Содержание
Сталь СТ3: химический состав и свойства
Сталь – это сплав двух элементов железа, углерода, легирующих примесей, которые добавляют в металл для придания ему нужных свойств. Ст3 – это конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, широко распространена во всех сферах промышленного производства. Является самым распространенным металлом для несущих строительных конструкций. Из этого сплава делают лист, профиль, трубу, двутавры и другой металлопрокат.
Химический состав
Марки стали различаются по составу, который определяет механические характеристики, область применения и свариваемость материала.
Небольшое количество легирующих элементов и высокая пластичность Ст3 делает её самым распространённым сплавом, применяемым в строительстве. Ни одна стройка не может обойтись без проката из Ст3.
Химический состав материала включает следующие элементы:
- железо – 97%;
- углерод – 0,14-0,22%;
- никель, медь, хром – каждый не больше 0,3%;
- марганец — 0,4-0,65%;
- кремний — 0,05-0,17%;
- мышьяк менее 0,08%;
- серы не более 0,05;
- фосфор менее 0,04%.
Углерод определяет твёрдость, прочность, пластичность, показатели свариваемости, физико-механические свойства стали. Сера и фосфор – вредные примеси.
Легирующие элементы в структуре этого сплава, которые влияют на его характеристики – это марганец, хром, медь и никель.
Физические и механические свойства
Сталь Ст3 это самая используемая марка металла, применяемая в строительстве и в машиностроении. Низкая цена в сочетании с физико-механическими показателями, которые определили популярность этого материала.
Перечислим механические показатели Ст3:
- предел текучести 205-255 МПа;
- временное сопротивление разрыву 370-490 МПа;
- относительное удлинение 22-26%;
- ударная вязкость при температуре:
- 20 0С составляет 108 Дж/см2;
- 20 0С равняется 49 Дж/см2;
- твёрдость HB 10-1: 131 МПа.
Прочностные показатели предел текучести и относительное удлинение – зависят от толщины и формы проката. Чем больше толщина металлопроката, тем ниже значение показателя, самые низкие показатели у труб, высокие показатели у листов, толщиной 5-10 мм.
Плотность Ст3 составляет 7850 кг/м3. Сплав относится к хорошо свариваемым материалам.
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.
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.
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.
Сталь Ст3сп: характеристики, свойства, аналоги
Ст3сп – углеродистая сталь обыкновенного качества, используемая для изготовления несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей. Химический состав стали Ст3сп соответствует требованиям стандартов ДСТУ 2651 и ГОСТ 380
Классификация: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества.
Продукция: Листовой и сортовой прокат, в т.ч. фасонный.
Химический состав стали Ст3сп в соответствии с ДСТУ 2651, %
С
| Si | Mn | P | S | Ni |
Cr
|
N
|
Cu
|
0. 14-0.22
|
0.15-0.30
|
0,40-0,65
|
≤0.04
|
≤0.05
|
≤0.30
| ≤0.30 | ≤0.010 | ≤0.30 |
Механические свойства стали Ст3сп
Стандарт | Временное сопротивление, Н/мм2 | Предел текучести, Н/мм2, для толщин, мм, не менее | Относительное удлинение, %, для толщин, мм, не менее | |||||
До 20 | 20-40 | 40-100 | Более 100 | До 20 | 20-40 | Более 40 | ||
ГОСТ 14637, ДСТУ 8803 | 370-480 | 245 | 235 | 225 | 205 | 26 | 25 | 23 |
Аналоги стали Ст3сп
США
| A284Gr. D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017 |
Япония
|
SS330, SS34, SS400
|
Евросоюз
|
Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
|
Китай
|
Q235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z, Q235C
|
Швеция
|
1312, 1313
|
Финляндия
|
FORM300H, RACOLD03F, RACOLD215S
|
Австрия
|
RSt360B
|
Применение
Сталь марки Ст3сп используется при изготовлении несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Из стали Ст3сп изготавливают толстолистовой и тонколистовой прокат, сортовые и фасонные профили (швеллеры, двутавры, уголки, полоса, круги, арматура и др.). Кроме того, Ст3сп применяют при изготовлении труб различного назначения и сечения, поковок, штамповок и метизов. Сталь применяется в гражданском и промышленном строительстве, при прокладке надземных, наземных и подземных коммуникаций.
Сваривание
Сварка изделий из стали Ст3сп может производиться без подогрева и последующей термообработки. Однако при толщине изделия более 3,6 см рекомендуется подогревать материал до ста градусов и выполнять последующую термообработку.
Сталь
Ст3сп: характеристики, свойства, аналоги
Ст3сп – углеродистая сталь стандартных марок, применяемая в несущих элементах сварных и несварных конструкций и деталей. Его химический состав соответствует стандартам ДСТУ 2651 и ГОСТ 380.
Классификация: Стандартная конструкционная углеродистая сталь.
Продукт: Стальной лист и сортовой прокат.
Химический состав стали Ст3сп, %
С | Си | Мн | Р | С | Никель | Кр | Н | Медь |
0,14-0,22 | 0,15-0,3 | 0,4-0,65 | <0,04 | <0,05 | <0,03 | <0,3 | <0,01 | <0,3 |
Механические свойства стали Ст3сп
Стандарт | Предел прочности при растяжении, Rm (МПа) | Стандарт Минимальный предел текучести, ReH (МПа) | Коэффициент минимального удлинения σ, % | |||||
До 20 | 20-40 | 40-100 | Более 100 | До 20 | 20-40 | Более 40 | ||
ГОСТ 14637 ДСТУ 8803 | 370-480 | 245 | 235 | 225 | 205 | 26 | 25 | 23 |
Аналоги стали Ст3сп
США | A284Gr. D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017 |
Япония | нержавеющая сталь 330, нержавеющая сталь 34, нержавеющая сталь 400 |
ЕС | Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2 |
Китай | К235, К235А, К235А-Б, К235А-З, К235Б, К235Б-З, К235К |
Швеция | 1312, 1313 |
Финляндия | ФОРМА300Х, РАКОЛД03Ф, РАКОЛД215С |
Австрия | РСт360Б |
Применение
Сталь Ст3сп применяется в несущих элементах сварных и несварных конструкций и узлов, эксплуатируемых при положительных температурах. Из него изготавливают толстолистовые и тонколистовые изделия, прокат и фасонные профили (швеллеры, двутавры, уголки, полосы, обоймы, крепления и т.п.). Также из него изготавливают трубы различного назначения и разного сечения, поковки, штамповки и другие металлические детали. Применяется в гражданском и промышленном строительстве, на наземных, надземных и подземных железных дорогах.
Сварка
Сварка стали Ст3сп допускается без предварительного подогрева и последующей термической обработки. Однако для деталей толщиной более 3,6 см материал целесообразно нагревать до 100°С и затем подвергать термообработке.
Сталь Ст3сп (ВСт3сп) / Auremo
Сталь Ст3кп (ВСт3кп)
Сталь Ст6сп (ВСт6сп)
Сталь Ст6пс (ВСт6пс)
Сталь Ст5сп
Сталь Ст5пс
Сталь Ст5ГПС
Сталь Ст4сп (ВСт4сп)
Сталь Ст4пс (ВСт4пс)
Сталь Ст4кп (ВСт4кп)
Сталь Ст3сп (ВСт3сп)
Сталь Ст3пс (ВСт3пс)
Сталь Ст3Гсп (ВСт3Гсп)
Сталь Ст3Гпс (ВСт3Гпс)
Сталь Ст2сп (ВСт2сп)
Сталь Ст2пс (ВСт2пс)
Сталь Ст2кп (ВСт2кп)
Сталь Ст1сп
Сталь Ст1пс
Сталь Ст1кп
Сталь Ст0
Обозначение
Наименование | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ Кириллица | Ст3сп |
Обозначение ГОСТ Латинская | кт3ср |
Транслитерация | Ст3сп |
Химические элементы | 3 |
Имя | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ Кириллица | ВСт3сп |
Обозначение ГОСТ Латинская | BCt3cp |
Транслитерация | ВСт3сп |
Химические элементы | 3 |
Описание
Сталь ст3сп применяется: для изготовления просечно-вытяжных листов, несущих элементов сварных и несварных конструкций и узлов, работающих при положительных температурах; фасонный и плоский прокат (5-й разряд) для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: с толщиной листа до 25 мм в диапазоне температур от -40 °С до +425 °С, при толщине 25 мм прокатанный — от -20 °С до +425 °С при условии поставки с гарантированной свариваемостью; заготовки деталей трубопроводной арматуры; поковки Сениам до 300 мм. классы прочности КП 175, КП 195; изготовление приварных переходов, фланцев, приварных тройников и другой арматуры трубопроводов, а также с рабочей температурой от -20°С до +200°С; в качестве основного слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионно-стойких листов; горячекатаный лотковый, односельчанный и С-образный профили для сельхозтехники; профиль корпуса главной передачи трактора; горячекатаные профили для производства колес сельскохозяйственных машин; трубы электросварные для изготовления деталей и конструкций в мотовелотехнике; рельсы двуглавые, тавровые Р5, предназначенные для наземных и подвесных путей; профили стальные гнутые закрытые сварные квадратного и прямоугольного сечения, предназначенные для использования в сельскохозяйственной, тракторной и других отраслях народного хозяйства; стальные горячекатаные профили шпунтовые, предназначенные для ячеистых конструкций и непроницаемой завесы; костыли класса точности, предназначенные для крепления рельсов к деревянным шпалам и рельсам; цельнокатаные кольца различного назначения.
Примечание
Степень раскисления — сп.
Сортовой прокат, плоский и сортовой прокат изготавливают сечением 265 класса прочности до 20 мм. При упрочняющей обработке (регламентной или контролируемой прокатке или ускоренном охлаждении) получают сортовой прокат до 20 мм классов прочности 295, 325 и 345.
Сталь ст3сп обеспечивает листовые марки прочности, универсальный широкополосный прокат и гнутые профили КП 265 с толщиной листа до 20 мм без применения дополнительной упрочняющей обработки.
Стандарты
Наименование | Код | Стандарты |
---|---|---|
Листы и полосы | В33 | ГОСТ 10885-85, ТУ 108.1273-84, ТУ 14-1-3579-83, ТУ 14-1-4912-90, ТУ 14-1-5032-91, ТУ 302.02.988-92, ТУ 14-1- 5241-93, ТУ 14-1-4431-88 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ГОСТ 19281-89, ГОСТ 380-2005 |
Ленты | В34 | ГОСТ 19851-74 |
Трубы стальные и соединительные детали к ним | В62 | ГОСТ 3262-75, ГОСТ 8696-74, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10707-80, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 24950-81, СТО 798 1 2008 г. , ТУ 14-3-1160-83, ТУ 14-3-1428-86, ТУ 14-3-1473-87, ТУ 14-3-377-87, ТУ 1380-001-08620133-93, ТУ 1380- 001-08620133-05, ТУ 14-3Р-56-2001, ТУ 1303-002-08620133-01, ТУ 1373-013-02949352-2003 |
Ленты | В24 | ГОСТ 3560-73, ГОСТ 6009-74, СТП М309-74 |
Прокат сортовой и фасонный | В22 | ГОСТ 4781-85, ГОСТ 5267.0-90, ГОСТ 5422-73, ГОСТ 5781-82, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93 , ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 10884-94, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 12492.1-90, ГОСТ 12492.2-90, ГОСТ 12492.4-90, ГОСТ 12492.5-90, ГОСТ 12492.13 , ГОСТ 12492.14-90, ГОСТ 19240-73, ГОСТ 19425-74, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 25577-83, ГОСТ 26020-83, ГОСТ 30565-98, ГОСТ 535-2005, ГОСТ 30136-95, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ОСТ 5.9086-85, ОСТ 5.9087-84, ТУ 14-2-341-78, ТУ 14-2-949-91, ТУ 14-1-5282-94 , СТО АСЧМ 20-93, ТУ 14-1-5283-94, ТУ 14-105-568-93, ТУ 14-1-5254-94 |
Рельсы. Оболочка. Оболочка. Костыли | В42 | ГОСТ 5812-82, ГОСТ 8142-89, ГОСТ 16277-93 |
Листы и полосы | В23 | ГОСТ 82-70, ГОСТ 8568-77, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 14918-80, ГОСТ 16523-97, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 16523-89, ГОСТ 16523-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90 , ТУ 36.26.11-5-89, ТУ 108-1126-82, ТУ 14-1-3023-80, ТУ 14-1-4632-93 |
Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 8479-70, ТУ 108-11-908-87, СТ ЦКБА 010-2004 |
Прокат сортовой и фасонный | В32 | ОСТ 1 92049-76, ТУ 14-105-454-86, ТУ 14-2-849-89, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-1-1271-75, ТУ 14-136-367-2008 |
Быки. Бланки. Плиты | В31 | ОСТ 3-1686-90, ТУ 14-1-4944-90 |
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка | В05 | ОСТ 36-58-81, ОСТ 26-260.453-92 |
Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТ ЦКБА 026-2005 |
Методы испытаний. Упаковка. Маркировка | В29 | ТУ 14-106-485-99 |
Механические характеристики
Сечение, мм | с Т |с 0,2 , МПа | σ B , МПа | д 5 , % | д 4 | г, % | кДж/м 2 , кДж/м 2 | Число твердости по Бринеллю, МПа |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Трубы электросварные прямошовные (Dy=10-530 мм) в состоянии поставки. Перечисленный основной металл marsvolta | |||||||
≥225 | ≥372 | ≥22 | — | — | — | — | |
Кольцо кованое по ОСТ 1 92049-76. Нормализация | |||||||
100 | ≥215 | ≥355 | ≥16 | — | — | — | — |
