Применение стали 3. Сталь Ст3сп: состав, характеристики, применение

К наиболее востребованным видам металла на сегодняшний день относится сталь с маркировкой Ст3 сп.

Расшифровка и общее описание

Данный вид металла является углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества. Соответствует ГОСТу 380-2005.

Расшифровывается подобная маркировка следующим образом:

• «Ст» – собственно название металла.
• «3» – номер марки, определяемый химсоставом материла.
• «сп» – спокойная. Эти буквы являются обозначением степени раскисления стали, и «говорят» о том, что при затвердевании вещества почти не выделяется газ.

Сталь с подобной маркировкой характеризуется максимально однородным составом, что делает ее менее хрупкой, придает ей повышенную устойчивость к агрессивному воздействию различных факторов. При этом материал остается пластичным и довольно легко подвергается обработке.

Производится такая сталь кислородно-конверторным либо мартеновским способом. В первом случае металл изготавливается посредством воздействия кислородом на чугун. Кислород, подаваемый под высоким давлением выжигает из чугуна углерод и позволяет металлу приобрести новые характеристики.

Во втором случае сталь плавится в специальных мартеновских печах под воздействием высоких температур. При этом, независимо от способа производства, характеристики металла не изменяются.

Состав

Одной из отличительных особенностей стали СТ3 сп является ее химический состав, в котором:

• углерод занимает 0,14 – 0,22%;
• доля содержания марганца – 0,40 – 0,65%;
• доля кремния – 0,15 – 0,30%;
• никелевой, хромовой и медной составляющей – до 0,3%
• содержание серы – не более 0,005%;
• доля фосфор – 0,04%;
• азота – менее 0,1%.

Все остальное составляет железо.

Преимущества стали Ст3сп

Благодаря своим техническим характеристикам, данная разновидность металла имеет ряд преимуществ по сравнению с другими марками стали. Основными плюсами материала являются:

• повышенная коррозийная стойкость;
• оптимальное сочетание упругости и твердости;
• полное отсутствие флокеночувствительности (при отливке не возникает дефектов);
• отсутствие отпускной хрупкости.

Кроме того, сталь с такой маркировкой отлично сваривается без предварительной подготовки и последующей обработки (это касается материала толщиной до 3,6 см – более толстую сталь специалисты рекомендуют разогревать до 100°С и производить последующую термообработку).

При этом качества металла позволяют использовать в работе с ним дуговую сварку ручного и автоматического типа, контактно-точечный и электрошлаковый метод сварки.

Применение

Из металла Ст3сп изготавливают:

• фасонный металлопрокат, в состав которого входят швеллер , двутавровая балка и другие виды изделий;
• сортовой;
• листовой прокат различной толщины.

Кроме того, материал широко применяется при производстве труб различного назначения и сечения, стальных лент, метизов и штамповок.

Используются изделия из данного вида стали в самых разнообразных сферах: от строительства и прокладки надземных и подземных коммуникаций до изготовления промышленных станков и агрегатов, эксплуатируемых даже в сложных условиях.

Технические характеристики материала позволяют его использовать при возведении каркасов и опорных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования.

Металлопрокат из Ст3сп от «Стройсталь»

В ассортименте металлопроката компании «Стройсталь» есть самые разнообразные изделия из стали Ст3сп.

На нашем складе в Тушино всегда имеются в наличии:

• круглые и квадратные трубы ;
• листы и заготовки разной толщины;
• фасонный прокат, в частности, двутавр и уголок различных размеров.

По Вашему заказу наши работники произведут резку стальных изделий по заданным размерам или сварные работы – для сборки конструкций из отдельных деталей.

Сталь Ст3сп, используемая для изготовления металлопроката, реализуемого нашей компанией, соответствует всем государственным и международным стандартам, и имеет соответствующие сертификаты.

Компания работает как с организациями, так и с физическими лицами, с оптовыми и розничными заказчиками – для каждого у нас есть индивидуальные и максимально выгодные условия сотрудничества.

