Сталь СТ3пс конструкционная углеродистая

Механические и физические характеристики

Подвид данного сплава маркируемого как сталь Ст3пс, характеристики которого сходятся с сырьем с индексом С245 производственными особенностями и практически идентичным составом, принадлежит категории материалов для возведения несущих и не несущих сооружений в среде с положительной температурой. То есть, сварные сооружения, эксплуатируемые в условиях диапазона температур от -20 °C до +425 °C, с условием что толщина материала будет варьироваться в пределах от 10 до 25 мм.

К примеру, электросварочные трубы, имеющие рабочую температуру в пределах 300 °C, трубопроводные и котловые элементы, предназначенные для работы в пределах температуры 200 °C. Также для стали Ст3пс характерно удлиняться во время деформации в холодном состоянии, при этом, не получая разрушений и не теряя прочность.

Механические и физические свойства стали Ст3ПС

Характеристики Ст3пс5 соответствуют нормам материалов, тонкие листы из которых поддаются штамповке и сгибанию без повреждений, но в то же время толстый слой этого материала можно безопасно деформировать только в случае изгиба по большому радиусу или при использовании предоперационного нагрева. Показатель устойчивости к коррозии на среднем уровне, достаточный для хранения заготовок между операциями или для эксплуатации в сухом помещении, без нужды в нанесении на сталь дополнительной защиты.

Механические требования к изделиям изготовленным из Ст3пс находящимся в помещении при температуре +20 °С:

Наименование σв, Мегапаскаль σТ, Мегапаскаль δ5, % Ψ, %
Труба, изготовленная по ГОСТу 8696-7437224523 
Труба, изготовленная по ГОСТу 10705-8037222522 
Прокат стали по ГОСТу 535-2005370-480205-24523-26 
Толстый лист стали по ГОСТу 14637-89370-480205-24523-26 
Стальная арматура, изготовленная по ГОСТу 5781-8237323525 
Стальная катанка, изготовленная по ГОСТу 30136-95490-540  60

Характеристики

  • временным сопротивлением;
  • пределом текучести;
  • степенью изгиба под воздействием значительных усилий;
  • относительным удлинением;
  • ударной вязкостью при определенных температурах.

Отличную сталь марки СТ3 можно сваривать газовым, электрическим или любым другим методом, без каких-либо ограничений.

Внимание. На сегодняшний день сварку чаще всего выполняют с помощью проволочных электродов, электродов большого сечения либо плавящихся мундштуков.. К важнейшим техническим показателям данного типа стали относят следующие:

К важнейшим техническим показателям данного типа стали относят следующие:

  1. Ее поверхность характеризуется твердостью 131 МПа.
  2. За счет неоднородной плотности материла его масса может существенно варьироваться.
  3. Ограничений касательно свариваемости материала не существует.
  4. Отпускная хрупкость не является характерной чертой данного типа стали.

Благодаря этим характеристикам материал удается использовать для производства чрезвычайно обширного ассортимента заготовок.

Механические характеристики материала удобнее всего систематизировать в формате таблицы.

Химический состав

Каждая категория стали характеризуется своим определенным химическим составом. Он во многом определяет область применения создаваемых заготовок и сложности, которые возникают при термической обработке.

Ключевыми моментами, которые касаются химического состава, назовем следующее:

  1. Как ранее было отмечено, основными химическими элементами являются железо и углерод. Первый элемент имеет концентрацию 97%, углерода всего 0,14-0,22%. Именно углерод определяет показатель твердости и некоторые другие физико-химические свойства структуры.
  2. В состав структуры включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными элементами стали хром и никель, концентрация которых составляет 0,3%. В этой же концентрации в состав включается медь.

Химический состав

При большом количестве разновидностей сталей у рассматриваемой жестко контролируется концентрация вредных примесей, которыми являются фосфор и сера. Кроме этого, в состав в большой концентрации входит азот, на который приходится около 0,1 массы.

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.

Химический состав

Расшифровка обозначения стали Ст3пс, звучит как материал с процентным содержанием углерода, не превышающим значение в 0,3%, но, несмотря на это, Ст3пс относится к разделу полуспокойных сталей. Название соответствует ГОСТу 380-2005, основной свод правил которого:

  • СТ – буквы, с которых начинается название.
  • Маркировочный номер обозначается цифрами в начале.
  • Если содержание элементов марганца превышает 0,8% от общей массы – в названии должна присутствовать буква Г.
  • Раскисление сплава обозначается сокращениями — пс, сп, кп.

