В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.
Твердость материала ст.3:
HB 10 -1 = 131 МПа
Свариваемость ст 3:
без ограничений
Флокеночувствительность стали ст.3:
не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости:
не склонна
Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) - для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.
Сплав Ст3 содержит: углерода - 0,14-0,22%, кремния - 0,05-0,17%, марганца - 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома - до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно.
Технологические свойства стали марки ст3
Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.
Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.
Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.
Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением (высокопрочные стали)
К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.
При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.
Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.
По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали - нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители - добавки кремния (0,12 - 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.
Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.
В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.
Требования ударной вязкости различаются по категориям.
При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.
По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода (в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.
Сталь – это сплав, состоящий из углерода, железа и примесей, при этом процент содержания в нем железа должен составлять не менее 45. Сырье получают в результате переработки чугуна с помощью различных термических способов - мартеновского, металлоконверторного и электротермического.
В результате термического процесса, происходит оптимизация состава стали: обогащение углеродом, раскисления и др. Состав должен соответствовать действующему ГОСТу.
Сталь марки Ст3 – предназначена для производства фасонного и сортового, тонколистового и толстолистового, холоднокатаного и широкополосного тонколистового проката. Также из этой марки стали производят трубы , в том числе и прямоугольные, поковки и штамповки, ленты, метизы и проволоки.
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:
- Спокойную - раскисление происходит с применением марганца, кремния и алюминия.
- Кипящую - раскисление с применением только марганца.
- 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:
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.).
Как расшифровывается обозначение марки Ст3
Согласно ГОСТу 380-2005 обозначение стали Ст3 не предусматривается в таком виде «Ст3» – без приписки «пс», «кп» и «сп». Стандарт четко определяет марки сплавов Ст3пс, Ст3кп, Ст3сп, а также их модификации с увеличенным процентным содержанием марганца – Ст3Гпс и Ст3Гсп . Поэтому применение обозначения сплава Ст3 без сопутствующих индексов стандартом не предусмотрено. Помимо этого, в ГОСТе 380-2005 сказано, что если производитель не указал степень раскисления стали, то ее имеет право установить изготовитель.
Полная индексация обозначений любой марки стали согласно ГОСТу 380-2005, которое необходимо указывать в бланке заказа, выглядит, например, так - Ст3Гсп ГОСТ 380-2005.
Расшифруем:
- Ст - обозначение обыкновенного качества углеродистой стали.
- 3 - условный номер марки сплава стали (в ГОСТе 380-2005 предусмотрено семь номеров, в зависимости от ее химического процентного состава от 0 до 6).
- Г - буква Г ставится в обозначении, если процентная доля марганца в сплаве превышает 0,8 %;
- сп – это обозначение степени раскисления сплава.
Старые обозначения марки Ст3
Иногда все же попадаются устаревшие маркировки стали Ст3, к примеру, ВСт3пс5, причем со сносками на редакции ГОСТа 380 от 1988, 1971, 1994 и даже 1950 и 1960 годов.
Согласно ГОСТа 380-1971 сталь, которая поставлялась, делилась на три группы: А, Б и соответственно В с различными гарантиями химического состава и механических свойств.
Стали группы А маркировались также, как и по современному действующему ГОСТу 380-2005, к примеру - Ст3кп. К сталям групп В и Б спереди маркировки добавлялась соответствующая групп буква, к примеру - ВСт3кп.
Действующий современный ГОСТ 380-2005 в отличие от устаревших редакций определяет лишь химический состав сплавов. Механические и другие характеристики определяют стандарты на конкретные типы стального проката, к примеру, ГОСТ 535-88 на фасонный и сортовой прокат, а ГОСТ 14637-89 – на толстолистовой вид проката.
Common quality carbon steel. Grades
ГОСТ 380-2005
Дата введения — 2008-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления горячекатаного проката: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовки катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов и др.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 7565—81 (ИСО 377-2—89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 7566—94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 12359—99 (ИСО 4945—77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота
ГОСТ 17745—90 Стали и сплавы. Методы определения газов ГОСТ 18895—97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализаГОСТ22536.0—87 Стальуглеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2—87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы ГОСТ 22536.3—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфораГОСТ 22536.4—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремнияГОСТ 22536.5—87 (ИСО 629—82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.6—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка ГОСТ 22536.7—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хромаГОСТ 22536.8—87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения медиГОСТ 22536.9—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеляГОСТ22536.10—88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминияГОСТ 22536.11—87 Стальуглеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титанаГОСТ 27809—95 Чугун и сталь. Методы спектрографического анализаГОСТ 28033—89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандартзаменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Марки стали
3.1 Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп,Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс,Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп.
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.
3.2 Сопоставление марок стали по настоящему стандарту и международным стандартамИСО 6З0 и ИСО 1052 приведено в приложении А.
3.3 Требования к химическому составу стали марок Е 185 (Fe З10), Е 2З5 (Fe З60), Е 275 (Fe 4З0),Е З55 (Fe 510), Fe 490, Fe 590, Fe 690 по международным стандартам ИсО 6З0 и ИС01052 приведены в приложении Б.
