Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Сталь ст3пс конструкционная углеродистая

Стали углеродистые обыкновенного качества

Относятся к числу наиболее дешевых и широко применяемых. Из них получают до 70% всего проката – горячекатаного, сортового и фасонного толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Из этих сталей изготовляют трубы, поковки, штамповки, ленту, проволоку, металлические изделия (метизы): гвозди, канаты, сетки, болты, гайки, заклепки, а также мало- и средненагруженные детали; штифты, шайбы, шпонки, крышки, кожухи, а из стали номеров 4-6 – валы, винты, зубчатые колеса и шпиндели. Стали обыкновенного качества хорошо свариваются.

В зависимости от назначения углеродистые стали обыкновенного качества подразделяют (ГОСТ 380- 94) на три группы: А – поставляемые по механическим свойствам, Б – поставляемые по химическому составу и В – поставляемые по механическим свойствам и химическому составу. В зависимости от нормируемых показателей (прочностная характеристика, химический состав) сталь каждой группы подразделяют на группа А – 1, 2 и 3-я; группа Б – 1, 2,-я; группа В – 1, 2, 3, 4, 5, 6-я.

Буквы Ст означают «сталь», цифры от 0 до 6 – условный номер марки, характеризующий механические свойства стали. С увеличением номера марки повышаются предел прочности σв и предел текучести σт и уменьшается относительное удлинение δ. Для обозначения степени раскисления после номера марки ставятся индексы: кп – кипящая, пс – полуспокой- ная, сп – спокойная (например: СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп; табл. 8 и 9).

Механические свойства углеродистой стали обыкновенного качества группы А и примерное назначение углеродистой стали обыкновенного качества приведены в табл. 8

Таблица 8. Стали углеродистые, их механические свойства и назначение

Марка сталиСвойстваПримерное назначение
σв, МПаσт, МПаδ, %
Ст0Не менее

300

23Неответственные строительные конструкции, прокладки, шайбы, кожухи. Свариваемость хорошая
Ст1кп

Ст1пс, Ст1сп

300-390

310-410

35 Малонагруженные детали металлоконструкций – заклепки, шайбы, шплинты, прокладки, кожухи. Свариваемость хорошая
Ст2кп

Ст2пс, Ст2сп

320-410

330-430

215

225

33 Детали металлоконструкций – рамы, оси, ключи, валики, цементируемые детали. Свариваемость хорошая
СтЗкп СтЗпс, СтЗсп СтЗГпс

СтЗГсп

360-460

370-480

370-490

390-570

235

245

245

27

Рамы тележки, цементируемые и цианируемые детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины, крюки кранов, кольца, цилиндры, шатуны, крышки
Ст4кп

Ст4пс, Ст4сп

400-510

410-530

255

265

25 Валы, оси, тяги, пальцы, крюки, болты, гайки, детали при невысоких требованиях к прочности
Ст5пс, Ст5сп

Ст5Гпс

490-630

540-590

285

285

20 Валы, оси, звездочки, крепежные детали, зубчатые колеса, шатуны, детали при повышенных требованиях к прочности
Ст6пс

Ст6сп

Не менее

590

315

315

15 Валы, оси, бойки молотов, шпиндели, муфты кулачковые и фрикционные, цепи, детали с высокой прочностью

Для возможности распознания марок стали при складировании, прокат маркируют несмываемой краской. Для этого, независимо от группы и степени раскисления стали, используют краску цветов, указанных в табл. 9.

Таблица 9. Цвет маркировки стали углеродистой обыкновенного качества

Марка сталиЦвет маркировкиМарка сталиЦвет маркировки
Ст0Красный и зеленыйСтЗГпсКрасный и синий
Ст1Белый и черныйСт4Черный
Ст1ГпсБелый и красныйСт4ГпсЧерный и красный
Ст2ЖелтыйСт5Зеленый
Ст2ГпсЖелтый и красныйСт6ГпсЗеленый и белый
Ст3КрасныйСт6Синий

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
ЛентыВ34ГОСТ 19851-74
Трубы стальные и соединительные части к нимВ62ГОСТ 3262-75, ГОСТ 8639-82, ГОСТ 8642-68, ГОСТ 8644-68, ГОСТ 8645-68, ГОСТ 8646-68, ГОСТ 8696-74, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10707-80, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 13663-86, ГОСТ 13664-68, ОСТ 5.6065-74, ОСТ 5.9162-73, TУ 14-3-1160-83, TУ 14-3-1428-86, TУ 14-3Р-56-2001, TУ 1373-022-05757850-08, TУ 1373-013-02949352-2003
Проволока стальная низкоуглеродистаяВ71ГОСТ 3282-74
ЛентыВ24ГОСТ 3560-73, ГОСТ 6009-74, СТП М309-74
Классификация, номенклатура и общие нормыВ20ГОСТ 380-2005
Сортовой и фасонный прокатВ22ГОСТ 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 10551-75, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 19240-73, ГОСТ 19425-74, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, 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, TУ 14-2-341-78, TУ 14-1-5283-94
Листы и полосыВ23ГОСТ 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, TУ 14-1-521-73, СТП М324-90
Болванки. Заготовки. СлябыВ31ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-4944-90
Листы и полосыВ33TУ 14-1-3579-83, TУ 14-1-4431-88
Сортовой и фасонный прокатВ32TУ 14-11-245-88, TУ 14-136-367-2008