При необходимости мы осуществляем доставку товара по указанному адресу. Скорость отгрузки и доставки обеспечивает собственный автопарк, которым располагает «Стройсталь».

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:

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:

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 (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:

1. Ст - обозначение обыкновенного качества углеродистой стали.
2. 3 - условный номер марки сплава стали (в ГОСТе 380-2005 предусмотрено семь номеров, в зависимости от ее химического процентного состава от 0 до 6).
3. Г - буква Г ставится в обозначении, если процентная доля марганца в сплаве превышает 0,8 %;
4. 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.

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.

• фасонный и листовой прокат ();
• заготовки деталей арматуры для трубопроводов ();
• основные элементы для ж/д наземных и подвесных путей др.

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.

Особенности химического состава стали марки Ст 3

Свариваемость стали Ст3

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

Сталью называют сплав железа, углерода и примесей, при этом доля железа в нем составляет 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, штамповки и поковки, ленты, проволоки и метизы - все это получают из стали Ст3.

Физико-химические свойства

Характеристики стали Ст3 являются основанием для широчайшего применения. Без стали Ст 3 в наше время не возможно строить, возводить подземные и наземные коммуникации, производить транспорт, и даже станки и агрегаты.

Из данной разновидности сырья получают стальной лист, круг, балку, шестигранник, швеллер - самые востребованные продукты черного металлопроката.

О раскислении стали

Раскисление стали-это 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:

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 балка. 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 Ст3

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.).

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.

Относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Чаще ее называют просто сталь Ст3. Но не «сталь 3» и не «сталь марки 3» - так называют качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88, например, «сталь марки 20» и часто - «сталь 20».

Сталь марки Ст3 предназначена для изготовления горячекатаного проката –сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволки, метизов.

2 Химический состав стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

2.1 Легирующие элементы:

Таблица 1

2.2 Примеси, не более:
- хром: 0,30 %;
- никель: 0,30 %;
- медь: 0,30 %;
- сера: 0,005 %;
- фосфор: 0,04 %;
- азот: 0,10 %.

2.3 Степени раскисления стали Ст3

По способу раскисления сталь Ст3 подразделяется на:
- спокойную (раскисление марганцем, кремнием и алюминием);
- кипящую (раскисление только марганцем) и
- полуспокойную (раскисление марганцем и алюминием).

Степень раскисления указывается в обозначении стали буквами «сп», «кп» и «пс» соответственно.

По химическому составу кипящая сталь отличается от спокойной тем, что почти не содержит кремния (менее 0,05 %). Спокойная сталь содержит кремния от 0,15 до 0,30 %. Поскольку кипящая сталь содержит кислорода больше, чем спокойная сталь, то она хуже по качеству, чем спокойная.

Полуспокойная сталь занимает по качеству промежуточное положение между кипящей и спокойной сталями.

2.4 Раскисление стали Ст3

Раскисление стали - процесс удаления из жидкой стали, находящегося в ней кислорода. Кислород является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла.

Раскисление стали заключается в снижения растворимости кислорода в стали присадками элементов-раскислителей и создании условий для возможно полного удаления образующихся продуктов раскисления из жидкой стали.

Для раскисления сталей в основном применяют марганец, кремний и алюминий. Марганец является сравнительно слабым раскислителем. Кремний – более сильный раскислитель, чем марганец. Алюминий является наиболее сильным раскислителем стали.

3 Обозначение стали Ст3: старые и новые

3.1 Обозначение стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

Строго говоря, ГОСТ 380-2005 не предусматривает обозначение стали Ст3 в таком «чистом» виде «Ст3» – без букв «кп», «пс» и «сп». Этот стандарт определяет марки стали Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, а также их модификации с повышенным содержанием марганца – Ст3Гсп и Ст3Гпс. Употребление обозначения стали Ст3 без сопутствующих букв стандартом не предусмотрено. Более того, в ГОСТ 380-2005 указано, что если в заказе не указана степень раскисления стали, то ее устанавливает изготовитель. К слову, самая дешевая в изготовлении – кипящая сталь.