Химический состав стали Ст3ПС

И если руководствоваться этими параметрами, получится что Ст3пс — это полуспокойная сталь с химическим раскислением происходящим в реакции с титановым или алюминиевым сплавом, ферросилициалюминием и ферросилицититаном. Это довольно распространенный тип стали отличающийся усредненными особенностями характеристик и небольшой ценой, стоящей между спокойным и кипящим сплавом.

Но помимо них в состав входят также:

ЭлементПроцентное содержание
Железо98%
Углерод0,14-0,22%
Марганец0,4-0,65%
НикельНе больше 0,3%
ХромНе больше 0,3%
МедьНе больше 0,3%
Кремний0,05-0,15%
МышьякНе больше 0,08%
СкандийНе больше 0,05%
ФосфорНе больше 0,04%
АзотНе больше 0,008%

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.

Зарубежные аналоги стали марки Ст3пc

СШАA284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02702
Германия1.0038, 1.0116, Fe360B, Fe360D1, RSt37-2, S235J2G3, S235JRG1, S235JRG2, St37-2, USt37-2
ЯпонияSS400
ФранцияE24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Англия1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, Fe360BFU, Fe360D1FF, HFS3, HFS4, HFW3, HFW4, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
ЕвросоюзFe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, S235JRG3
ИталияFe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
БельгияFE360BFN, FE360BFU, FED1FF
ИспанияAE235BFN, AE235BFU, AE235D, Fe360BFN, Fe360BFU, Fe360D1FF, S235J2G3, S235JRG2
КитайQ235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z
Швеция1312, 1313
БолгарияBSt3ps, BSt3sp, Ew-08AA, S235J2G3, S235JRG2, WSt3ps, WSt3sp
ВенгрияFe235BFN, Fe235D, S235J2G3, S235JRG2
ПольшаSt3SY, St3W
РумынияOL37.2
Чехия11373, 11375, 11378
ФинляндияFORM300H
  • Конструкционная сталь
  • Инструментальная сталь

Разновидности сплава Ст3

Спокойная сталь раскисляется с использованием марганца, кремния и алюминия. Это дорогой и высококачественный материал. За счёт однородной структуры спокойный металл пластичнее и коррозионно устойчивее. Применяется для изготовления несущих ответственных конструкций, узлов машин, механизмов, которые работают при отрицательных температурах и динамических нагрузках.

Полуспокойная сталь раскисляется марганцем и алюминием. Показатели прочности и пластичности у этого материала близки к спокойной стали, но уступают ей. Применяется при возведении несущих металлоконструкций, где требования к прочностным показателям ниже, чем у конструкций из спокойного металла. Преимуществом этого сплава – его стоимость дешевле.

Кипящая сталь самая дешёвая, раскисляется только марганцем. При заливке этого расплава в слябы происходит активное кипение – выделяются содержащиеся в сплаве газы. В разных частях слитка может иметь неоднородные свойства. Кипящая металл хрупкий, плохо сваривается и подвержена коррозии. Применяется для изготовления конструкций, к которым не предъявляются высокие требования.

Углеродистая сталь марки Ст3сп по ГОСТ 380

Углеродистая спокойная сталь обыкновенного качества марки Ст3сп (Ст3сп5) выпускается по ГОСТ 380 «СТАЛЬ углеродистая обыкновенного качества. Марки».

Сталь Ст3сп (Ст3сп5) используется при изготовлении горячекатаного сортового, фасонного (уголки, двутавры, швеллеры), листового, широкополосного универсального проката, холоднокатаного тонколистового проката и гнутых профилей, предназначенных для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями, а также слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовки катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов и др.

Физические и механические свойства

Сталь Ст3, характеристики которой будут рассмотрены подробно, применяется в качестве основы при изготовлении просто огромного количества различных заготовок. Это можно связать с уникальными физическими и механическими свойствами. Механические свойства стали Ст3, которые контролируются при выпуске заготовок, следующие:

  1. Временное сопротивление.
  2. Предел текучести.
  3. Степень изгиба под воздействием большого усилия.
  4. Относительное удлинение.
  5. Ударная вязкость при определенной температуре.

