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.
Применение стали Ст3сп с учётом характеристик и свойств
Сталь данного типа является одной из самых востребованных в строительстве и промышленности.
Отсутствие в сплаве кислорода, и однородная структура – это факторы, повышающие стойкость к образованию коррозии в агрессивных средах. Эти качества, а также большая пластичность делают данную сталь незаменимой при производстве конструкций, элементов, к которым предъявляются большие требования по жёсткости.
Это прокат – листовой и фасонный (швеллеры, двутавры и тавры, уголки), заготовки для арматуры, элементы трубопроводов (в частности, квадратные трубы), и пр.
Характеристики стали дают возможность возводить из неё опорные несущие конструкции, каркасы, эксплуатация которых ведётся в сложных условиях.
Из стали Ст3сп изготавливают элементы и детали без термообработки, что даёт возможность сохранить все характеристики сплава – фланцы, тройники, переходы.
Сталь используют также в качестве основного слоя при производстве горячекатаных 2-слойных листов, стойких к коррозии.
Устаревшие обозначения стали по ГОСТ 380
Часто, особенно в Сети, встречаются устаревшие обозначения углеродистых сталей общего назначения, например, ВСт3пс. Встречаются ссылки на редакции ГОСТ 380 от 1971, 1988, 1994, 1960 и даже 1950 годов!
Дело в том, что ГОСТ 380-1971 (давно замененный) предусматривал поставку сталей трех групп: группа А – с гарантируемыми механическими свойствами (сталь не подвергалась термической обработке); группа Б – с гарантируемым химическим составом (сталь подвергалась термической обработке); группа В – с гарантируемыми механическими свойствами и химическим составом (для сварных конструкций).
Стали группы А обозначались также как и по действующему ГОСТ 380-2005 (см. выше), например, Ст3кп.
Стали группы Б применялись только в самых неответственных случаях.
Действующий ГОСТ 380-2005 в отличие от ГОСТ 380-71 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.
Это интересно: Описание и характеристики стальной проволоки по ГОСТ 3282-74
Назначение стали ст 3
Именно благодаря преимуществам материала обработчики металла и строители стремятся купить ст3 для своей работы. Простота сварки, прочность и удобство использования делает сталь ст3 незаменимым помощником при производстве многих деталей и метизов. Из нее делают:
- Сварные и не сварные конструкции, выполняется производство используемых при положительных температурах деталей (щитки, каркасы, кожухи, рамы).
- Из проката толщиной до 10мм производятся работающие без трения малонагруженные детали, такие как корыта или крышки станков.
- Модифицированная сталь применяется для изготовления швеллеров, уголка или двутавровых балок, фасонных выгонных профилей.
Круг ст3 может использоваться для создания монтажной арматуры, сеток, хомутов, водогазопроводных труб, проволоки и других элементов.
Сталь марки 3 нефлокеночувствительна, не имеет склонности к отпускной хрупкости и обладает свариваемостью без ограничений. Свою роль играет и доступная цена на ст3.
Характеристики стали СТ3
Все характеристики стали ст3 регулируют нормативы ГОСТ 380-71. В его состав может входить от 0,14 до 0,22% углерода. Сталь 3 имеет качественные свойства, которые определяются свариваемостью, механическими свойствами и коррозийной стойкостью. От механических характеристик зависит то, к какой группе относится сталь: высокопрочная, обычной или повышенной прочности.
Химический состав стали СТ3
Марка стали | Массовая доля элементов, % | Углерод Марганец | Кремний |
СТ3кп | 0,14-0,22 | 0,30-0,60 | Не более 0,5 |
СТ3пс | 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,5-0,15 |
СТ3сп | 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,15-0,30 |
СТ3Гпс | 0,14-0,22 | 0,80-1,10 | не более 0,15 |
СТ3Гсп | 0,14-0,20 | 0,80-1,10 | 0,15-0,30 |
Ударная вязкость проката из стали СТ3
Марка стали* | Толщина проката | Ударная вязкость, ДЖ/см2, не менее | ||||
KCU | KCV | |||||
+20°С | -20°С | после механического старения |
+20°С | 20°С | ||
СТ3пс СТ3сп СТ3Гпс СТ3Гсп |
3,0-5,0 | — | 49 | 49 | — | 9,8 |
5,1-10,0 | 108 | 49 | 49 | 34 | — | |
10,1-26,0 | 98 | 29 | 29 | 34 | — | |
26,1-40,0 | 88 | — | — | — | — | |
* Для стали СТ3кп ударная вязкость не нормируется |
Массовая доля элементов стали Ст3сп по ГОСТ 380-2005
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Cu (Медь) |
As (Мышьяк) |
Fe (Железо) |
0,14 — 0,22 | 0,15 — 0,3 | 0,4 — 0,65 | < 0,05 | < 0,05 | < 0,3 | < 0,3 | < 0,3 | < 0,08 | остальное |
При мартеновской и конвертерной выплавке доля азота составляет 0,01%. Допускается увеличение N < 0,013% при условии снижения массовой доли P не менее, чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%. ТУ 14-1-5283-94: по требованию потребителя P < 0,035, S < 0,04.
Особенности и разновидности материала
Форма самих рифлей, их определённое расположение влияют на тип производства этих изделий. Промышленность выпускает несколько разновидностей такого металлопроката:
- Лист ромбический ГОСТ 8568–77 с нанесённым рифлением. Он отличается диагоналями ромба, которые расположены в определённой последовательности. Они подразделяются на несколько видов: большие, с размерами 60−70 мм; стандартные — 25−30 мм.
- Стальной лист чечевица ГОСТ 8568–77 . Продукция отличается своими рифлями, выполненными в виде овала, сильно похожего на зёрна растений. Рифли находятся под наклоном 90 градусов по отношению к каждому последующему овалу. Угол наклона составляет 45 градусов относительно каждой поверхности рифлёного листа ГОСТ 8568–77 . Соседние рифли разделяет расстояние, выдержанное в пределах 20−30 мм.
- Промышленность выпускает и другие виды рифлёных изделий. К ним можно отнести, например, квинтет. Но этот вид рифления не получил большого распространения.
Поэтому он изготавливается по определённым техническим параметрам. К ним относится длина:
- Мерная;
- Немерная;
- Кратная мерной;
- Мерная, имеющая остаток, равный 10% всей партии.
На точность изготовления рифлёной стали ГОСТ 8568–77 влияет также толщина листа. Металлопрокат с рифлениями может быть нескольких видов:
- Точность высокая — А;
- Нормальная — В.
4 Контроль качества обыкновенных и углеродистых сталей, их маркировка по ГОСТ
Исследования химического состава готовой продукции выполняются по далее указанным Государственным стандартам:
- 28033;
- 22536 (0–11);
- 17745;
- 27809;
- 18895;
- 12359.
Разрешено применять и иные методы, коими располагают метпредприятия. Но такие методы обязаны обеспечивать заданную точность анализа и осуществляться в утвержденном на комбинате порядке.
Важно! Пробы для исследования на соответствие продукции требуемому химическому составу отбираются строго по положениям, изложенным в стандарте 7565. Еще один важный момент
Массовые части меди, хрома, азота, мышьяка и никеля в обыкновенных углеродистых сплавах можно не определять в тех случаях, когда производитель гарантирует их соответствие принятым нормам
Еще один важный момент. Массовые части меди, хрома, азота, мышьяка и никеля в обыкновенных углеродистых сплавах можно не определять в тех случаях, когда производитель гарантирует их соответствие принятым нормам.
ГОСТ 380 требует, чтобы отгрузка стали потребителю производилась по стандарту 7566. Кроме того, углеродистая сталь обязательно маркируется разными цветами (используется несмываемая краска):
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.
Механическая обработка
Обрабатывают детали из марки стали СТ3ПС с помощью заранее подобранного оборудования и скорости. Это обеспечивает сохранение необходимых рабочих показателей, сокращает локальные напряжения и т.д.
Заточка и фрезеровка осуществляется с помощью режущего инструмента, изготовленного из ВК8 или Т5К10. Внутренняя и наружная резьба создается за счет метчиков и плашек из стали Р18 и Р6М5. При обработке на станке необходимо использовать смазочно-охлаждающие жидкости, а при ручной – касторовое масло.
Ударная вязкость стали СТ3ПС позволяет обрабатывать изделия на станочном оборудовании при постоянной вибрационной нагрузке. Скорость зависит от свойств сплава, так же выбирают и другие параметры:
- толщина 6-10 см – державка инструмента 16*25 мм;
- глубина реза 3 мм – скорость подачи 0,7-1,2 мм/об;
- частота вращения 700 об/мин.
Сталь 15ГЮТ Москва и Московская область
Сталь имеет широкий спектр применения в машиностроении, производственной отрасли, строительстве, судостроении, авиастроении и многих других сферах промышленности. Существует множество марок сталей, большинство из них производятся на заказ, есть марки которые постоянно находятся на складе ввиду регулярного спроса. Компания Ресурс реализует сталь 15ГЮТ напрямую от производителя. При постоянном спросе мы готовы предложить взаимовыгодные условия поставки многих марок стали. В том числе и 15ГЮТ.
Выгодная цена на марку 15ГЮТ определяется минимальной наценкой и отсутствием посредников. Мы несем полную ответственность за поставленный материал и гарантируем качество поставки. Стоимость продукции определяется складскими и логистическими затратами, мы имеем возможность поставки стали напрямую с завода производителя, это дает возможность нашим клиентам вести стабильно свой бизнес.
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.
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.
Похожие зарубежные стали
Металл является одним из наиболее распространенных конструкционных сталей. Поэтому к аналогам СТ3ПС относятся зарубежные продукты:
- Q235;
- S235J0;
- Fe235D;
- 1.0038;
- К01804 и D.
Покупая зарубежные номенклатуры товаров необходимо убедиться в соответствии их требованиям ГОСТ и ТУ.
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.
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.
Преимущества и недостатки
Среди сильных сторон этой марки:
- Обладает отличной свариваемостью при любой термической обработке.
- Допуски использования элементов позволяют получить большой разбег по механическим свойствам.
- Невысокая стоимость при широких вариациях применения.
- Возможность проведения закалки током высокой частоты (одна из самых эффективных и экономичных технологий).
- Не склонна к отпускной хрупкости.
- Не флокеночувствительна.
Недостаток, которым обладает марка стали Ст3, присущ всему классу углеродистых аналогов, — это склонность к коррозии. Даже обработка поверхности дает временные результаты. Среди прочих минусов:
- Как правило, структура стали имеет крупно- или среднезернистое строение. Также при проведении цементации и азотирования зерно склонно к быстрому росту, увеличению хрупкости.
- Нельзя использовать для открытого исполнения в северном климате.
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.