталей Ст3 является невысокая устойчивость к низким температурам.
Область применения
Технологические параметры спокойных сталей позволяют использовать их в производстве:
- листового и фасонного проката;
- труб и арматуры для магистральных газопроводов;
- крупных подвесных конструкций в железнодорожной отрасли и железнодорожного инструмента;
- двухслойных листов, устойчивых к коррозии.
Наиболее широкое применение имеют полуспокойные стали. Несмотря на сниженные показатели твердости и пластичности, эти сплавы характеризуются более доступной стоимостью. Из них получают:
- трубы для систем отопления разного диаметра и толщины стенок;
- листовой прокат для обшивки корпуса различных агрегатов;
- уголки и квадраты для несущих конструкций.
Кипящая сталь входит в категорию самых доступных по стоимости. Из-за высокой концентрации кислорода эксплуатационные свойства материала заметно ниже, но он хорошо поддается термической обработке. Из него производят изделия рядового назначения, которые не подвергаются переменным нагрузкам.
Это интересно: Искусственное старение металла — механическое и термическое
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.
3 Марки стали
3.1 Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.
Буквы «Ст» обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80% и более, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления стали: «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная.
Стали кипящие, полуспокойные и спокойные: отличия и сходства
Существует несколько параметров, по которым можно разделить все стальные сплавы на классы или категории. Наряду с химическим составом и сферой применения не менее важна степень раскисления металла. По этому показателю выделяют стали нераскисленные (кипящие), раскисленные (спокойные), а также «средний» вариант – полураскисленные (полуспокойные).
Под раскислением понимают процесс удаления из стального расплава растворенного в нем кислорода, ухудшающего механические свойства будущего металла и потому являющегося вредной примесью.
В химическом плане он означает отъем атомов кислорода из оксида железа, что по сути является восстановлением железа (из оксидов). Потому назвать раскисление «восстановлением» также будет верно.
Термин применим преимущественно к сталям, также процесс важен для некоторых других сплавов с большим содержанием железа.
Зачем нужно удалять кислород?
В несвязанном состоянии кислород существенно ухудшает технические характеристики стальных черных сплавов, в первую очередь – их вязкость.
Но даже в связанном виде кислород приносит металлу вред: его окислы чаще всего непрочные и выступают концентраторами напряжений. Их наличие в структуре сплава заметно уменьшает его выносливость.
Кислород также уменьшает сопротивляемость стали хрупкому разрушению.
Методы раскисления
Процесс запускается добавлением в расплав веществ, которые характеризуются лучшим взаимодействием с кислородом, чем железо. Такими веществами может выступать алюминий, образующий устойчивое соединение Al2O3, этот оксид выделяется в расплавленном металле в виде отдельных твердых зерен. Раскисляющими элементами также являются:
- углерод, входящий в состав компонентов шихты;
- кальций в виде силикокальция;
- кремний в формате ферросилиция, силикамарганца или силикокальция;
- марганец в виде ферромарганца или силикомарганца;
- комбинации этих веществ в разных пропорциях.
Современная металлургия использует несколько технологий раскисления. Описанный выше метод с добавлением алюминия, углерода, кальция, кремния или марганца – это осаждающий метод. Если эти же вещества применяются в других пропорциях и воздействуют не столько на основной массив расплава, сколько на образующиеся шлаки – это раскисление диффузионное (экстракционное).
Шлаки также могут выступать раскисляющими веществами. Особенно часто для этого используются шлаки с большим содержанием оксидов кальция и алюминия CaO и Al2O3. Процесс протекает в дуговой печи, куда добавляются нужные объемы шлака. Эта технология дополнительно снижает содержание серы в готовом продукте.
Этого же (десульфуризации) можно добиться методом ЭШП – электрошлаковым переплавом: расплав переливается в специальную шлаковую ванну и подвергается воздействию высокой температуры. Кроме обессеривания, такая технология позволяет очистить продукт и от некоторых других нежелательных неметаллических добавок.
Еще одна распространенная технология – вакуумно-углеродное восстановление. В этом случае весь процесс происходит в условиях вакуума, а раскислителем выступает углерод, восстановительные свойства которого выражены значительно сильнее в разреженном пространстве.
Кипящая сталь
Ее нельзя назвать полностью раскисленой. В момент разливки расплава в формы вещество буквально кипит, что вызвано обильным выделением газов. Кипение продолжается и в изложницах: химическое взаимодействие содержащихся в сплаве углерода и кипения вызывает обильное образование и выход на поверхность пузырей оксида углерода СО.
Этот вариант стали наиболее насыщен газообразными элементами и потому максимально неоднороден. Последнее свойство вызывает неравномерность застывания металла в изложницах: химические элементы распределены по объему слитка в разных пропорциях, потому и физические свойства разных частей отливки могут серьезно различаться.
В головной (самой верхней, с усадочной раковиной) части отливки скапливается максимум углерода, а также нежелательных включений (серы, фосфора). Чтобы получить продукцию должного качества, часть слитка (до 5% от общего веса) приходится удалять. Иначе скопление серы в этой части изделия:
- служит причиной возникновения кристаллизационных трещин;
- делает сталь нестойкой к старению;
- повышает хрупкость металла при отрицательной температуре.
Такая сталь достаточно хрупкая, плохо сваривается, восприимчива к коррозии. Раскисление ее любым из способов позволяет связать растворенный в расплаве кислород, одновременно поддерживая продолжительный высокотемпературный режим.
Длительное воздействие на металл высокой температуры стимулирует газоудаление и связывание шлаков. Кроме того, это гарантирует образование множественных участков кристаллизации и как результат – микрозернистой структуры.
Это способствует повышению качества готовой продукции.
Несмотря на то, что эксплуатационные характеристики кипящей стали ниже аналогичных параметров спокойных и полуспокойных сплавов и потому она не применяется для производства ответственных деталей, такая сталь имеет и некоторые достоинства.
Например, она довольно пластична, содержит минимум неметаллических включений (после удаления некондиционной части слитка). Кроме того, стоимость ее выплавки ниже, чем стоимость производства аналогов.
Узнать такой металл можно по литерам «кп» в его маркировке.
Закупоренная сталь
Это вариант кипящего стального сплава, кристаллизация которого после разливки в формах происходит при так называемом закупоривании, которое может быть:
- химическим – введение дополнительных порций раскислителя прямо в изложницу, в головную часть будущего слитка;
- механическим – закрывание формы с остывающим металлом крышкой, как можно ближе к его поверхности.
Закупоривание призвано прервать кипение вещества, что повысит однородность материала в слитке. Несмотря на это, закупоренная марка стали технически все равно относится к кипящим.
Спокойная сталь
Корректно проведенный процесс раскисления делает сплав спокойным. В изложницах он застывает с равномерной кристаллизацией. Кипения, а также выделения газовых продуктов или искр не наблюдается. Для обозначения спокойных сплавов в маркировку добавляют литеры «сп». Если марка относится к нелегированным, эти литеры можно не указывать.
Такой сплав обладает плотной однородной структурой, что гарантирует получение высоких механических показателей.
Он отлично сваривается, имеет хорошую сопротивляемость к ударным, вибрационным и прочим подобным нагрузкам.
Сталь спокойного типа устойчива к хрупкому разрушению и потому балки и другие изделия из нее подходят для обустройства несущих конструкций, подвергающихся серьезным нагрузкам.
Полуспокойная (полураскисленная) сталь
Это промежуточная вариация между кипящей и спокойной, по техническим характеристикам чаще всего приближающаяся к последней и даже способная заменить ее. Она кристаллизуется с выделением достаточного количества газа, но количество и размеры пузырьков незначительны, активного кипения не наблюдается. Такая сталь обозначается буквами «пс» в маркировке после указания химического состава.
Сталь ст3пс – преимущества, сфера применения, химический состав, производство
Расшифровка
Расшифровка стали ст3пс приводится в ГОСТ 380-2005. Согласно документу:
- ст указывает на принадлежность стали к сплавам обыкновенного качества. В зависимости от содержания серы и фосфора, стали бывают обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Для стали ст3пс и других сталей этого класса содержание серы не может превышать 0.06%, фосфора 0.07%.
- 3 порядковый номер марки согласно ГОСТ 380-2005, означает, что сталь соответствует химическому составу, указанному в документе для марки 3.
- пс — означает, что по степени раскисления сталь является полуспокойной. Раскисление это процесс удаления газов кислорода и азота. Различают три категории сталей по степени раскисления спокойная (сп), полуспокойная (пс), кипящая (кп). Чем меньше газов выделяется в процессе затвердевания сплава, тем меньше в структуре металла пор и пузырьков, тем выше прочность.
Химический состав
Сталь ст2пс на 98% состоит из железа. На оставшиеся 2% приходятся углерод, марганец, никель, хром, кремний, медь, сера, фосфор, мышьяк, скандий, азот, алюминий. В таблице ниже приведены точные показатели содержания самых значимых элементов. Примеси незначительного содержания не оказывают серьезного влияния на характеристики металла, поэтому не учитываются.
Наиболее важными элементами сплава, помимо железа, являются:
- углерод высокое содержание углерода обеспечивает стали твердость, прочность и упругость;
- марганец в составе отвечает за раскисление и вывод серы, также делает сталь прочнее;
- кремний раскислитель, формирующий мелкозернистую структуру стали, улучшает технологические свойства, прочность, не снижает пластичность.
Вредными примесями являются сера и фосфор, чем меньше их концентрация в сплаве, тем более качественной считается сталь.
Химический состав, % (ГОСТ 380-94)
| C углерод | Mn марганец | Si кремний | P фосфор | S сера | Cr хром | Ni никель | Cu медь | As мышьяк |
| не более | ||||||||
| 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,05-0,17 | 0,04 | 0,05 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,08 |
Применение
Сталь ст3пс является углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества, это сталь общего назначения. Она применяется при нормальных температурах, из нее изготавливают сварные и несварные конструкции в строительстве и машиностроении.
Свойства стали позволяют применять ее в несущих конструкциях и нагруженных элементах, таких как несущие фермы, балки, швеллеры, рельсы и т.д. Сталь не является легированной и не защищена от коррозии при непосредственном контакте с водой, а также уязвима в щелочных и кислотных средах.
Для защиты требуется толстый слой гальванического покрытия или краски.
Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)
| Катег- ория |
|
|
|
|
|
Ударная вязкость | ||||
| KCU | KCV | |||||||||
|
|
|
||||||||
| + 20 | -20 | + 20 | -20 | |||||||
| 1 | — | + | + | + | + | — | — | — | — | — |
| 2 | + | + | + | + | + | — | — | — | — | — |
| 3 | + | + | + | + | + | + | — | — | — | — |
| 4 | + | + | + | + | + | — | + | — | — | — |
| 5 | + | + | + | + | + | — | + | + | — | — |
| 6 | + | + | + | + | + | — | — | — | + | — |
| 7 | + | + | + | + | + | — | — | — | — | + |
ПРИМЕЧАНИЕ
- Знак «+» означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
- Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.
Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)
|
СтЗпс4 ГОСТ 380 | |
|
ГОСТ 10706 группа В | |
| Номинальный диаметр, мм | 400-1400 | |
|
ГОСТ 10706 | |
|
|
|
|
|
≤1,6 |
|
200 | |
|
— | |
|
более 0,35[σ] | минус 20 |
| не более 0,35[σ] | минус 40 |
- ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013
Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)
|
СтЗпс2 ГОСТ 380 |
|
Чем отличается Ст20 и Ст3? Сравниваем механические и химические свойства
09 декабря 2021, 09:42
Углеродистую сталь классифицируют по: содержанию углерода, назначению, степени раскисления, качеству и структуре. В данной статье мы затронем два типа.
Раскислением называют завершающий этап выплавки стали. В сплав добавляют более активные металлы по химическому составу с целью забрать кислород у железа и восстановить его из оксида FeO.
Существует три вида раскисления стали: спокойные “сп”, кипящие “кп” и полуспокойные “пс”.
В конце процесса выплавки осуществляется последовательное раскисление марганцем, кремнием и алюминием для спокойных сталей.
Под качеством стали понимают сумму свойств всего металлургического процесса. По качеству классифицируют как стали обычного качества, качественные и высококачественные. Основным критерием разделения сталей по качеству служит содержание в них серы и фосфора. Стали обыкновенного качества содержат до 0,06 % S и 0,07 % Р, качественные — не более 0,04 % S и 0,035 % Р.
Давайте сравним параметры ст3 и ст20.
Сталь ст3сп5
- Химический состав: ГОСТ 380-2005
- Полное наименование: Углеродистая сталь обыкновенного качества
- Тех. условия: прокат толстолистовой ГОСТ 14637-89
Углеродистые стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-05 обозначают индексом “СТ”, что расшифровывается как «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава. Цифры от 0 до 6. Чем выше номер в обозначении, тем выше прочность.
Углеродистая сталь обыкновенного качества ст3 широко распространена в различных сферах машинного производства: от ЖКХ до нефтехимической отрасли. Различают несколько видов по степени раскисления. Для обозначения категории к обозначению марки добавляют номер категории. Сегодня мы более подробно остановимся на свойствах ст3сп5.
Таблица 1. ГОСТ 14637-89 Категории проката в зависимости от нормируемых характеристик. Где «+» означает, что характеристику нормируют, а знак «-» — не нормируют.
| Химический состав | Механич. св-ва при растяжении и изгибе до параллельности сторон | Ударная вязкость | |||||||
| KCU | KCV | ||||||||
| при темп, °С | после механич. старения | при темп. °С | |||||||
| +20 | -20 | -40 | 0 | +20 | |||||
| 5 | + | + | — | + | — | + | — | + | Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп |
Стали обычного качества делятся на две группы: А и Б, где А — предоставляется по механическим свойствам, а Б — по химическим.
Сталь 20
- Химический состав: ГОСТ 1050-2013
- Полное наименование: Конструкционная углеродистая качественная сталь
- Тех. условия: прокат толстолистовой и широкополосный ГОСТ 1577-93
Качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-13 маркируются буквенно-цифровым способом. Двойной цифрой обозначается содержание углерода в сотых долях процента.
Такая сталь является спокойной, в ее случае дополнительный индекс в маркировке не ставится.
Углеродистая конструкционная качественная сталь отличается повышенной прочностью, т.е. сталь 20 обладает высокой сопротивляемостью разрушению под действием внешней и внутренней среды. В процессе эксплуатации с водой возможно возникновение ржавчины, но это отразится только на внешнем виде, не затронув технические характеристики.
Обратите внимание на допустимые пределы по углероду. В определенных пределах, ст20 можно легко заменить ст3. Меньше включений в сплавы вредных примесей в виде серы и фосфора. Присутствие постоянных примесей в виде марганца и кремния связано с технологией производства стали.
Таблица 2. Сравнение химического состава ст3сп5 по ГОСТ 380-05 со ст20 по ГОСТ 1050-13
| C (углерод) | Si (кремний) | Mn (марганец) | P (фосфор) | S (сера) | Cr (хром) | Ni (никель) | Cu (медь) | |
| Ст3сп5 ГОСТ 380-2005 | 0,14-0,22 | 0,15-0,3 | 0,4-0,65 | >0,04 | >0,05 | >0,3 | >0,3 | >0,3 |
| ст 20 ГОСТ 1050-2013 | 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | >0,03 | >0,035 | >0,25 | >0,3 | >0,3 |
Сравнение механических свойств
Механические характеристики материала получают при испытаниях сплавов и напрямую влияют на дальнейшие эксплуатационные качества. Механические характеристики делятся на две основные группы: характеристики прочности и пластичности. Определяемые свойства зависят от химического состава, поэтому разные сплавы предназначены для разных условий применения.
Таблица 3. Механические свойства горячекатаного проката при испытании на растяжение и изгиб по ГОСТ 14637-89 для ст3сп5. Где a — толщина образца, d — диаметр оправки.
| до 20 | св. 20 до 40 | св. 40 до 100 | св. 100 | до 20 | св. 20 до 40 | св. 40 | до 20 | св.20 | ||
| Ст3сп | 370-480 (38-49) | 245 (25) | 235 (24) | 225 (23) | 205 (21) | 26 | 25 | 23 | d=1,5a | d=2,5a |
Таблица 4. Нормы ударной вязкости KCU по ГОСТ 14637-89 для ст3сп5.
| при температуре, °С | после механического старения | |||
| + 20 | — 20 | |||
| Ст3сп | 5-9 | 78 (8) | 39 (4) | 39 (4) |
| 10-25 | 69 (7) | 29 (3) | 29 (3) | |
| 26-40 | 49 (5) | — | — |
Таблица 5. Механические свойства ст20 по ГОСТ 1050-2013 в нормализованном состоянии (термообработка) (согласуется с ГОСТ 1577-89 по механическим свойствам в нормализованном состоянии).
| Предел текучести σт, H/мм² | Временное сопротивление σв, H/мм² | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | |
| 20 | 245 | 410 | 25 | 55 |
Таблица 6. Механические свойства ст20 в нормализованном состоянии по ГОСТ 1577-89.
| вдоль | поперек | ||||
| направления прокатки | |||||
| не менее | |||||
| 20 | до 100 | 230 (23,5) | 400-550 (41-56) | 27 | 25 |
| от 100 до 160 | 210 (21,5) | 380-520 (39-53) | 25 | 23 |
Выводы
Ст3сп5 – самая качественная и близкая к стали 20
Загрузка...