Наиболее важные технические характеристики углеродистой стали 3 следующие:

  1. Поверхность имеет твердость 131 МПа.
  2. Плотность стали неоднородная, вес также может варьироваться в большом диапазоне.
  3. Свариваемость не характеризуется какими-либо ограничениями.
  4. К отпускной хрупкости структура не склонна.

Рассматриваемые свойства стали 3 определяют ее широкое распространение именно в сфере строительства. Большое распространение получил и различный прокат, который применяется при механической обработке.

Приложение Б (рекомендуемое). Требования к стали по международным стандартам ИСО 630:1995, ИСО 1052:1982

Приложение Б (рекомендуемое)

Б.1 Химический состав стали по анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в таблице Б.1 Таблица Б.1

Марка стали

Категория качества

Толщина проката, мм

Массовая доля химических элементов, %, не более

Степень раскисления

углерода

фосфора

серы

марганца

кремния

E 185 (Fe 310)

Е 235 (Fe 360)

А

0,22

0,050

0,050

В

До 16

0,17

0,045

0,045

1,40

0,40

Св. 16 до 25

0,20

0,045

0,045

1,40

0,40

До 40

0,17

0,045

0,045

1,40

0,40

NE

Св. 40

0,20

0,045

0,045

1,40

0,40

NE

С

0,17

0,040

0,040

1,40

0,40

NE

D

0,17

0,035

0,035

1,40

0,40

GF

Е 275 (Fe 430)

А

До 40

0,24

0,050

0,050

В

Св. 40

0,21

0,045

0,045

1,50

0,40

NE

0,22

0,045

0,045

1,50

0,40

NE

С

0,20

0,040

0,040

1,50

0,40

NE

D

0,20

0,035

0,035

1,50

0,40

GF

E 355 (Fe 510)

С

До 30

0,20

0,040

0,040

1,60

0,55

NE

Св. 30

0,22

0,040

0,040

1,60

0,55

NE

До 30

0,20

0,035

0,035

1,60

0,55

GF

Св. 30

0,22

0,035

0,035

1,60

0,55

GF

Fe 490

0,050

0,050

Fe 590

0,050

0,050

Fe 690

0,050

0,050

Примечание 1 — Знак «-» означает, что показатель не нормируется. Примечание 2 — NE — некипящая сталь. Примечание 3 — GF — мелкозернистая спокойная сталь. Рекомендуемая массовая доля общего алюминия — не менее 0,020%.

Б.2 Сталь марок Fe 490, Fe 590 и Fe 690 изготовляют полуспокойной и спокойной.

Б.3 Предельные отклонения химического состава в готовом прокате должны соответствовать приведенным в таблице Б.2.

Таблица Б.2

В процентах

Элемент

Предельное отклонение по химическому составу

Углерод

+0,03

Марганец

+0,10

Кремний

+0,05

Фосфор

+0,010

Сера

+0,010

Применение Ст3

Из спокойной стали производят: лист, уголок, швеллер, арматуру, двутавровую балку и другой металлопрокат, который используют для изготовления:

  • трубопроводной арматуры, труб, фасонных изделий;
  • мостовых кранов, несущих железнодорожных металлоконструкций, каркасов зданий, внутрицеховых металлоконструкций, железнодорожных и автомобильных мостов;
  • ёмкостей для хранения воды и нефтепродуктов, железнодорожных вагонов, цистерн для перевозки нефтепродуктов;
  • кузовов автомобилей, корпусов судов;
  • других ответственные конструкции, применяемых во всех отраслях промышленности, работающих при низких температурах окружающего воздуха, в условиях динамических знакопеременных нагрузок.

Полуспокойная сталь используется для тех же металлоконструкций и деталей, что и спокойная, но при условии, что эти изделия не будут работать при температурах ниже -10 0С.

Кипящая сталь. Применяется для малонагруженных, второстепенных, ненагруженных металлоконструкций, которые работают при постоянных нагрузках. Из неё изготавливают заборы, заземление, кронштейны, листовую обшивку, другие элементы зданий и металлоконструкций.