Трубы электросварные прямошовные ТУ 1303-002-08620133-01 в состоянии поставки (в разрезе указана толщина стенки) | |||||||
20-25 | ≥235 | 370-480 | ≥25 | — | — | ≥290 | — |
6-20 | ≥245 | 370-480 | ≥26 | — | — | ≥290 | — |
Поковки. Нормализация | |||||||
100-300 | ≥175 | ≥355 | ≥24 | — | ≥50 | ≥590 | 101-143 |
100 | ≥175 | ≥355 | ≥28 | — | ≥55 | ≥640 | 101-143 |
100-300 | ≥195 | ≥390 | ≥23 | — | ≥50 | ≥540 | 111-156 |
100 | ≥195 | ≥390 | ≥26 | — | ≥55 | ≥590 | 111-156 |
Горячекатаный толстолистовой прокат, сортовой прокат и арматура в состоянии поставки | |||||||
10-20 | ≥245 | 370-480 | ≥26 | — | — | — | — |
20-40 | ≥235 | 370-480 | ≥25 | — | — | — | — |
40-100 | ≥225 | 370-480 | ≥23 | — | — | — | — |
10 | ≥245 | 380-490 | ≥26 | — | — | ≥1080 | — |
100 | ≥205 | 370-480 | ≥23 | — | — | — | — |
Заготовки трубной арматуры. Выдержка при 900-950 °С (2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) отжиг на воздухе | |||||||
300 | ≥195 | ≥390 | ≥23 | — | ≥50 | ≥540 | 111-156 |
Лист горячекатаный в состоянии поставки (заданной группы прочности) | |||||||
≤2 | ≥235 | 360-530 | — | ≥20 | — | — | — |
2-3,9 | ≥235 | 360-530 | — | ≥22 | — | — | — |
≤2 | ≥255 | 370-530 | — | ≥20 | — | — | — |
2-3,9 | ≥255 | 370-530 | — | ≥22 | — | — | — |
Лист холоднокатаный в состоянии поставки (заданной группы прочности) | |||||||
≤2 | ≥235 | 360-530 | — | ≥22 | — | — | — |
2-3,9 | ≥235 | 360-530 | — | ≥24 | — | — | — |
≤2 | ≥255 | 370-530 | — | ≥22 | — | — | — |
2-3,9 | ≥255 | 370-530 | — | ≥24 | — | — | — |
Прокат толстолистовой по ТУ 14-1-5241-93. Закалка+Отпуск (образцы поперечные) | |||||||
20-40 | ≥235 | 370-480 | ≥25 | — | — | — | — |
40-50 | ≥225 | 370-480 | ≥23 | — | — | — | — |
8-20 | ≥245 | 370-480 | ≥26 | — | — | — | — |
Прутки и профили из высокопрочной стали в состоянии поставки по ГОСТ 19281-89 (указанный класс прочности) | |||||||
≤20 | ≥265 | ≥430 | ≥21 | — | — | — | — |
Размер заготовки горячекатаной мм 140х120 | |||||||
— | ≥220 | ≥445 | ≥33 | — | ≥59 | — | — |
— | ≥205 | — | — | — | — | — | — |
— | ≥180 | ≥285 | ≥34 | — | ≥80 | — | — |
Листовая и конструкционная сталь в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм | |||||||
— | 205-340 | 420-520 | 28-37 | — | 56-68 | — | — |
— | 215-285 | — | — | — | — | — | — |
— | 205-265 | — | — | — | — | — | — |
— | 155-255 | 275-490 | 34-43 | — | 60-73 | — | — |
— | 125-175 | 215-390 | 36-43 | — | 60-73 | — | — |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформации 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с | |||||||
— | ≥73 | ≥100 | ≥57 | — | ≥96 | — | — |
— | ≥51 | ≥63 | ≥95 | — | ≥95 | — | — |
— | ≥38 | ≥65 | ≥84 | — | ≥100 | — | — |
— | ≥25 | ≥43 | ≥79 | — | ≥100 | — | — |
— | ≥19 | ≥31 | ≥80 | — | ≥100 | — | — |
— | ≥14 | ≥25 | ≥84 | — | ≥100 | — | — |
Описание механических меток
Наименование | Описание |
---|---|
Раздел | Раздел |
с Т | с 0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию 0,2% |
о В | Предел кратковременной прочности |
г 5 | Удлинение после разрыва |
г 4 | Удлинение после разрыва |
у | Относительное сужение |
кДж/м 2 | Прочность |
Физические характеристики
Температура | Е, ГПа | л, Вт/(м · °С) |
---|---|---|
20 | 194 | — |
100 | 192 | 55 |
200 | 187 | 54 |
300 | 183 | 50 |
400 | 178 | 45 |
500 | 167 | 39 |
600 | 159 | 34 |
700 | 146 | 30 |
800 | 120 | — |
900 | 99 | — |
Технологические свойства
Наименование | Значение |
---|---|
Свариваемость | Сварные без ограничений; методы сварки: РДС, АДС, электрошлаковая сварка под флюсом и в газовой защите, ССС. |