3.4 Степень раскисления, если она не указана в заказе, устанавливает изготовитель.
4 Требования к химическому составу стали
4.1 Химический состав стали (основные элементы) по анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам, указанным в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
4.2 В стали марок СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Стбпс, Стбсп допускается снижениенижнего предела массовой доли марганца на 0,10 % для тонколистового проката и толстолистового проката толщиной до 10 мм при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.
В стали марок СтЗкп, СтЗпс и СтЗсп, предназначенной для изготовления сортового и фасонного проката, кроме поставляемого для судостроения и вагоностроения, допускается снижение нижнегопредела массовой доли марганца до 0,25 %, а нижний предел массовой доли углерода не нормируетсяпри условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.
В стали марок Ст2кп, СтЗкп и Ст4кп, предназначенной для изготовления сортового и фасонного проката, допускается повышение массовой доли кремния до 0,07 %.
4.3 При раскислении полуспокойной стали алюминием, титаном или другими раскислителями, несодержащими кремний, а также несколькими раскислителями (ферросилицием и алюминием, ферросилицием и титаном и др.) массовая доля кремния в стали допускается менее 0,05 %. Раскисление титаном, алюминием и другими раскислителями, не содержащими кремний, указывают в документе окачестве.
4.4 Массовая доля хрома, никеля и меди в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более0,З0 % каждого. В стали марки Ст0 массовая доля хрома, никеля и меди не нормируется.
В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40 %, хрома и никеля — до 0,З5 % каждого. При этом в стали марок СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс и СтЗГсп массоваядоля углерода должна быть не более 0,20 %.
4.5 Массовая доля серы в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,050 %, фосфора — не более 0,040 %. В стали марки Ст0 массовая доля серы должна быть не более 0,060 %, фосфора — не более 0,070 %.
4.6 Массовая доля азота в стали должна быть не более:
- выплавленной в электропечах — 0,012 %;
- мартеновской и конвертерной — 0,010 %.
Допускается повышение массовой доли азота в стали до 0,01З %, при условии снижения нормы массовой доли фосфора по 4.5 не менее чем на 0,005 % при каждом повышении массовой доли азотана 0,001 %.
4.7 Массовая доля мышьяка в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,080 %. Массовая доля мышьяка в стали марки Ст0 не нормируется.
4.8 Предельные отклонения по химическому составу готового проката, слитков, заготовок, поковок и изделий дальнейшего передела должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2.
Таблица 2
В процентах
5 Методы контроля
5.1 Методы отбора проб для определения химического состава стали — по ГОСТ 7565.
5.2 Химический анализ стали — по ГОСТ 12З59, ГОСТ 17745, ГОСТ 18895, ГОСТ 225З6.0—ГОСТ225З6.11, ГОСТ 27809, ГОСТ 280ЗЗ или другими методами, утвержденными в установленномпорядке и обеспечивающими необходимую точность.
При возникновении разногласий между изготовителем и потребителем оценку проводят методами контроля, предусмотренными настоящим стандартом.
5.3 Определение массовой доли хрома, никеля, меди, мышьяка, азота, а в кипящей стали такжекремния допускается не проводить при условии гарантии обеспечения норм изготовителем.
6 Маркировка
6.1 Маркировку продукции из углеродистой стали обыкновенного качества проводят по нормативным документам на конкретный вид металлопродукции с учетом требований ГОСТ 7566.
По требованию потребителя либопри наличии в нормативных документах на прокаттребований по цветной маркировке ее дополнительнонаносят несмываемой краской цветами, указаннымивтаблице 3.
Таблица 3
Приложение А
(справочное)
Обозначение марок стали по настоящему стандарту и международным стандартам ИСО 630:1995, ИСО 1052:1982
Таблица А.1
Требования к стали по международным стандартам ИСО 630:1995, ИСО 1052:1982
Б.1 Химический состав стали по анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в таблице Б.1
Таблица Б.1
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 Fe490, 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
Библиография
ИСО630:1995 Конструкционные стали. Прокат толстолистовой, широкополосный, сортовые и фасонные
профили (ISO 630:1995 Structural steels — Plates, wide flats, bars, sections and profiles)
Сталью называют сплав железа, углерода и примесей, при этом доля железа в нем должна составлять не менее 45%. Получают сырье посредством переработки чугуна с помощью конверторного, мартеновского, электротермического способов. Сутью процесса является оптимизация состава стали в соответствии с действующими ГОСТами: обогащение стали углеродом, проведение раскисления и пр.
ГОСТ 380-2005 нормирует выпуск углеродистой стали обыкновенного качества, к которой относится и сталь марки Ст3. Предназначена она для изготовления сортового и фасонного проката, толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Трубы (в том числе, и ), штамповки и поковки, ленты, проволоки и метизы – все это получают из стали Ст3.
Физико-химические свойства
Чем же привлекательна для потребителя сталь 3? Характеристики ее являются основанием для широчайшего применения. Без стали Ст 3 пока невозможно строить, возводить подземные и наземные коммуникации, производить транспорт, необходимые станки и агрегаты.
Из данной разновидности сырья получают стальной лист, балку, шестигранник, – самые востребованные продукты черного металлопроката.
О раскислении стали
Раскисление стали представляет собой химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, который в данном случае определяют примесью, ухудшающей механические свойства сплава.
Для раскисления применяют такие элементы, как марганец, кремний, алюминий. Сила их воздействия различается. Так, самым «слабым» является марганец, «сильным» - алюминий.
Стоит отметить, что сталь 3 (ГОСТ 380-2005) маркируется только с уточнением степени раскисления («кп», «пс» и «сп»). Имеют место марки стали Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, их модификации с повышенным содержанием марганца (Ст3Гсп и Ст3Гпс).
Сталь, раскисленную марганцем, кремнием и алюминием называют спокойной и обозначают буквенным сочетанием «сп», марганцем и алюминием – полуспокойной («пс»), только марганцем – кипящей («кп»).
Спокойная сталь – это самая дорогая по стоимости сталь. Она лишена кислорода, характеризируется гомогенной (однородной) структурой, которая призвана по природе своей придать сплаву пластичность и максимальную устойчивость к коррозии. Спокойный стальной сплав Ст3 (ГОСТ 380-2005) используют при сооружении жестких металлоконструкций, несущих и ненесущих элементов. Из данной марки стали изготавливают:
- фасонный и листовой прокат ();
- заготовки деталей арматуры для трубопроводов ();
- основные элементы для ж/д наземных и подвесных путей др.
Полуспокойные стали занимают среднюю позицию между спокойными и кипящими видами сырья. В них присутствует кислород, что сообщает сырью менее выраженные свойства твердости и пластичности.
Химический состав нельзя назвать однородным. Из марки данной стали производят листовой и трубный прокат, такой известный продукт, как . Полуспокойные стали идут также на изготовление полос и кругов, квадратов и уголков, шестигранников и закладных деталей.
Что касается кипящих сталей, то это – самые доступные по цене конструкционные стали. Себестоимость получения невысока, но при этом изделия из такой стали (слитки, слябы, готовые листы) прекрасно обрабатываются при любых термических условиях.
По плотности сталь 3 данной модификации неоднородна, тем не менее, при правильном использовании и соблюдении соответствующих требований, она является одним из самых недорогих и практичных видов сырья.
В ГОСТе 380-2005 указано, что изготовитель вправе самостоятельно установить степень раскисления сплава, если заказчик ее не определил.
Особенности химического состава стали марки Ст 3
В химическом составе элементов Ст3 (по ГОСТу 380-2005) массовая доля углерода составляет от 0,14 до 0, 22 % в зависимости от все той же степени раскисления. Содержание марганца – 0,3 -1,10, кремния – от 0,05 до 0,30. Примеси - хром, никель, фосфор, медь, сера, азот составляют около 1%.
Стоит отметить, что одним из основных раскислителей при выплавке сталей на сегодня является кремний. По сути, этот элемент и определяет тип стали. В полуспокойных сталях его содержание доходит до 0,10 %, тогда как в спокойных – до 0,40 %.
Кремний увеличивает прочность феррита, почти не снижая его пластичности, при концентрации в сплаве до 0,30 % - полностью растворяется. Известно, что содержание данного элемента в большем объеме (более 0,40 %) только ухудшает отмеченные стали 3 характеристики.
В сочетании с марганцем или молибденом кремний обеспечивает сплаву высокую закаливаемость, увеличивает предел упругости и предел текучести, сообщает устойчивость к воздействию перепадов температур. Именно плотность стали 3, раскисленная и обогащенная подобным образом обуславливает ее востребованность и широкий спектр применения.
Свариваемость стали Ст3
Потребителям импонирует сталь 3: технические характеристики ее с учетом модификаций – универсальны. Одно из важных достоинств марки – хорошая свариваемость.
Сплав позволяет применять ручные и автоматические дуговые способы сварки (под флюсом и газом), а также электрошлаковый и контактно-точечный методы. Сталь 3 используют и для производства кованых изделий (различных решеток, ограждений и т.д.).
Как читать маркировку
Марка стали Ст3 в стандартном заказе выглядит следующим образом: например, Ст3Гсп ГОСТ 380-2005. Здесь:
- «Ст» – сталь углеродистая обыкновенного качества;
- 3 - условный номер марки стали (в зависимости от химического состава всего их прописано в ГОСТе 380-2005 – семь)
- Г – маркировка массовой доли марганца при доле в составе – выше 0,8 %;
- «Сп» - степень раскисления стали.
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.
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.
среднелегированная (2,5 -10%),
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,
полуспокойная сталь (ст3пс) - по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,
кипящая сталь (08кп) - неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.
В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)
Марки стали
Марка стали С245 - Ст3пс5
Марка стали С255 - Ст3сп5
Марка стали С235 - Ст3кп2
Марка стали С345 - 09Г2С
 |
 |