Механические свойства

Механические свойства сортового и фасонного проката из стали Ст3сп (Ст3сп5) при растяжении, ударная вязкость, а также условия испытаний на изгиб должны соответствовать требованиям табл.2 (табл. 2-3 ГОСТ 535).

Толщина,ммМеханические характеристикиИзгиб до параллель-ности сторон ( а — толщина образца, d — диаметр оправки)Ударная вязкость KCU , Дж/см² (кгс·м/см²)Ударная вязкость KCV , Дж/см² (кгс·м/см²)
Предел текучести σ т, МПа (кгс/мм²)Временное сопротив-ление σв, МПа (кгс/мм²)Относи-тельное удли-нение δ5, %при температуре, °Спосле механи-ческого старенияпри температуре, °С
+20−20+20
не менеене менее
Механические свойства сортового и фасонного проката
До 5 включ.255 (26)380-490 (39-50)26d = a
Св. 5 до 10 включ.108 (11)49 (5)49 (5)34 (3,5)
Св. 10 до 20 включ.245 (25)370-480 (38-49)
Св. 20 до 40 включ.235 (24)25d = 2 a
Св. 40 до 100 включ.225 (23)23
Св. 100205 (21)
  1. Примечания:
  2. По согласованию изготовителя с потребителем допускается снижение предела текучести на 10 Н/мм² (1 кгс/мм²) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм.
  3. По согласованию изготовителя с потребителем допускается снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
  4. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм² (5 кгс/мм²), 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.
  5. Допускается снижение величины ударной вязкости на одном образце на 30 %, при этом среднее значение должно быть не ниже норм, указанных в настоящей таблице

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.

Маркировка Ст3

Классифицируются низкоуглеродистые стали по составу степени расселения. Раскисление – это процесс удаления из расплава кислорода, являющегося вредной примесью. Он ухудшает механические и другие свойства материала.

По степени раскисления сплав бывает трёх видов:

  • спокойная обозначается «сп»;
  • полуспокойная – маркировка «пс»;
  • кипящая – «кп».

Проведём расшифровку материала Ст3Гпс. Буквы «Ст» обозначают сталь. Цифра «3» – это процентное содержание углерода, чем больше цифра, тем больший процент углерода содержится в металле. Буква Г — пишется, если процент содержания марганца в 0,8% и более. ПС – полуспокойная.

Механические и физические характеристики

Подвид данного сплава маркируемого как сталь Ст3пс, характеристики которого сходятся с сырьем с индексом С245 производственными особенностями и практически идентичным составом, принадлежит категории материалов для возведения несущих и не несущих сооружений в среде с положительной температурой. То есть, сварные сооружения, эксплуатируемые в условиях диапазона температур от -20 °C до +425 °C, с условием что толщина материала будет варьироваться в пределах от 10 до 25 мм.

К примеру, электросварочные трубы, имеющие рабочую температуру в пределах 300 °C, трубопроводные и котловые элементы, предназначенные для работы в пределах температуры 200 °C. Также для стали Ст3пс характерно удлиняться во время деформации в холодном состоянии, при этом, не получая разрушений и не теряя прочность.

Механические и физические свойства стали Ст3ПС

Характеристики Ст3пс5 соответствуют нормам материалов, тонкие листы из которых поддаются штамповке и сгибанию без повреждений, но в то же время толстый слой этого материала можно безопасно деформировать только в случае изгиба по большому радиусу или при использовании предоперационного нагрева. Показатель устойчивости к коррозии на среднем уровне, достаточный для хранения заготовок между операциями или для эксплуатации в сухом помещении, без нужды в нанесении на сталь дополнительной защиты.

Механические требования к изделиям изготовленным из Ст3пс находящимся в помещении при температуре +20 °С:

Наименование σв, Мегапаскаль σТ, Мегапаскаль δ5, % Ψ, %
Труба, изготовленная по ГОСТу 8696-7437224523
Труба, изготовленная по ГОСТу 10705-8037222522
Прокат стали по ГОСТу 535-2005370-480205-24523-26
Толстый лист стали по ГОСТу 14637-89370-480205-24523-26
Стальная арматура, изготовленная по ГОСТу 5781-8237323525
Стальная катанка, изготовленная по ГОСТу 30136-95490-54060

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий