Сталь ст3пс конструкционная углеродистая

Свойства полосовой стали Ст3сп и ее химический состав

Горячекатаная полоса согласно ГОСТ 103-2006 может производиться:

• из углеродистых обыкновенного качества
• углеродистых качественных
• низколегированных и легированных сталей.

В нашей стране основным материалом для производства является первая из перечисленных групп. Это связано с обязательными свойствами горячекатаного проката – низкой стоимостью, технологичностью и свариваемостью.

Полоса горячекатаная из углеродистых сталей обыкновенного качества производятся согласно требований ГОСТ 535-88, химический состав материала регламентируется ГОСТ 380-2005.

В отличие от других марок, стали обыкновенного качества маркируются не по химическому составу, а имеют свой номер, соответствующий содержанию углерода, марганца, кремния и механическим свойствам. Например, Ст0: содержание углерода не более 0,23%, марганец и кремний не регламентируются. Это наиболее дешевая сталь, часто получаемая при «провале» плавки по химическому составу.

Ст1…Ст6 имеют разбег содержаний углерода от 0,06…0,12% до 0,38…0,49%, марганца — от 0,25…0,5% до 0,50…0,8%. Содержание кремния определяется степенью раскисления стали и составляет 0,05%…0,30%. Если после номера стоит буква «Г» — это означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца (0,8…1,20%).

Сталь Ст3 – наиболее востребованная по химическому составу сталь, содержащая 0,14…0,22% углерода. Такое процентное содержание обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и свариваемости.

После номера стали по ГОСТ 380-2006 указывается ее степень раскисления. Раскисление – удаление из расплава кислорода, образующего газовые пузыри и повышающего пористость при помощи кремния или других элементов, имеющих высокое сродство к кислороду. Как известно, с повышением степени раскисления различают кипящие (кп), полуспокойные (пс) и спокойные (сп) стали. Наиболее популярная у потребителей сталь Ст3сп.

Нужно добавить, что с повышением содержания углерода возрастают прочностные и снижаются пластические свойства стали. ГОСТ 545-88 определяет следующие контролируемые механические свойства – временное сопротивление разрыву (ранее – предел прочности), относительное удлинение, ударная вязкость при +20С и -20С, а также пластичность при изгибе.

Сталь Ст3сп имеет гарантируемые свойства:

• временное сопротивление – 370…490 Н/мм2, предел текучести – не менее 205…255 Н/мм2 в зависимости от толщины полосы;
• относительное удлинение – не ниже 23…26% в зависимости от толщины полосы;
• минимальная ударная вязкость KCU (образец Шарпи с круглым надрезом) при комнатной температуре – 88…108 Дж/см2, при отрицательной температуре – 29…49 Дж/см2.

Поставка Ст3пс

Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.

Применение данной марки металла

Сплав СТ45 (шпоночная сталь) применяется в промышленности (чаще в металлургической) для изготовления высокопрочных деталей, поверхность которых подвергается термической обработке, нормализуется или улучшается.

• валы-шестерни;
• цилиндры;
• распределительные и коленчатые валы;
• шпиндели;
• кулачки патронов станков;
• плоскогубцы;
• шестерни;
• ручные тисочки;
• бандажи;
• круглогубцы;
• бесшовные трубы.

Коленчатые и распределительные валы изготавливаются в большом диапазоне диаметров, имеют ступени и канавки. При помощи фрезерной обработки круглых заготовок, выполненных с использованием закаливания и отпуска, производятся шестерни, шпиндели и кулачки.

Благодаря высокой прочности сталь 45 часто применяют при изготовлении крепежа, способного выдерживать поперечную нагрузку. Из этого сплава изготавливают также листовой материал и пластины, применяемые в производстве и для обшивки несущих конструкций.

Способность переносить большие перепады температуры делает СТ45 незаменимой при производстве редукторов. Сталь 45 – это основной сплав, применяемый в машиностроении. Легче всего прокат поддаётся разрезанию, поэтому заготовки из неё обрабатываются точением и фрезерованием.

Невысокая хрупкость и достаточная твёрдость позволяют изготавливать из СТ45 такие сложные технические изделия как звёздочки и шестерёнки со сложной конфигурацией.

Диапазон применения стали существенно расширяется за счёт легирования, повышения концентрации хрома, закаливания состава. Помимо вышеперечисленных изделий из СТ45 изготавливают:

• муфты;
• валы;
• штоки и пальцы крейцкопфов для насосов различных видов;
• компрессоры;
• переводники и стволы для вертлюгов, бурильных труб и рабочих;
• корпуса долот;
• ролики привенторов;
• фиксаторы и шпонки буровых станков;
• цепные колёса буровых лебёдок.

Сплав применяется для выпуска арматуры, скалок насосов, цапф, элементов пневмопроводов, которые не используются под давлением и не свариваются. Из него выпускают фланцы, которые устанавливаются в трубопроводах с давлением от 10 МПа.

Расшифровка

В индексе каждой конкретной марки стали зашифрованы все ключевые особенности ее состава. Поэтому для профессионала эти цифры уже говорят обо всем:

• Первая цифра сообщает предельное содержание углерода в сплаве в десятых долях процента. То есть «3» для стали марки ст3пс означает, что в ней содержится не более 0,3% углерода. Во втором же случае «09» соответствует 0,09%.
• Буквы «ПС» и «СП» указывают на класс раскисления, то есть степени удаления из сплава кислорода. В данном случае это «полуспокойная» сталь, которую получили через химическую реакцию с титаном или алюминием.
• Буквой «Г» кодируется марганец. А цифра «2», идущая за ней, показывает содержание в процентах. Буква «С» — это кремний. Цифры после нее нет, потому что концентрация очень мала.

То есть в стали марки 09г2с марганца не должно быть более 2%, а кремния — более 1%.

Как видите, основные характеристики уже налицо: одна из сталей содержит в несколько раз больше углерода, а другая легирована марганцем и кремнием. Что же это означает для практического применения обоих?

Расшифровка

Различие марок стали определяется не только разным химическим составом, но и спецификой изготовления. Умение расшифровать маркировку позволяет на основании полученной информации о составе сплава и технологии изготовления предположить его технические характеристики и определить область применения. Каждый вид стали задаётся в маркировке соответствующей буквой.

Стали принято классифицировать по составу, качеству изготовления, типу выплавки, структуре и назначению.

По качеству изготовления выпускаются обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Сплавы повышенного качества маркируются буквой А, проставленной в конце маркировочного обозначения.

Тип выплавки подразделяет стали на конверторные, мартеновские, электростали и изготовленные по особенной методике.

По назначению сплавы принято делить на конструкционные, инструментальные, строительные и специальные. В маркировочном коде это отображается буквой и последующим числом, которое показывает содержание в сплаве веществ, благодаря которым сплав отнесён к такой категории.

Так сталь 45 обозначается сочетанием Cn и следующим за ним числом, демонстрирующим количество хрома в сплаве. СТ45 – качественная углеродистая конструкционная сталь мартеновской выплавки.

Окончательная структура стали определяется процессом нагрева сплава до критических точек, позволяющим менять состояния кристаллической решётки, и вариантом последующего охлаждения, то есть закаливанием.

Каждая из итоговых структур придаёт сплаву новые свойства:

1. Перлитная – улучшает сваривание и обработку.
2. Ферритная увеличивает пластичность.
3. Карбидная и аустенитная закалки повышают прочность.

По раскислению (снижению в составе стали кислорода и оксидов) сплавы подразделяются на кипящую сталь (сп), спокойную (кп) и полуспокойную (пс).

Описание

Сталь Ст3сп применяется: для изготовления просечно-вытяжных листов, несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах; фасонного и листового проката (5-й категории) для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 °С до +425 °С, при толщине проката свыше 25 мм — от -20 °С до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью; заготовок деталей трубопроводной арматуры; поковок сением до 300 мм. классов прочности КП 175, КП 195; изготовления сварных переходов, фланцев, сварных тройников и других фасонных деталей трубопроводов АС с температурой эксплуатации от -20 °С до +200 °С; в качестве основного слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионностойких листов; горячекатаных корытного, одножелобчатого и С-образного профилей для сельскохозяйственных машин; профиля для корпуса конечной передачи трактора; горячекатаного профиля для изготовления ободьев колес сельскохозяйственных машин; электросварных труб для изготовления деталей и конструкций в мотовелостроении; рельсов двухголовых, тавровых и типа Р5, предназначенных для наземных и подвесных путей; стальных гнутых замкнутых сварных квадратных и прямоугольных профилей, предназначенных для применения в сельскохозяйственном машиностроении, тракторостроении и других отраслях народного хозяйства; горячекатаных стальных профилей для шпунтовых свай, предназначенных для ячеистых конструкций и противофильтрационных завес; костылей класса точности С, предназначенных для крепления железнодорожных рельсов к деревянным шпалам и брусьям; колец цельнокатаных различного назначения.

Примечание

Степень раскисления — Сп.Сортовой, полосовой и фасонный прокат изготавливается классом прочности 265 при сечении до 20 мм. При упрочняющей обработке (регламенитуемая или контролируемая прокатка или ускоренное охлаждение) поставляется прокат сечением до 20 мм классов прочности 295, 325 и 345.Сталь Ст3сп обеспечивает класс прочности листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей КП 265 при толщине проката до 20 мм без применения дополнительной упрочняющей обработки.

Химический состав

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

Ключевыми моментами, которые касаются химического состава, назовем следующее:

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

Химический состав

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

Расшифровка марок Ст3

Провести расшифровку любой марки можно в соответствии с установленными стандартами и нормативной документации. Обозначение стали по ГОСТ позволяет при расшифровке марок определить основные качества. ГОСТ 380 определяет наличие следующих разновидностей металла:

1. Сталь Ст3сп.
2. Сталь Ст3пс.
3. Сталь Ст3кп.

Стоит учитывать, что индексы должны применяться при любой маркировке.

Свойства различных марок Ст3

Марка материала может расшифровываться следующим образом:

1. СТ – обозначение, которое указывает на обыкновенное качество углеродистой стали. Примером назовем Ст3сп5.
2. 3 – цифра, являющаяся условным номером марки сплава. В зависимости от концентрации углерода могут применяться цифры в пределе о 0 до 6.
3. Г – в некоторых случаях может применяться подобный символ для обозначения марганца. Определенный тип стали, к примеру, Ст3гпс имеет в составе марганец 0,8%.
4. Сп – степень раскисления материала. При рассмотрении Ст3пс5 можно сказать, что структура полуспокойная, но при этом степень раскисления достаточно высокая. Обозначение «пс» применяется для полуспокойных, «кп» — кипящих сплавов.

Швеллер СТ3ПС5

Расшифровывается Ст3кп2 подобным образом относительно недавно. Ранее использовались другие стандарты при маркировке. Кроме этого, ранее деление металла проводилось на несколько различных групп.

Химический состав

Сталь марки СТ45 обычно включает в себя следующие химические элементы:

• от 0,42 до 0,5% углерода (что следует из марки стали);
• от 0,17 до 0,37% кремния;
• от 0,5 до 0,8% марганца;
• не более 0,25% никеля;
• до 0,04% серы;
• не больше 0,035% фосфора;
• до 0.25% хрома;
• не более 0,25% меди;
• до 0,08% мышьяка;
• около 97% железа.

1. Как отличить, например, сталь 45 от СТ3, опираясь на разницу в их составе?Как видно из приведённого выше описания, основными составляющими сплава СТ45 являются углерод, определяющий твёрдость стали, и железо. У стали 3 углерода в составе от 0,14 до 0,22%, то есть в 2 раза меньше. Включение легирующих элементов незначительное в обоих сплавах. Хром, никель и медь представлены в СТ45 в концентрации 0,25%, а в СТ3 их может содержаться до 0,3%.
2. Какая сталь прочнее, СТ3 или СТ45? По доле углерода ясно, что сталь 45 прочнее и твёрже СТ3.Легирование – это введение в состав сплава небольшого количества примесей для изменения химических и физических свойств основного металла. Добавление в сталь других металлов позволяет увеличить износоустойчивость, прочность или коррозионную стойкость сплава.

   При повышении качества стали по одному из параметров могут снижаться показатели по-другому. Нержавеющие стали, например, менее прочны, чем углеродистые, а повышение прочности углеродистых сталей способствует ухудшению их антикоррозионных качеств.

Механические характеристики

Что нужно знать о стали марки 35 — Стальмет

Сталь марки 35 относят к разряду конструкционных углеродистых и качественных. Наиболее активно используют в строительстве и машиностроении, где в полной мере проявляются основные ее преимущественные свойства: твердость и податливость к разноплановым обработкам.

Производят сталь 35, согласно ГОСТу 1050-88, регламентирующему все важные моменты, включая химический состав, механические свойства, твердость, способы обработки.

Химический состав, основные характеристики

Уже в обозначении стали 35 – характеристики сплава

Простая цифровая информация указывает, пожалуй, на самое важное – процентное содержание углерода при незначительном объеме примесей, что и определяет целый ряд востребованных потребителем свойств

Химические элементы в процентном соотношении распределены следующим образом: Fe – примерно 97, C – 0,32- 0,4, Si – 0,17- 0,37, Mn – 0,5-0,8. Ni, Cr, Cu составляют по 0,25, а вот P, S и As – соответственно, 0,035, 0,040 и 0,08.

Сталь 35, характеристики ее, обусловлены принадлежностью к классу среднеуглеродистых сплавов, куда также входят стали марок 30, 40, 45 и 50. Сырье отличается высокими прочностными свойствами, при этом не обладает ни пластичностью, ни вязкостью низколегированных сталей, что, впрочем, и не требуется. Механические свойства подробно расписаны в таблицах ГОСТа 1050-88

Способы обработки стали 35

В процессе производства металлопроката, деталей сталь 35 подвергают:

• нормализации (отжигу);
• закалке с низким отпуском;
• закалке ТВЧ.

Сырье куют при температурном режиме от 1280 оС до 750 оС  с последующим охлаждением, обрабатывают резанием, применяя технологию оптимального отжига, повышающего предел упругости сплава.

Что касается свариваемости, то в ГОСТе данную возможность классифицируют как ограниченную. Если сталь 20 сваривается без ограничений, за исключением деталей, прошедших химико-термическую подготовку, то марка стали 35 «более требовательна» — необходим подогрев и специальная термообработка. Основные рекомендуемые способы сваривания – РДС, ЭШС, АДС под флюсом с газовой защитой.

Сталь 35 (ГОСТ 1050-88) проходит закалку. По сути, это нагрев сплава до температуры выше критической или, как еще уточняют, температуры растворения избыточных фаз. В результате из структуры аустенита образуется неустойчивая, метастабильная структура мартенсит. Так, для стали 35 температура закалки составляет от 850 до 870 оС. После ее проведения твердость стали 35 – 45 HRC. Таблицы твердости проката после обработки ниже:

Для данной марки рекомендуют закалку с низким отпуском. Это означает, что обработку лучше проводить при температуре не выше 160 — 200 оС. При таких условиях происходит требуемое снижение закалочных напряжений, мартенсит превращается уже в отпущенный мартенсит без заметного снижения твердости стали 35, повышается ее прочность, улучшается вязкость.

О применении сплава

Сталь 35 (ГОСТ 1050-88), характеристики и ее основные эксплуатационные свойства неизменно востребованы многими строительными компаниями и организациями, машиностроительными и станко-инструментальными заводами.

Металлоконструкции, в том числе, и арматурные, фасонный прокат (круг, шестигранник ст35), а также валы различного назначения, оси и цилиндры, шестерни, шатуны и диски, шпиндели и траверсы – все это производят из конструкционной углеродистой качественной стали марки 35.

Здесь есть смысл заметить, что данный среднеуглеродистый сплав редко применяют при изготовлении некоторых крупногабаритных деталей и механизмов, поскольку сырье тяжело прокаливать. К тому же имеют место потери в механических показателях.

Виды поставки и ГОСТы

Твердость и плотность стали 35, ее практичность и невысокая стоимость оценена многими отечественными потребителями. Благодаря существованию стали 35 с ее характеристиками, пока еще ждут применения:

Фасонный прокат проверенного заводского качества, выполненный в соответствии с ГОСТами 2590-2006 (круг г/к ст. 35), 2879-2006, 2591-2006, 8509-93, 8240-97, 8510-86, 8239-89, 10702-78.

• листы толстые (ГОСТы 1577-93, 19903-74, 4041-71);
• листы тонкие (ГОСТ 16523-97);
• шлифованный пруток, серебрянка (ГОСТы 10702-78 и 14955-77);
• калиброванные круги (ГОСТы 8560-78, 7417-75, 8559-75, 10702-78);
• полосы (ГОСТы, 103-2006, 82-70,1577-93);
• ленты (ГОСТ 2284-79);
• проволока (ГОСТы, 5663-79 и 17305-91);
• поковки, кованые заготовки по ГОСТам 8479-70 и 1133-71;
• трубы в соответствии с ГОСТами 8731-74, 8734-75, 8732-78 и 8733-74.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.