Полное обозначение любой марки стали по ГОСТ 380-2005, то есть такое, которое нужно указывать в заказе, выглядит, например, следующим образом:

Ст3Гсп ГОСТ 380-2005

Здесь:
Ст: обозначение стали углеродистой обыкновенного качества;
3: условный номер марки стали (всего их в ГОСТ 380-2005 семь, в зависимости от ее химического состава – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6);
Г: буква Г присутствует в обозначении, если массовая доля марганца в стали превышает 0,8 %;
сп: степень раскисления стали.

Правда, похоже, сложилась практика, когда под сталью Ст3 понимают Ст3сп. Однако, как мы видели, ГОСТ 380-2005 формально этого не предусматривает.

3.2 Устаревшие обозначения стали Ст3

Встречаются устаревшие обозначения стали Ст3, например, ВСт3пс5, причем со ссылками на редакции ГОСТ 380 от 1971, 1988, 1994 и даже 1960 годов, а то и 1950 года!

ГОСТ 380-1971 предусматривал поставку сталей трех групп: А, Б и В с различными вариантами гарантий механических свойств и химического состава.

Стали группы А обозначались также как и по действующему ГОСТ 380-2005, например, Ст3кп. К сталям групп Б и В спереди добавлялась соответствующая буква, например, ВСт3кп.

Действующий ГОСТ 380-2005 (да уже и более ранний ГОСТ 380-94) в отличие от ранних редакций определяет только химический состав сталей. Механические и другие свойства определяют стандарты на конкретные виды стального проката, например, ГОСТ 535-88 на сортовой и фасонный прокат, а ГОСТ 14637-89 – на толстолистовой прокат.

4 Горячекатаный прокат из стали Ст3

4.1 Категории проката по ГОСТ 535-2005

4.1.1 В зависимости от нормируемых показателей механических свойств прокат подразделяют на категории от 1 до 7.
4.1.2 Показатели механических свойств, которые применяются при контроле механических свойств проката:
- временное сопротивление: все категории;
- предел текучести: все категории, кроме категории1;
- относительное удлинение: все категории;
- изгиб в холодном состоянии: все категории, кроме категории 1;
- ударная вязкость KCU при температуре +20 °С: категория 3;
- ударная вязкость KCU при температуре –20 °С: категория 4;
- ударная вязкость KCU после механического старения: категория 5;
- ударная вязкость KCVпри температуре +20 °С: категория 6;
- ударная вязкость KCV при температуре –20 °С: категория 7.

4.2 Механические свойства проката по ГОСТ 535-2005 из стали Ст3

4.2.1 Прочностные свойства проката из стали Ст3

Таблица 2

4.2.2 Ударная вязкость проката из стали Ст3

Таблица 3

5 Применение стали Ст3

Сталь Ст3кп применяют в основном для второстепенных и малонагруженных элементов сварных элементов и не сварных конструкций , работающих в интервале температур от минус 10 до 40 °С.

Стали Ст3пс и Ст3сп применяют в более ответственных случаях, например, для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

Из сталей Ст3Гпс и Ст3Гсп изготавливают фасонный и листовой прокат толщиной до 36 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до + 45 °С, а также для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +45 °С.

6 Свариваемость стали Ст3

Сталь Ст3 всех марок сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая, автоматическая дуговая под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая, контактно-точечная. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

7 Режимы ковки стали Ст3

Температура начала ковки – 1300 °С.
Температура конца ковки – 750 °С.
Охлаждение на воздухе.

В ТД "Ареал" вы можете заказать сталь Ст3сп. Мы предлагаем высококачественную продукцию известных производителей. Весь представленный металлопрокат соответствует установленным стандартам. Благодаря этому он служит долго, позволяя вам успешно решать все поставленные задачи.

Основные особенности представленного сплава

Сталь Ст3сп является углеродистой.

В ее составе присутствуют такие элементы, как:

1. Углерод: 0,14-0,22%.
2. Кремний: 0,05-0,17%.
3. Марганец: 0,4-0,65%.
4. Никель, хром и медь: не более 0,3%.
5. Фосфор и сера: не более 0,05%.
6. Мышьяк: до 0,08%.

Основой структуры сплава является феррит. Этот материал является пластичным и малопрочным. Для улучшения его эксплуатационных свойств сплав насыщают углеродом, легируют добавками хрома, никеля, марганца, кремния и других элементов. Добавки позволяют усилить прочность материала, сделать его более твердым и упругим. Кроме того, элементы, перечисленные выше, увеличивают стойкость сплава к коррозии и иным воздействиям.

Основные преимущества сплава

К основным достоинствам представленной стали относят:

1. Высокую стойкость к коррозии.
2. Повышенная упругость и твердость.
3. Отсутствие отпускной хрупкости и флокеночувствительности.
4. Высокие показатели свариваемости. Сварка изделий из стали осуществляется без подогрева и последующей термообработки. Если сырье имеет толщину более 3,6 см, рекомендуется подогревать материал до 100 градусов до сваривания и выполнять тепловую обработку после завершения работ.

Сфера применения материала

Сталь обыкновенного качества (в том числе и Ст3сп) используется для производства изделий, которые производятся без горячей обработки. Благодаря этому сохраняются исходные свойства материала и его структура.

Кроме того, представленный сплав применяют для создания металлических конструкций, работоспособность которых гарантируется жесткостью (несущих и не несущих элементов сварного и не сварного типа).

Также стали Ст3 используют для изготовления:

• фасонного и листового проката,
• просечно-вытяжных листов,
• заготовок деталей арматуры для трубопроводов,
• сварных переходов, тройников, фланцев и иных фасонных деталей трубопроводов, применяемых при температурах от -20 до +200 градусов.

Кроме того, сталь Ст3сп является основным слоем в ходе производства горячекатаных, стойких к коррозии листов.

Преимущества заказа представленного проката в ТД "Ареал"

1. Широкий ассортимент стали. Вы можете заказать металлопрокат представленной марки в различных вариантах поставки и размерах. Сориентироваться в ассортименте продукции позволит удобный каталог. На все ваши вопросы ответят наши опытные специалисты. Они расскажут об особенностях стали и ее важных характеристиках.
2. Оптимальная цена продукции. За лист (сталь) вы не будете переплачивать. Это обусловлено тем, что мы сотрудничаем с производителями проката и не работаем с посредниками. Кроме того, наши постоянные покупатели могут рассчитывать на получение скидки.
3. Оперативные поставки со склада. Вы можете получить нужную сталь в кратчайшие сроки.
4. Дополнительные услуги. Вы можете заказать резку, иную обработку. Благодаря этому вы получите лист, полностью готовый к дальнейшей эксплуатации.

Химический состав в % стали Ст3сп
C	0,14 - 0,22
Si	0,15 - 0,3
Mn	0,4 - 0,65
Ni	до 0,3
S	до 0,05
P	до 0,04
Cr	до 0,3
N	до 0,008
Cu	до 0,3
As	до 0,08
Fe	~97

Зарубежные аналоги марки стали Ст3сп
США	A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017
Германия	1.0038, 1.0116, DC03, Fe360B, Fe360D1, RSt37-2, RSt37-3, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, St37-2, St37-3, St37-3G
Япония	SS330, SS34, SS400
Франция	E24-2, E24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Англия	1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40C, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, Fe360BFU, Fe360D1FF, HFS3, HFS4, HFW3, HFW4, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
Евросоюз	Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
Италия	Fe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Бельгия	FE360BFN, FE360BFU, FED1FF
Испания	AE235BFN, AE235BFU, AE235D, Fe360BFN, Fe360BFU, Fe360D1FF, S235J2G3, S235JRG2
Китай	Q235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z, Q235C
Швеция	1312, 1313
Болгария	BSt3ps, BSt3sp, Ew-08AA, S235J2G3, S235JRG2, WSt3ps, WSt3sp
Венгрия	Fe235BFN, Fe235D, S235J2G3, S235JRG2
Польша	St3S, St3SX, St3V, St3W
Румыния	OL37.1, OL37.2, OL37.4
Чехия	11375, 11378
Финляндия	FORM300H, RACOLD03F, RACOLD215S
Австрия	RSt360B

Особенности стали Сс3сп и электрошлаковая сварка: углеродистые стали - самый распространенный конструкционный материал. По объему применения стали этого класса превосходят все остальные. К углеродистым относятся стали с содержанием 0,1-0,7% С, при содержании остальных элементов не более: 0,8% Мn, 0,4% Si, 0,05% Р, 0,05% S, 0,5% Си, 0,3% Сг, 0,3% Ni. В табл. 9.1 приведен химический состав и механические свойства сталей, нашедших применение при изготовлении сварных конструкций с использованием электрошлаковой сварки.

По способу производства различают мартеновскую и конвертерную стали, по степени раскисления (в порядке возрастания) кипящую, полуспокойную и спокойную.

Спокойные углеродистые стали поступают в промышленность в виде отливок и поковок по ГОСТ 977-75, в виде горячекатаной стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71, качественных конструкционных горячекатаных сортовых сталей по ГОСТ 1050-74. Главным отличительным признаком этих сталей является содержание в них углерода.

Прочностные характеристики углеродистых сталей повышаются с увеличением содержания углерода, при этом их свариваемость ухудшается, так как возрастает опасность образования горячих трещин в шве. При содержании свыше 0,5% С стали практически не свариваются электрошлаковой сваркой без специальных приемов.

Чувствительность к горячим трещинам в шве возрастает с увеличением жесткости свариваемых конструкций. Предварительный и сопутствующий подогрев могут существенно снизить опасность появления трещин даже при сварке жестких стыков (например, на участке замыкания кольцевого шва). Одним из радикальных средств по предотвращению горячих трещин служит снижение скорости подачи электродной проволоки.

Углеродистые стали в настоящее время сваривают проволочными электродами, электродами большого сечения или плавящимися мундштуками. Наиболее широко применяют проволочные электроды и плавящиеся мундштуки.

Наиболее целесообразный путь повышения прочности металла шва заключается в увеличении содержания марганца, поскольку это не сопровождается снижением технологической прочности металла шва. Марганец увеличивает склонность металла к закалке и упрочняет феррит. Так, при легировании металла шва 1,5% Мn (0,12-0,14% С) достигаются те же прочностные характеристики, что и при 0,22-0,24% С (0,5-0,7% Мn). Металл шва в первом случае обладает большей стойкостью против кристаллизационных трещин и против перехода в хрупкое состояние. Положительное влияние на прочность оказывают также небольшие добавки в металл шва никеля, хрома и других легирующих элементов.

Для электрошлаковой сварки углеродистых сталей чаще всего используют флюс АН-8 и сварочные проволоки марок Св-08, Св-08А, Св-08 ГА, Св-08Г2С, Св-10Г2 (ГОСТ 2246-70). Так, при

сварке сталей 15, 15Л, Ст2 равнопрочные соединения могут быть получены при использовании проволок Св-08 и Св-08А. При сварке низкоуглеродистой стали СтЗ применяют проволоку Св-08ГС.

Краткие обозначения:
σ в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа		ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ 0,05	- предел упругости, МПа		J к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ 0,2	- предел текучести условный, МПа		σ изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ 5 ,δ 4 ,δ 10	- относительное удлинение после разрыва, %		σ -1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ сж0,05 и σ сж	- предел текучести при сжатии, МПа		J -1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %		n	- количество циклов нагружения
s в	- предел кратковременной прочности, МПа		R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %		E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2		T	- температура, при которой получены свойства, Град
s T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа		l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю		C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу		p n и r	- плотность кг/м 3
HRC э	- твердость по Роквеллу, шкала С		а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В		σ t Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору		G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Класс: сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества.

Некоторые зарубежные аналоги: A284Gr.D, K01804, K02701, M1017, SS330, SS400, E24-3, HFS3, S235J2G3, Fe360B, FE360BFU, Q235B, S235JRG2, RACOLD215S.

Предлагаемый сплав отвечает отечественным стандартам качества, а также геометрии ГОСТ. Сталь выпускается в виде полос и листов, фасонного и сортового проката. Перед отгрузкой металл проходит тщательную проверку (используются современные методы и оборудование).

Химический состав

• углерод - 0,14-0,22%;
• кремний - 0,05-0,17%;
• марганец - 0,4-0,65%;
• никель - до 0,3%;
• медь - до 0,3%;
• хром - до 0,3%;
• мышьяк - до 0,08%;
• сера - 0,05%;
• фосфор - 0,04%.

Примечание. Повысить прочность металла можно путем добавления углерода.

Применение и использование

Сплав предназначен для эксплуатации при положительных температурах. Из него изготовляют сварные изделия сложной формы, содержащие множество сварных швов. Также из металла делают детали, которые не нуждаются в предварительной термической обработке. В частности, из стали 3 изготавливают:

• крышки и корыта станков;
• холодноштампованные детали;
• несущие элементы сварных конструкций;
• детали повышенной прочности;
• зубчатые колеса;
• прокладки;
• проволоку, металлическую сетку;
• малонагруженные детали.

Особенности сплава

Сталь варят мартеновским и конверторным способами. Если не образуется ферритная структура (при недостаточных температурах), то в ней выделяется углерод и скапливается между зернами. Подобный процесс называют старением. Он понижает сопротивление металла, повышает предел текучести. При температурных перепадах и механическом воздействии, а также загрязнении и насыщении газами процесс старения сплава ускоряется. Регулярная очистка поверхности металла и создание оптимальных условий эксплуатации поможет бороться со старением.

Сплав хорошо штампуется в горячем и холодном состоянии, его можно подвергнуть вытяжке, при этом металл не теряет своих положительных свойств.

Свариваемость стали 3

можно сваривать с помощью практически любого современного метода, не боясь, что она потеряет свои качественные характеристики. Металл не нуждается в прогреве и термической обработке перед свариванием. Вот почему щитки, рамы и каркасы в основном варят из предлагаемого сплава.

Термическая обработка стали 3

Закалка. Помогает добиться не типичных характеристик сплава, а также неравновесной структуры.

Отжиг. Используется для придания металлу равномерной структуры, уменьшения пластичности.

Отпуск. Помогает снизить внутренне напряжение металла. Благодаря отпуску сталь становится максимально прочной и твердой.

Термическая обработка позволяет улучшить качественные свойства металла без изменения его состава (прямая экономия). Она помогает продлить эксплуатационный срок стали, изменить габариты. После ее проведения сталь можно использовать для изготовления несущих элементов зданий.

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?

Химический состав

Марку Ст3 относят к углеродистым конструкционным сталям обыкновенного качества. В состав входят следующие химические элементы:

• углерод до 0,22%;
• кремний до 0,17%;
• марганец до 0,65% и многие другие, в том числе хром и никель.

ГОСТ

Металлургические комбинаты производят следующую номенклатуру изделий из марки Ст3:

1. Поковки ГОСТ 8479-70;
2. Прокат ГОСТ 2591-2006;
3. Полосовой и ленточный прокат ГОСТ 14918-80;
4. Рельсы ГОСТ 5812-82;
5. 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

Применение стали Ст3

Технические параметры Ст3, позволяют ее использовать для производства нагруженных элементов сварных конструкций и деталей машин и механизмов, работающие при положительных температурах.

Некоторые виды проката, в частности, пятой категории используют при производстве металлоконструкций, которые могут работать при температурах от -40 до 425 градусов Цельсия при знакопеременных нагрузках.

После сооружения сложных конструкций имеет смысл провести термическую обработку, в частности, отжиг. Та операция необходима для снятия напряжений, возникающих после выполнения сварочных работ.

Кроме того, этот материал используют при производстве строительной арматуры Ат400с.

Лист, произведенный из данной стали, применяют для производства деталей, произведенной по технологии холодной штамповки. Из него производят корыта для сбора СОЖ и отработанных масел, устанавливаемых на станках, емкости различного объема и назначения, крышки для станочного оборудования, кожухи и пр.

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.

Технологические свойства

Сталь этой марки не имеет никаких ограничений по свариванию любым доступным способом в т.ч. газовой, электрической.

Ключевыми показателями стали можно назвать следующие:

• стойкость к воздействию коррозии;
• механические характеристики;
• свариваемость.

Эти показатели позволяют разделить стальные сплавы на такие группы, как: обычной, повышенной и высокой прочности. Для деталей, имеющих толщину или диаметр свыше 36 мм, после сварки имеет смысл выполнить термообработку, которая снимет напряжения, возникающие в зоне сварочного шва под воздействием высокой температуры сварки.

Механическая обработка

Выбор режимов резания и подбор инструмента - это важная часть, необходимая для составления правильного технологического процесса обработки деталей, изготовленных из Ст3.

Для ее точения или фрезерования применяют режущий инструмент, выполненный из твердых сплавов ВК8 , Т5К10. Для получения резьбы и внутренней, и наружной применяют метчики и плашки, выполненные из сталей Р18 , Р6М5. При обработке на станках токарно-фрезерной группы целесообразно применять водоэмульсионные СОЖ, например, Эмульсол. Кстати, при нарезании резьбы вручную желательно использовать касторовое масло, которое существенно облегчает работу.

Выбор скорости обработки производят на основании свойств стали, технических параметров станочного оборудования и вида обработки. Например, при диаметре заготовки от 60 до 100 мм, допустимо использовать токарный резец с размером державки 16х25 мм. При глубине резания в 3 мм, скорость подачи суппорта должна равняться от 0,7 до 1,2 мм на один оборот шпинделя. При обработке на токарном станке допускается скорость вращения шпинделя в пределах 700 оборотов в минуту.

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.

Раскисление стали Ст3

Процесс раскисления выполняют для удаления лишнего кислорода, который снижает механические характеристики стали. Для этого применяют кремний или алюминий. Они нейтрализуют кислород, а появляющиеся окислы служат стимулом для формирования очагов кристаллизации и тем самым способствуют появлению мелкозернистой структуры. Стали, прошедшие через эту операцию разделяют на три типа:

• спокойные - сп;
• полуспокойные - пс;
• кипящие - кс.

В чем их отличия друг от друга. Спокойные стали получили свое название, потому что они не кипят при розливе. Они имеют более однородную структуру, они лучше обрабатываются сваркой и проявляют хорошую стойкость к динамическим нагрузкам. Но, с другой стороны, стоят они дороже и именно поэтому более широкое распространение получили стали полуспокойные. Они занимают место между спокойными и кипящими сплавами. Кстати, именно полуспокойные стали чаще всего применяют для создания конструкций разного назначения. Для ее получения используют меньшее количество раскислителя, по большей части - это кремний.

Как пример можно привести использование стали ст3 пс для создания строительных конструкций.

Тут следует отметить, что сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. При покупке этой марки, предприятие поставщик должен предоставить документы с результатами испытаний материала на химический состав, по прочностным характеристикам, временные сопротивления и прочее.