Описание

Сталь Ст3кп применяется: для изготовления просечно-вытяжных листов, малонагруженных элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при температурах от -40 °С до +400 °С; фасонных профилей используемых в вагоностроении; поковок сением до 300 мм. классов прочности КП 175, КП 195; горячекатаных корытного и С-образного профилей для сельскохозяйственных машин; рифленой ромбической и точечной стали для судостроения; профиля для корпуса конечной передачи трактора; электросварных труб для изготовления деталей и конструкций в мотовелостроении; стальных горячекатаных листов с односторонним ромбическим и чечевичным рифлением; 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; костылей класса точности С, предназначенных для крепления железнодорожных рельсов к деревянным шпалам и брусьям.

Регламентирующие документы

Документ, регламентирующий точность состава при производстве стали Ст3пс — ГОСТ 380-2005, изданный еще в 1960 году. Его правила действуют как раз к сфере строительных сталей к которым и относится Ст3пс. Следование требованиям ГОСТа подтверждает соответствие химического состава и качества изделий (штампованные детали, трубы, проволока и т.п.).

Далее прилагается список главных условий производства:

  • Изготавливается материал исключительно в мартеновских или бессемеровских печах.
  • Видимые в обжатой заготовке невооруженным глазом — шероховатости, распады слоев и раковина посадки должны быть удалены.
  • По просьбе заказчика сплав может поставляться в заранее обработанном термальным воздействием виде.
  • Состав стали ни при каких обстоятельствах не изменяется без желания заказчика, и должен соответствовать вышеизложенному набору процентного содержания химических элементов.

Также подразумевается сохранение стандарта по толщине стали и ее рекомендуемых физических (прочность, сила воздействия коррозии, растяжение, текучесть, сопротивление и т.п.) и технических характеристик.

Химический состав

Химический состав стали Ст3кп по плавочному анализу ковшовой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в ().

Химический состав стали Ст3кп по плавочному анализу ковшовой пробы
углеродамарганцакремниясерыфосфорахроманикелямедимышьякаазота
Массовая доля, %Массовая доля элемента, %, не более
0,14-0,220,30-0,600,050,0500,0400,300,080,010
Предельные отклонения по массовой доле элементов, %
+0,03+0,050−0,040+0,006+0,002

Примечания:
Допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца на 0,10 % для тонколистового проката и толстолистового проката толщиной до 10 мм при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств ().
Допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца до 0,25 %, а нижний предел массовой доли углерода не нормируется, если плавка предназначена для изготовления сортового и фасонного проката, кроме поставляемого для судостроения и вагоностроения, при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств ().
Допускается повышение массовой доли кремния до 0,07 % в плавках, предназначенных для изготовления сортового и фасонного проката ().
Допускается увеличение массовой доли меди до 0,40 %, хрома и никеля — до 0,35 % каждого, в стали, изготовленной скрап-процессом, при этом массовая доля углерода должна быть не более 0,20 % ().
Допускается увеличение массовой доли азота до 0,012 % при выплавке стали в электропечах и до 0,013 %, при условии снижения нормы массовой доли фосфора не менее чем на 0,005 % при каждом повышении массовой доли азота на 0,001 % ().

Методы отбора проб для определения химического состава стали — по ГОСТ 7565, химический анализ стали — по ГОСТ 12359, ГОСТ 17745, ГОСТ 18895, ГОСТ 22536.0- ГОСТ 22536.11, ГОСТ 27809, ГОСТ 28033 или другими методами, утвержденными в установленном порядке и обеспечивающими необходимую точность.

Определение массовой доли хрома, никеля, меди, мышьяка, азота и кремния допускается не проводить при условии гарантии обеспечения норм изготовителем ().

марка стали, аналоги, расшифровка, характеристики

В производстве металлоконструкций – сталь С245 относится к низкоуглеродистым маркам, применяемая для строительных конструкций.

Химический состав

Сталь состоит из приблизительно:

  • 98 % железа,
  • 0,2 % углерода,
  • 0,65 % марганца,
  • от 0,05 до 0,015 % кремния,
  • до 0,3 % хрома, никеля и меди вместе взятых.

Допускается наличие до 0,05 % серы, 0,04 % фосфора и 0,08% мышьяка.

