Сталь Ст3: характеристика, расшифровка, ГОСТ

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

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.

Примеси и способ раскисления

В качестве примесей для производства стали Ст3сп используются следующие вещества:

• хром в количестве 0,3%;
• никель в количество 0,3%;
• медь в том же количестве, что и первые два компонента;
• содержание серы не должно превышать 0,005%;
• фосфор в количестве не более 0,04%;
• азота не больше 0,1%.

Далее идет процесс раскисления стали, который является одним из важнейших. В течение этой операции из вещества удаляется весь кислород, а дальнейшие качества будут ухудшаться в зависимости от того, какое вещество использовалось. В зависимости от протекания процесса имеется три вида:

• Спокойная сталь — в качестве примесей для раскисления используют марганец, кремний, алюминий.
• Кипящая — используется только марганец.
• Полуспокойная — применяются марганец и алюминий.

Таким образом, становится ясно, что расшифровка стали Ст3сп — это спокойная сталь. Этим производитель указывает на степень раскисления вещества.

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;

Зарубежные аналоги маркм стали 3сп

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

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.

Свариваемость

Востребованность стали объясняется плотностью и степенью раскисления. Сплав действительно хорошо подвержен свариванию. Можно использовать дуговые, электрошлаковые, контактно-точечные способы. Из стали Ст3 производят декоративные кованые изделия: ограды, решетки, перила.

Сварка материала

Этот материал довольно хорошо поддается такому воздействию, как сварка. Широкий спектр технических параметров, которые к тому же можно модифицировать при помощи различных добавок, считаются универсальными. Отличная свариваемость — это одно из первых достоинств, которыми обладает сталь.

Свойства и параметры сырья позволяют использовать дуговые виды сварки автоматического и ручного типа. Кроме того, допускается применение контактно-точечного и электрошлакового метода. Также стоит отметить, что этот материал можно успешно использовать и для производства кованых предметов.

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.

Ударная вязкость ВСт3сп

Состояние поставки, термообработка	+20	после мехстарения	-20
Лист поперечным сечением 5-9 мм	78	39	39
Лист поперечным сечением 10-25 мм	68	29	29
Лист поперечным сечением 26-40 мм	49
Широкая полоса продольным сечением 5-9 мм	98	49	49
Широкая полоса продольным сечением 10-25 мм	78	29	29
Широкая полоса продольным сечением 26-40 мм	68
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 5-9 мм	108	49	49
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 10-25 мм	98	29	29
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 26-40 мм	88

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.

Ударная вязкость стали ВСт3сп

Состояние поставки, термообработка	+20	после мехстарения	-20
Лист поперечным сечением 5-9 мм	78	39	39
Лист поперечным сечением 10-25 мм	68	29	29
Лист поперечным сечением 26-40 мм	49
Широкая полоса продольным сечением 5-9 мм	98	49	49
Широкая полоса продольным сечением 10-25 мм	78	29	29
Широкая полоса продольным сечением 26-40 мм	68
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 5-9 мм	108	49	49
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 10-25 мм	98	29	29
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 26-40 мм	88

Свойства сплава

Основные физические свойства стали 3:

• плотность – 7850 кг/м3, показатель может колебаться в определенных пределах;
• модуль упругости – 200 ГПа;
• коэффициент теплопроводности – 55 Вт/м*К;
• величина, характеризующая отношение относительного поперечного сжатия к растяжению – 0,3.

Среди технических параметров особое значение придается:

• поверхностной твердости – 131 МПа;
• временному сопротивлению – 360-570 МПа;
• пределу текучести – 235-245 МПа;
• относительному удлинению – 33%;
• относительному сужению – 59%;
• температурному диапазону ковки – 750-1300 градусов;
• неограниченной свариваемости любым из возможных способов;
• отсутствию склонности к отпускной хрупкости и флокеночувствительности.

Раскисление стали

На   механические свойства стали Ст3 большое влияние оказывает степень раскисления, которая обязательно должна указываться в маркировке. Раскислением называют процесс удаления растворенного кислорода из расплава. Кислород считается вредной примесью, так как он образует с железом оксиды, повышающие хрупкость и пористость сплава.

В качестве раскислителей используются вещества, обладающие более высоким сродством к кислороду, чем железо – марганец, кремний или алюминий. Соединяясь с кислородом, они восстанавливают железо до свободного состояния. Образующиеся при этом оксиды MnO, SiO2, Al2O3 удаляются вместе со шлаками. Различают три степени окисления стали.

Спокойные стали входят в разряд самых качественных. Они маркируются символами «сп» и отличаются:

• плотной, однородной структурой;
• высокими показателями пластичности;
• максимальной устойчивостью к коррозии.

Характеристики стали 3сп позволяют использовать ее при сооружении несущих металлоконструкций. Ее главным недостатком является высокая стоимость.

Полуспокойные стали («пс») занимают промежуточное положение по качеству и цене. Их кристаллизация происходит без кипения, но с выделением большого количества газа. В силу более доступной стоимости полуспокойные стали часто используют для изготовления менее ответственных изделий.

Кипящие стали характеризуются:

• неоднородной структурой;
• высокой загрязненностью газами;
• повышенной хрупкостью.

Но они превосходно поддаются обработке при любом температурном режиме. При соблюдении необходимых условий они представляют самый доступный и практичный материал.

Термическая обработка

Для улучшения эксплуатационных характеристик стали Ст3 применяется термообработка с помощью:

• отжига, позволяющего добиться равновесной структуры металла и более низкой пластичности;
• закалки, придающей сплаву максимальную твердость;
• отпуска, который снимает внутренние напряжения, возникающие при закалке;
• цементации, повышающей поверхностную твердость и износоустойчивость без изменения внутренней структуры.

Температурные режимы:

• для закалки – 900-920 градусов;
• отпуска – 180-250;
• нормализации – 920-950 градусов.

После термообработки основной структурной составляющей поверхности сплава становится мартенсит с карбидами высокой износостойкости и твердости — выше 60 HRC. Внутренняя структура металла будет оставаться пластичной и вязкой с показателем твердости 30-42 HRC.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы сплава определяются его механическими свойствами. Одной из важных характеристик стали 3 является хорошая свариваемость без предварительной подготовки и последующей термообработки. Сварку можно проводить любым из методов:

• дуговым;
• электрошлаковым;
• контактно-точечным;
• плавящимся электродом в углекислом газе;
• аргонно-дуговым.

Для изделий, толщина которых превышает 36 мм, сварочные работы рекомендуется проводить с подогревом детали и термической обработкой шва.

Сплав представляет универсальный конструкционный материал, который по совокупности положительных качеств превосходит высоколегированные стали.

Достоинства марки стали Ст3сп состоят:

• в наличии гомогенной структуры, обеспечивающей защиту металла от внешнего воздействия;
• высокой коррозионной устойчивости;
• повышенной твердости и упругости;
• отсутствии флокеночувствительности и отпускной хрупкости;
• устойчивости к динамическим нагрузкам;
• доступной стоимости по сравнению с другими сплавами.

Недостатком сталей Ст3 является невысокая устойчивость к низким температурам.

Область применения

Технологические параметры спокойных сталей позволяют использовать их в производстве:

• листового и фасонного проката;
• труб и арматуры для магистральных газопроводов;
• крупных подвесных конструкций в железнодорожной отрасли и железнодорожного инструмента;
• двухслойных листов, устойчивых к коррозии.

Наиболее широкое применение имеют полуспокойные стали. Несмотря на сниженные показатели твердости и пластичности, эти сплавы характеризуются более доступной стоимостью. Из них получают:

• трубы для систем отопления разного диаметра и толщины стенок;
• листовой прокат для обшивки корпуса различных агрегатов;
• уголки и квадраты для несущих конструкций.

Кипящая сталь входит в категорию самых доступных по стоимости. Из-за высокой концентрации кислорода эксплуатационные свойства материала заметно ниже, но он хорошо поддается термической обработке. Из него производят изделия рядового назначения, которые не подвергаются переменным нагрузкам.

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.

Типы термообработки стали 3сп

На данный момент выделяют три основные разновидности термообработки для сталей – отпуск, закалка и отжиг. Последний применяется в тех случаях, когда необходимо получить у сплава равномерную структуру или уменьшить пластичность. Закалка используется в большинстве своем для придания материалу неравновесной структуры и нетипичных характеристик. С помощью отпуска можно снизить внутреннее напряжение стали, которое возникло в процессе закалки, дополнив его при этом еще и полиморфным превращением. По завершению процесса отпуска происходит уникальная метаморфоза, ведь сплав получает максимально возможную для своего состава твердость и прочность, хотя и теряет не менее важное свойство пластичности. Общие свойства  и функции сплава напрямую зависят от его характеристик и приобретенной в процессе термической обработки структуры. Стоит выделить несколько основных характеристик сталей, которые определяют их сферу применения. Это пластичность, прочность и температурный режим плавления.

Процесс термической обработки наделяет сталь 3сп рядом качеств, которые позволяют использовать ее, как материал в основе несущих элементов множества конструкций. Помимо этого, данный сплав стали 3сп может быть использован при создании деталей, работа которых должна осуществляться исключительно при положительных температурах окружающей среды. Заметим также, что она используется в виде листового или фасонного проката с толщиной не более десяти миллиметров в качестве несущих элементов в конструкциях, созданных с помощью сваривания, которые могут функционировать в диапазоне температур: от -40 до +425 градусов Цельсия.

Марка стали СТ3ПС. Характеристики, применение, цены и аналоги

Сталь СТ3ПС – это конструкционный полуспокойный материал обычного качества. Он используется для изготовления несущих и второстепенных конструкций, которые эксплуатируются при температуре более 0 градусов. Данный вид является одним из наиболее востребованных металлов, изготавливается конвертерным и мартеновским способом.

Как расшифровывается аббревиатура?

Расшифровка стали СТ3ПС осуществляется в соответствии с Госстандартом 380-2005:

• Ст – сталь с преобладание углерода;
• 3 – номер состава;
• пс – полуспокойная (уровень раскисления).

Какие химсоставляющие входят?

Сплав относится к углеродистым конструкционным металлам обычного качества. В химический состав стали СТ3ПС входят:

• С – 0,22%;
• Si – 0,05%;
• Mg – 0,6%.

В качестве легирующих компонентов выступают никель и хром.

Технологические свойства

Сваривается металл любым известным способом, в том числе электрической и ручной сваркой. К основным характеристикам его относятся:

• свариваемость;
• высокие механические качества;
• антикоррозионные свойства.

Благодаря этим данным определяется класс стали – обычный, повышенной прочности и высокопрочный. После сварки производится температурная обработка только в том случае, когда толщина составляет более 36 мм. Это сокращает количество остаточных напряжений, обеспечивая длительный срок службы и устойчивость к износу.

Где и как применяется?

Эксплуатационные качества позволяют использовать сплав для изготовления элементов сварных конструкций, работающих под нагрузкой, деталей машин и механизмов. Рабочая температура должна быть выше 0 градусов. Пятая категория прокатных элементов может применяться в условиях отрицательных температур -40/-425 С при действии переменной нагрузки.

Сложные изделия требуют последующей термообработки, чаще всего применяется отжиг. Он снижает остаточные напряжения после сварки. Область применения СТ3ПС включает изготовление арматуры Ат-400С.

Листы используются для изготовления деталей методом холодного штампования. В результате получают поддоны для сбора смазочно-охлаждающих жидкостей на производстве, емкости разного объема и назначения, кожухи и т.д.

Технические характеристики

К характеристикам стали СТ3ПС относятся:

пригодность к сварке	свариваема;
твердость НВ 10-1	131 МПа;
диапазон плавки	1300-1400 градусов;
плотность	7850 кг/м3;
увеличение длины при растяжении	23-25%;

Стоимость

Цена стали СТ3ПС составляет порядка 40 руб. за килограмм. Она может отличаться в зависимости от объема заказа и способа доставки. Основным нормативным документом для материала является ГОСТ 380-71. При покупке металла необходимо проверить сертификаты соответствия и паспорта качества, в которых приводится информация относительно химического состава, прочности и других механических характеристик.

Готовые изделия

Из марки стали СТ3ПС изготавливают:

• трубы, арматуру;
• прокат;
• катанки;
• толстолистовые элементы.

Отличия между СТ3ПС от СТ3СП?

Первой отличительной чертой является наличие разных индексов. Спокойная сталь раскислена марганцем, алюминием или кремнием. Она не кипит при розливе, более однородная, легкосвариваемая, устойчивая к динамическим воздействиям. Полуспокойный материал раскисляется при минимальном количестве шлака и неметаллических вкраплений. Стоимость его ниже.

Нюансы производства

Характеристики металла определяются на основании его химического состава и технологии изготовления. Основой стали СТ3ПС является феррит – твердый раствор углерода, никеля и хрома. Чем больше содержится в материале углерода, тем выше его прочность.

Нежелательными примесями в составе являются сера (0,05%) и фосфор (0,04%). Сера образует сернистое зерно, которое приводит к красноломкости стали. Фосфор взаимодействует с ферритом, что снижает пластичность при работе в условиях повышенных температур и увеличивает хладноломкость на холоде.

Для изготовления стали СТ3ПС используется мартеновский и конвертерный способ производства. Основные показатели металла являются идентичными при любом способе, но конвертерный имеет меньшую стоимость.

Для чего раскисляется?

Раскисление – это процесс, при котором из сплава выводится лишний кислород. Это обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства материала. Реакция происходит за счет введения в состав алюминия и кремния. На их основе формируются очаги кристаллизации, вокруг которых создается однородная структура с мелким зерном.

Как сваривается?

Высокие технические характеристики стали СТ3ПС позволяют сваривать ее без ограничений, для этого используются способы сварки:

• контактный;
• электрошлаковый;
• механизированный плавящимся электродом в среде СО2;
• автоматический под флюсом;
• ручной аргонодуговой;
• ручной дуговой.

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