Расшифровка стали С245

В обозначении стали буква С означает «строительная, цифры 245 – предел текучести (Т) в мегапаскалях (МПа). В более привычных единицах σТ=24,5 кг/кв. мм.

Из других параметров, характеризующих механические свойства стали отметим предел прочности при растяжении в=370 МПа (37 кг/кв. мм).

Свариваемость

Для оценки свариваемости используют критерий эквивалента углерода, рассчитываемого по формуле

Сэ=С+Г/6+Х/5+(Н+Д)/15, где С, Г, Х, Н, Д – количество углерода, марганца, хрома, никеля и меди в процентах в составе стали или сплава.

Для С245 эквивалентный углерод ниже 0,25 %, что означает хорошую свариваемость. Сварной шов не склонен к образованию горячих и холодных трещин. Детали можно сваривать любыми способами без проведения дополнительных мероприятий – предварительного подогрева, проковки околошовной зоны и т. д.

Пластичность

Пластические качества, т. е. способность к деформации в холодном состоянии без признаков разрушения, характеризуется относительным удлинением образца при разрыве и размером площадки текучести.

Сталь С245 имеет показатель относительного удлинения при разрыве, т. е. удлинение образца по отношению к начальному размеру после разрушения, 25 %.

Протяженность площадки текучести, т. е. изменение относительного удлинения, при котором не меняется напряжение, составляет не менее 2,5%.

Это говорит о возможности гибки и штамповки тонких листов стали. Для толстых во избежание появления трещин следует применять местный нагрев.

Чтобы понять различие в деформационной способности тонких и толстых листов, следует обратиться к курсу сопротивления материалов. При сгибе листа разница в изменении размеров наружной и внутренней стороны будет тем больше, чем больше толщина. Значит, у толстого листа относительная деформация будет больше и вероятность разрушения – появления трещин – выше.

С повышением температуры предел текучести металла снижается, а площадка текучести увеличивается. Поэтому для деформации стального листа большой толщины его необходимо нагреть или увеличить радиус сгиба.

Коррозионная стойкость

Легирующие компоненты – кремний, медь и др. – несколько повышают коррозионную стойкость сталей.

С245 обладает средней стойкостью к окислению. Её достаточно для межоперационного хранения заготовок, а также для эксплуатации внутри сухих помещений без дополнительной защиты. В остальных случаях следует наносить лакокрасочные покрытия соответствующие условиям эксплуатации конструкции.

Аналоги

По ГОСТ 27772-88, марке С245 соответствуют стали:

  • Ст3пс5 и Ст3сп5 по ГОСТ 380 и ГОСТ 535 (прил. 1 ГОСТ 27772-88)
  • ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71 (табл. 51б прил. 1 СНиП II-23-81)
  • ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 (табл. 51б прил. 1 СНиП II-23-81)
  • 18пс по ГОСТ 23570–79 (табл. 51б прил. 1 СНиП II-23-81)
  • E235-B, E235-C, Fe 360-B и Fe 360-C по ISO 630:1995 (прил. А ГОСТ 380-2005)

Применение

Марка С245 используется для изготовления листового и фасонного проката – равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, тавры, двутавры. Прокат применяется в производстве металлоконструкций различного назначения. Благодаря хорошей свариваемости в их производстве широко используются сварные соединения.

Особо ответственные конструкции, работающие в условиях постоянных повышенных вибрационных нагрузок обязательны соединения заклёпками или иными способами, препятствующими распространению возможных трещин.

В качестве аналогов стали марки С245 можно назвать сталь Ст.3пс, сталь Ст.3сп, близкие по механическим свойствам и химическому составу. Следует отметить, что обязательным требованием является полное и или частичное окончание раскисления сталей до процесса разливки в изложницы. Об этом говорят буквы пс и сп в обозначении марок.

Низколегированная конструкционная сталь С245 обладает свойствами, удовлетворяющими требованиям, предъявляемым к металлоконструкциям общего применения.

Она хорошо сваривается всеми видами сварки без дополнительных мероприятий, снижающих красно- и синеломкость.

Сталь обладает средней коррозионной стойкостью. Это требует использования защитных лакокрасочных покрытий металлоконструкций, изготовленных из описанных сталей, эксплуатируемых на открытом воздухе.

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

Механические и физические характеристики

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

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

Механические и физические свойства стали Ст3ПС

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

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

Наименованиеσв, МегапаскальσТ, Мегапаскальδ5, %Ψ, %
Труба, изготовленная по ГОСТу 8696-7437224523 
Труба, изготовленная по ГОСТу 10705-8037222522 
Прокат стали по ГОСТу 535-2005370-480205-24523-26 
Толстый лист стали по ГОСТу 14637-89370-480205-24523-26 
Стальная арматура, изготовленная по ГОСТу 5781-8237323525 
Стальная катанка, изготовленная по ГОСТу 30136-95490-540  60
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации