Сталь 3 применение характеристики: Сталь Ст3: марки, характеристики, химический состав – Сталь Ст3: характеристика, расшифровка, ГОСТ

Содержание

Сталь Ст3: марки, характеристики, химический состав

Сталь представляет собой материал, в котором основными элементами становятся железо и углерод, а другие вещества включаются в состав для изменения эксплуатационных качеств или контролируются в определенном диапазоне. Довольно больше распространение получила сталь 3. Она применяется для производства самых различных заготовок. Сталь Ст3 многим известна по трубам, которые применяются при создании систем теплоснабжения. Характеристики стали и ее особенности, к примеру, химический состав определяют не только широкое распространение металла, но и определенные особенности термической обработки.

Сталь Ст3Сталь Ст3 Сталь Ст3

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.

Химический состав стали Ст3 делает ее одним из самых распространенных материалов, которые можно встретить на рынке. Без этого металла сложно себе представить современные строительные работы.

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 составХимический состав

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.

Физические и механические свойства

Сталь Ст3, характеристики которой будут рассмотрены подробно, применяется в качестве основы при изготовлении просто огромного количества различных заготовок. Это можно связать с уникальными физическими и механическими свойствами. Механические свойства стали Ст3, которые контролируются при выпуске заготовок, следующие:

  1. Временное сопротивление.
  2. Предел текучести.
  3. Степень изгиба под воздействием большого усилия.
  4. Относительное удлинение.
  5. Ударная вязкость при определенной температуре.

Наиболее важные технические характеристики углеродистой стали 3 следующие:

  1. Поверхность имеет твердость 131 МПа.
  2. Плотность стали неоднородная, вес также может варьироваться в большом диапазоне.
  3. Свариваемость не характеризуется какими-либо ограничениями.
  4. К отпускной хрупкости структура не склонна.
Стальные уголкиСтальные уголки

Стальные уголки

Рассматриваемые свойства стали 3 определяют ее широкое распространение именно в сфере строительства. Большое распространение получил и различный прокат, который применяется при механической обработке.

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 Ст3Свойства различных марок Ст3

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 СТ3ПС5Швеллер СТ3ПС5

Швеллер СТ3ПС5

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

Скачать ГОСТ 380-2005

Применение стали Ст3

Рассматривая различные марки стали нужно учитывать тот момент, что они классифицируются по степени раскисления. Этот химический процесс предусматривает удаление с состава кислорода. Слишком большая концентрация кислорода определяет снижение физических и механических свойств.

Классификация проводится следующим образом:

  1. Спокойная характеризуется тем, что в состав входит от 0,16 до 0,3% кремния.
  2. Полуспокойная имеет средний показатель концентрации рассматриваемого элемента.
  3. Кипящая отличается по химическому составу от спокойной тем, что в составе содержится кремния не менее 0,05%.

Маркируется материал Ст3 соответствующим образом. Для проведения химического процесса могут использоваться различные вещества.

Стоит учитывать, что спокойная обходится намного дороже других вариантов исполнения. Это можно связать со следующими моментами:

  1. Структура однородная, за счет чего повышается степень защиты материала от воздействия окружающей среды.
  2. В состав входит небольшое количество кислорода, что и определяет высокие эксплуатационные качества.

При использовании спокойной стали могут изготавливать следующие изделия:

  1. Прокат листового и фасонного типа.
  2. Арматура и детали, которые можно применять для создания трубопровода. Для транспортировки теплоносителя или газа, другой среды могут применятся различные трубы. Для того чтобы они выдерживали высокую нагрузку и воздействие окружающей среды при изготовлении должны применять материалы, обладающие прочностью и твердостью. Кроме этого, уделяется внимание и себестоимости, так как слишком дорогие сплавы могут быть менее практичными в применении. Сталь 3 подходит в большей степени для изготовления подобных изделий.
  3. Основные и второстепенные элементы, применяемые при изготовлении подвесных конструкций и железнодорожных элементов. В железнодорожной отрасли наиболее востребованы металлы, которые имеют невысокую стоимость и высокие эксплуатационные качества. За счет больших размеров подвесных конструкций цена одного квадратного метра также имеет большое значение.
Стальная арматураСтальная арматура

Стальная арматура

Полуспокойная разновидность стали, применение которой также весьма широкое, в составе имеет около одного процента кислорода. За счет этого характеристики твердости и пластичности выражены в меньшей степени. При применении стали 3 могут изготавливаться:

  1. Трубы. Подобный материал сегодня получил самое широкое распространение. Трубы применяются при создании отопительной системы, в качестве несущих элементов. Стоит учитывать, что трубы могут иметь различный диаметр и толщину создаваемых стенок. Рассматриваемый сплав обладает относительно невысокой коррозионной стойкостью, поэтому нужно проводить защиту поверхности от воздействия повышенной влажности.
  2. Листовой прокат также применяется крайне часто, особенно при изготовлении корпусных изделий или обшивке несущих конструкций. Толщина может варьировать в большом диапазоне. Прокат листовой может применяться при холодной гибке или штамповке. Эти два процесса характеризуются высокой производительностью. Именно поэтому рассматриваемый сплав получил самое широкое распространение.
  3. Квадраты и уголки часто применяются для получения несущих конструкций. Они характеризуются высокой прочностью, так как грани существенно повышают жесткость и могут распределять нагрузку. Уголки и квадраты характеризуются большим количеством параметров: толщина листа, угол расположения плоскостей, длина и форма поперечного сечения. Область применения – изготовление несущих конструкций и усиление уже существующих конструкций.
  4. Различные шестигранники. Они также получили широкое распространение, могут применяться в самых различных отраслях промышленности.
Лист стальной Ст3 горячекатаныйЛист стальной Ст3 горячекатаный

Лист стальной Ст3 горячекатаный

Кипящие сплавы получили широкое распространение по причине доступности. По стоимости они самые доступные, при этом получаемая структура характеризуется высокой степенью обрабатываемости. Кроме этого, сплав хорошо поддается термической обработке, однако эксплуатационные качества по причине высокой концентрации кислорода снижены.

В заключение отметим, что многие аналоги стали 3 обладают соответствующими эксплуатационными характеристиками. Зарубежные производители применяют собственные стандартны при маркировке. При этом концентрация вредных примесей выдерживается в определенном диапазоне. Применение самых современных технологий позволяет снизить количество фосфора и серы в составе, за счет материал становится более прочным и менее хрупким. В некоторых случаях проводится добавление легирующих элементов.

Сталь Ст3: характеристика, расшифровка, ГОСТ

Одной из самых востребованных марок стальных сплавов можно смело назвать сталь Ст3. Этот материал можно найти практически везде, начиная от садовых скамеек и заканчивая сложными сварными конструкциями. Чем это вызвано?

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;

полоса стальная

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

Применение стали Ст3

Технические параметры Ст3, позволяют ее использовать для производства нагруженных элементов сварных конструкций и деталей машин и механизмов, работающие при положительных температурах.

балка Ст3

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.

 

 

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.

лист

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.

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.

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.

Раскисление стали Ст3

Процесс раскисления выполняют для удаления лишнего кислорода, который снижает механические характеристики стали. Для этого применяют кремний или алюминий. Они нейтрализуют кислород, а появляющиеся окислы служат стимулом для формирования очагов кристаллизации и тем самым способствуют появлению мелкозернистой структуры. Стали, прошедшие через эту операцию разделяют на три типа:

  • спокойные – сп;
  • полуспокойные – пс;
  • кипящие – кс.

В чем их отличия друг от друга. Спокойные стали получили свое название, потому что они не кипят при розливе. Они имеют более однородную структуру, они лучше обрабатываются сваркой и проявляют хорошую стойкость к динамическим нагрузкам. Но, с другой стороны, стоят они дороже и именно поэтому более широкое распространение получили стали полуспокойные. Они занимают место между спокойными и кипящими сплавами. Кстати, именно полуспокойные стали чаще всего применяют для создания конструкций разного назначения. Для ее получения используют меньшее количество раскислителя, по большей части – это кремний.

Как пример можно привести использование стали ст3 пс для создания строительных конструкций.

Тут следует отметить, что сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. При покупке этой марки, предприятие поставщик должен предоставить документы с результатами испытаний материала на химический состав, по прочностным характеристикам, временные сопротивления и прочее.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Сталь 3 (СТ3) — характеристики, состав, свойства

Сталь конструкционная углеродистая

Характеристика стали 3 (СТ3)

Марка:

СТ3

Заменитель:

ВСт3сп

Классификация:

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Применение:

несущие и ненесущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) толщиной до 10 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от —40 до +425 °С. Прокат от 10 до 25 мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от —40 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Химический состав в % материала стали 3 (СТ3)

C

Si

Mn

Ni

S

0.14-0.22

0.05-0.17

0.4-0.65

 до 0.3

 до 0.05

 

P

Cr

Cu

As

 до 0.04

 до 0.3

 до 0.3

 до 0.08

Температура критических точек стали 3 (СТ3)

Ac1=735, Ac3(Acm)=850, Ar3(Arcm)=835,  Ar1=680

Механические свойства при Т=20oС стали 3 (СТ3)

Сортамент

Размер

Напр.

sT

d5

y

KCU

Термообр.

мм

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

Прокат горячекатан.

до 20

 

370-480

245

26

 

 

Состояние поставки

Прокат горячекатан.

20-40

 

 

235

25

 

 

Состояние поставки

Физические свойства стали 3 (СТ3)

T

E 10-5

a106

l

r

C

R 109

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2.13

 

 

 

 

 

100

2.08

 

 

 

 

 

200

2.02

 

 

 

 

 

300

1.95

 

 

 

 

 

400

1.87

 

 

 

 

 

500

1.76

 

 

 

 

 

600

1.67

 

 

 

 

 

700

1.53

 

 

 

 

 

Технологические свойства стали 3 (СТ3)

Свариваемость:

без ограничений.

Флокеночувствительность:

не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.


Обозначения:

Механические свойства стали 3 (СТ3):

 

— Предел кратковременной прочности, [МПа]

sT

— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5

— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y

— Относительное сужение, [ % ]

KCU

— Ударная вязкость, [ кДж / м2]

HB

— Твердость по Бринеллю

 

Физические свойства стали 3 (СТ3):

 

T

— Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E

— Модуль упругости первого рода , [МПа]

a

— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]

l

— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]

r

— Плотность материала , [кг/м3]

C

— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]

R

— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

 

Свариваемость стали 3 (СТ3):

без ограничений

— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая

— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудно свариваемая

— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Углеродистая сталь Ст 3: характеристики, применение, твердость, аналоги

К категории конструкционных углеродистых сплавов обыкновенного качества относится сталь 3, характеристики которой обеспечили ей применение во многих областях народного хозяйства. Одним из факторов, способствующих широкому распространению материала, является его низкая себестоимость.

Технические характеристики углеродистой стали 3

Химический состав Технические характеристики углеродистой стали 3

Расшифровка марки стали Ст3 указывает на основные компоненты в ее составе – железо (97%) и углерод (0,14-0,22%). От концентрации углерода зависит основное качество сплава – его твердость. В состав стали входят также небольшие количества:

  • марганца – 0,4-0,65%;
  • кремния – 0,15-0,17%;
  • никеля и хрома – по 0,3%;
  • мышьяка – 0,08%;
  • меди – до 0,3%;
  • серы – 0,05%;
  • фосфора – 0,04%;
  • азота – до 0,008%.

Химический состав углеродистой стали 3

Особенностью сплава Ст3 является жесткое регламентирование содержания вредных примесей – серы и фосфора. Фосфор снижает пластичность металла при действии высоких температур, а сера при взаимодействии с железом образует сульфиды, вызывающие явление красноломкости. Следует отметить и повышенную концентрацию азота, на который приходится почти 0,1%. В соответствии с ГОСТом 380-2005 сплав маркируется с сопутствующими индексами, которые указывают на степень раскисления, например, Ст3Гсп:

  • первые две буквы указывают на углеродистую сталь обыкновенного качества;
  • цифра «3» означает порядковый номер марки по данному ГОСТу;
  • знак «Г» свидетельствует о модификации с повышенным содержанием марганца;
  • «сп», «кп», «пс» – степени раскисления.

Заменителями марки стали Ст3 могут выступать:

  • С245, согласно ГОСТу 27772-88;
  • С285;
  • ВСт3Сп.

Зарубежные аналоги маркируются по другим правилам:

  • A57036, K01804 – США;
  • 40B, 722M24, HFS4 – Великобритания;
  • 1.0038, DC03 – Германия;
  • E24-2, E24-4 – Франция;
  • SS330, SS400 – Япония;
  • Fe360B, Fe360C – Италия;
  • G235C – Китай;
  • RSt360B – Австрия;
  • Fe235D – Венгрия.

Номенклатура продукции включает:

  • сортовой и фасонный прокат по ГОСТу 2591-2006;
  • листы различной толщины и штамповки;
  • трубы и арматуру, согласно ГОСТу 10705-80;
  • ленты и полосы, которые выпускаются по ГОСТу 14918-80;
  • проволоку разного сечения.

Свойства сплава Технические характеристики углеродистой стали 3

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.

Механические свойства стали 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 Технические характеристики углеродистой стали 3

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 Технические характеристики углеродистой стали 3

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 Технические характеристики углеродистой стали 3

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 Технические характеристики углеродистой стали 3

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;
  • 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.

Сталь 3

 

В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.
Твердость материала ст.3: HB 10 -1 = 131 МПа
Свариваемость ст 3: без ограничений
Флокеночувствительность стали ст.3: не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) — для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.

Сплав Ст3 содержит: углерода — 0,14-0,22%, кремния — 0,05-0,17%, марганца — 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома — до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора — до 0,05 и 0,04% соответственно.

Технологические свойства стали марки ст3

Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

          К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

             При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

                  Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

                        По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали — нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители — добавки кремния (0,12 — 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

               Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

                           В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

           Требования ударной вязкости различаются по категориям.

               При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.

                    По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

 

Марка: Ст3сп — она же Ст3 или Ст.3 ! поскольку в случае если тип стали (сп — спокойная, пс- полуспокойная, кп — кипящая) не пишется после Ст3, то под сталью Ст3 понимается именно Ст3сп
Класс: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Использование в промышленности: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах

Углеродистая сталь марки ст3сп — обыкновенного качества

  • Заменители
  • Иностранные аналоги
  • Расшифровка стали Ст3сп
  • Вид поставки
  • Характеристики, применение и назначение
  • Температура критических точек, °C
  • Химический состав, % (ГОСТ 380-94)
  • Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)
  • Нормируемые показатели стали Ст3сп по категориям проката (ГОСТ 535-2005)
  • Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)
  • Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)
  • Применение стали Ст3сп для крепежных деталей(ГОСТ 32569-2013)
  • Условия применения стали Ст3сп для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
  • Стойкость конструкционных материалов против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)
  • Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)
  • Ударная вязкость проката (ГОСТ 535-2005)
  • Механические свойства проката
  • Механические свойства поковок
  • Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)
  • Механические свойства при повышенных температурах
  • Предел выносливости
  • Технологические свойства
  • Сварка
  • Сварочные материалы для электродуговой сварки
  • Сварочные материалы для сварки в защитных газах
  • Сварочные материалы для сварки под флюсом
  • Сварочные материалы для сварки стали ст3сп с другими сталями
  • Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали ст3сп
  • Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов
  • Режимы электродуговой сварки образцов и изделий
  • Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов
  • Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
  • Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
  • Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
  • Узнать еще

Заменители

Сталь СтЗпс,
Сталь С245

Иностранные аналоги

Европа EN 10027-1 (EN 10027-2) S235JR (1.0038)
Германи DIN RSt37-2,
USt37-2
США (AISI, ASTM) A238/C
Франция (AFNOR) E 24-2
Великобритания BS 40B
Чехия (CSN) 11375
Польша PN/H St3SV,
St3SJ,
St3S4U

Расшифровка стали Ст3сп

  • Буквы «В» обозначает, что данная сталь, поставляемая по механическим свойствам и с отдельными требованиями по химическому составу,
  • Буквы «Ст» обозначает «Сталь»,
  • цифра 3 обозначает условный номер марки в зависимости от химического состава,
  • буквы «сп» — спокойная (степень раскисления стали),
  • Если после буквы «сп» следует цифра, то она обозначает категорию. Если цифры нет, то категория стали 1. В зависимости от категории сталь имеет различные нормируемые показатели (см. ниже).
к содержанию ↑

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 535-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 380-94, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89.
  • Лист толстый ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 19903-74.
  • Лента ГОСТ 503-81, ГОСТ 6009-74.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 535-88.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10705-80.

Характеристики, применение и назначение

Сталь Ст3сп относится к конструкционным углеродистым сталям обыкновенного качества общего назначения и применяется для изготовления следующих деталей и конструкций:

  • Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.
  • Фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках:
    • при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425 °C;
    • при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -20 до +425 °C при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

По международному стандарту ИСО 630:1995 сталь Ст3сп обозначается Е 235-С (Fe 360-C)

Ст.3 является широко распространенной сталью в нефтяной, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Из стали этой марки можно изготавливать сварные и штампованные изделия:

  • рамы,
  • каркасы
  • салазки тяжелого нефтепромыслового оборудования
  • основания (блоки)
  • детали буровых и эксплуатационных вышек и мачт
  • тормозные ленты
  • шкивы
  • кулачковые соединительные муфты буровых установок
  • ключи
  • заглушки
  • крышки грязевых насосов
  • стойки
  • кронштейны
  • корпуса редукторов
  • станины буровых установок и т.д.
к содержанию ↑

Температура критических точек, °C

Ас1 Ас3 Аr3 Аr1
735 850 835 680

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C Mn Si P S Cr Ni Cu As
не более
0,14-0,22 0,40-0,65 0,12-0,30 0,04 0,05 0,30 0,30 0,30 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Марка стали Массовая доля химических элементов
углерода марганца кремния
Ст3сп 0,14-0,22 0,40-0,65 0,15-0,30

ПРИМЕЧАНИЕ.

  1. Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3сп, должна быть не более 0,30% каждого.
  2. Массовая доля серы в стали Ст3сп, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
  3. Массовая доля азота в стали должна быть не более:
    • выплавленной в электропечах — 0,012%;
    • мартеновской и конвертерной — 0,010%.
  4. Массовая доля мышьяка должна быть не более 0,080%.
к содержанию ↑

Нормируемые показатели стали Ст3сп по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

Катег-
ория
Химич-
еский
состав
Времен-
ное
сопротив-
ление
σв
Предел
текуче-
сти
σт
Относи-
тельное
удли-
нение
δ5
Изгиб
в
холо-
дном
сос-
тоянии
Ударная
вязкость
KCU KCV
При
темпе-
ратуре,
°C
После
механи-
ческого
старения
При
темпе-
ратуре,
°C
+ 20 -20 + 20 -20
1 + + + +
2 + + + + +
3 + + + + + +
4 + + + + + +
5 + + + + + + +
6 + + + + + +
7 + + + + + +

ПРИМЕЧАНИЕ

  • Знак «+» означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
  • Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.
к содержанию ↑

Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗсп5
ГОСТ 380
СтЗсп4-5
ГОСТ 380
СтЗсп4
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10705
группа В
ГОСТ 10706
группа В
ТУ 14-3-377-87 ТУ 14-3-1399-95 ГОСТ 10706
группа В
Номинальный
диаметр, мм
10-500 450-1400 200-400 200, 350, 400, 500 400-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10705 ГОСТ 10706 ТУ 14-3-377-87 ТУ 14-3-1399-95 ГОСТ 10706
Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)
Среды
групп
Б, В
Среды
группы В
Среды
группы Б,
кроме СУГ
Среды
группы В,
кроме пара и
горячей воды
Все среды,
кроме
группы
А(а) и СУГ
Среды
группы Б,
кроме СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤1,6 ≤2,5 ≤1,6
Максимальная
температура,
°С
300 200 300 200
Толщина
стенки
трубы,
мм
≤12 ≤10
Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C
более
0,35[σ]
минус 20
не более
0,35[σ]
минус 40

ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

к содержанию ↑

Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗспЗ,
СтЗсп2
ГОСТ 380
СтЗсп5
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-943-80 ТУ 14-3-954-80
Номинальный
диаметр, мм
200-500 500-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-943-80 ТУ 14-3-954-80
с учетом
требований
п.2.2.10
ГОСТ 32569-2013
Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)
Все среды,
кроме группы
А и СУГ
Все среды,
кроме группы
А и СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤1,6 ≤2,5
Максимальная
температура,
°С
200 300
Толщина
стенки
трубы,
мм
≤6 ≤12
Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C
более
0,35[σ]
минус 30 минус 20
не более
0,35[σ]
минус 20

ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

к содержанию ↑

Применение стали Ст3сп для крепежных деталей(ГОСТ 32569-2013)

Марка
стали
Технические
требования
Допустимые
параметры
эксплуатации
Назначение
Температура
стенки, °С
Давление
среды,
МПа (кгс/см2),
не более
СтЗсп4
ГОСТ 380
СТП 26.260.2043 От -20
до +300
2,5 (25) Шпильки,
болты,
гайки
10 (100) Шайбы
к содержанию ↑

Условия применения стали Ст3сп для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Материал НД на
поставку
Температура
рабочей
среды
(стенки), °С
Дополнительные
указания по
применению
Ст3сп
ГОСТ 380
Поковки
ГОСТ 8479

Сортовой прокат
ГОСТ 535,
категории 3-5

От -30 до 300 Для сварных
узлов арматуры
на давление
PN≤2,5 МПа (25 кгс/см2)
Лист
ГОСТ 14637,
категории 3-6
От -20 до 300 Для сварных узлов
арматуры на давление
PN 5 МПа (50 кгс/см2).

Для категорий
4, 5 толщина листа
для Ст3сп
не более 25 мм;
для категории 3
толщина листа не
более 40 мм

к содержанию ↑

Стойкость конструкционных материалов против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)

Группа
стойкости
Балл Эрозионная
стойкость по
отношению к
стали 12X18h20T
Материал
Нестойкие 6 0,005-0,05 Cтали ВСт3сп3
и ее сварные
соединения.

ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

к содержанию ↑

Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

Марка стали Ст3сп
Временное
сопротивление
σв, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
до 10 включ. 380-490
(39-50)
св.10 370-480
(38-49)
Предел
текучести
σт, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
(не менее)
до 10 включ. 255(26)
св. 10 до 20 включ. 245(25)
св. 20 до 40 включ. 235(24)
св.40 до 100 включ. 225(23)
св. 100 205(21)
Относительное
удлинение
δ5, %,
для проката толщин, мм
(не менее)
до 20 включ. 26
св.20 до 40 включ. 25
св.40 23
Изгиб до
параллельности
сторон
(а — толщина образца,
d — диаметр оправки),
для проката
толщин, мм
до 20 включ. d = a
св.20 d = 2a

ПРИМЕЧАНИЕ

  1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
    • снижение предела текучести на 10 Н/мм2 (1 кгс/мм2) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм;
    • снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
  2. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм2 (5 кгс/мм2), а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается.
к содержанию ↑

Ударная вязкость проката (ГОСТ 535-2005)

Марка стали Ст3сп
Толщина
проката, мм
Св. 5,0
до 10,0
включ.
KCU,
Дж/см2
(кгс*м/см2),
не менее
Тип образца по ГОСТ 9454 2,3
При температуре, °С +20 108(11)
-20 49(5)
После механического старения 49(5)
KCV,
Дж/см2
(кгс*м/см2),
не менее
Тип образца по ГОСТ 9454 12,13
При температуре, °С +20 34(3,5)
-20

ПРИМЕЧАНИЕ

  • Знак «-» означает, что показатель не нормируется.
  • Определение ударной вязкости проката круглого сечения проводят начиная с диаметра 12 мм, квадратного — начиная со стороны квадрата 11 мм.
  • Допускается снижение величины ударной вязкости на одном образце на 30 %, при этом среднее значение должно быть не ниже норм, указанных в настоящей таблице.
  • Ударную вязкость KCV определяют при толщине проката до 20 мм включительно.
к содержанию ↑

Механические свойства проката

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ54),%
не менее
ГОСТ 380-94 Прокат горячекатаный До 20 245 370-480 26
Св. 20 до 40 235 25
Св. 40 до 100 225 23
Св. 100 205 23
ГОСТ 16523-89(образцыпоперечные) Лист горячекатаный До 2,0 вкл. 370-480 (20)
Св. 2,0 до 3,9 вкл. (22)
Лист холоднокатаный До 2,0 вкл. 370-480 (22)
Св. 2,0 до 3,9 вкл. (24)
к содержанию ↑

Механические свойства поковок

ГОСТ Термообработка Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5,% ψ, % KCU, Дж/см2 Твердость НВ
не менее
ГОСТ 8479-70 Нормализация До 100 175 353 28 55 64 101-143
100-300 175 353 24 50 59
До 100 195 392 26 55 59 111-156
100-300 195 392 23 50 54
к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

Вид проката Направление вырезки образца Сечение, мм KCU, Дж/см2
+20 °C -20 °C после механического старения
не менее
Лист Поперечное 5-9 78 39 39
10-25 68 29 29
26-40 49
Широкая полоса Продольное 5-9 98 49 49
10-25 78 29 29
26-40 68
Сортовой и фасонный То же 5-9 108 49 49
10-25 98 29 29
26-40 88
к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5,% ψ, % KCU, Дж/см2
Горячекатаная заготовка размерами 140×120 мм
20 220 445 33 59 154
300 205 199
500 180 285 34 80 119
Лист и фасонный прокат в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм
20 205-340 420-520 28-37 56-68
200 215-285
300 05-265
400 155-255 275-490 34-43 60-73
500 125-175 215-390 36-43 60-73
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный.
Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с
700 73 100 57 96
800 51 63 95 95
900 38 65 84 100
1000 25 43 79 100
1100 19 31 80 100
1200 14 25 84 100
к содержанию ↑

Предел выносливости

Образец σ-1, МПа n
Гладкий 191 107
С надрезом 93 107

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист толщиной 40 мм в горячекатаном состоянии.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,8 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σв = 400 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Сварка

Свариваемость — сваривается без ограничений; способы сварки: РДС, АДС пс флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Допускается применение стали ст3сп для сварных соединений трубопроводной арматуры при температуре рабочей среды (стенки) от -20 до 300 °C.

Сварочные материалы для электродуговой сварки

Марка
основного
материала
Тип электрода по
ГОСТ, ТУ,
(рекомендуемые
марки
электродов)
Температура
применения, °С
Дополнительные
указания
Ст3сп Э42, Э46
ГОСТ 9467
(АНО-4, АНО-5,ОЗС-6)
Не ниже -15
Э42А, Э46А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/45,
УОНИ-13/45А,
0ЗС-2, СМ-11)
Не ниже -30
Э50А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/55)
ниже -30 до -40 После сварки
термообработка –
нормализация плюс
отпуск
(630–660) °С, 2 ч
к содержанию ↑

Сварочные материалы для сварки в защитных газах

Марка
основного
материала
Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
рекомендуемый
защитный газ
или смесь газов
Температура
применения, °С
Ст3сп Св-08Г2С
Углекислый газ
ГОСТ 8050, аргон
ГОСТ 10157
От -20 до 300

Сварочные материалы для сварки под флюсом

Марка
основного
материала
Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
Рекомендуемая марка
флюса по ГОСТ 9087
Дополнительные
указания
Электроды, тип
по ГОСТ 10052
(рекомендуемые
марки)
Сварочная проволока,
ГОСТ 2246
или ТУ
Группа А Группа Б
10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977
08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т,
12Х18Н10Т, 12Х18Н9 ГОСТ 5632
08Х18Н10Т-ВД ТУ 14-1-3581
10Х18Н9, 10Х18Н9-ВД,
10Х18Н9-Ш ТУ 108.11.937
15Х18Н12СЧТЮ (ЭИ 654) ГОСТ 5632
10Х17Н13М3Т (ЭИ 432)
10Х17Н13М2Т (ЭИ 448) ГОСТ 5632
Ст3сп ГОСТ 380 Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
Э-10Х25Н13Г2
(ОЗЛ-6, ЗИО-8),
Э-11Х15Н25М6АГ2
(НИАТ-5, ЦТ-10)
Св-07Х23Н13 Сварное
соединение
неравнопрочное
Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
582/23,
855/51
Св-10Х16Н25АМ6
Cв-06Х15Н35Г7М6Б
Cв-03Х15Н35Г7М6Б
Сварное
соединение
неравнопрочное.
Сварочные
материалы
применяются
для изделий,
подведомственных
Ростехнадзор
к содержанию ↑

Сварочные материалы для сварки стали ст3сп с другими сталями

Марки
свариваемых
сталей
Сварочные
материалы
Температура
применения, °С
Ст3сп Св-08, Св-08А
АН-348А, ОСЦ-45
АНЦ-1
Не ниже -20

Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали ст3сп

Марки
свариваемых
сталей
Толщина
свариваемых
кромок, мм
Температура
предварительного
и сопутствующего
подогрева, °С
Интервал
между
окончанием
сварки и
началом
отпуска, час
Температура
отпуска, °С
сварка наплавка
материалами
аустенитного
класса
Ст3сп До 36 Не требуется Не требуется Не ограничивается Не требуется
Свыше 36 до 100 630-660
Свыше 100 100
к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

Сварочные
материалы
Основной
материал
Диаметр
электрода,
проволоки, мм
Сила сварочного
тока, А
Напряжение
на дуге, В
УОНИ 13/45А*
УОНИ 13/55
Ст3сп 3,0
4,0
5,0
От 100 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280
От 22 до 26
Св-08Г2С 1,6 От 100 до 120 От 12 до 14
2,0 От 140 до 160

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

к содержанию ↑

Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

Марка электродов Основной материал Диаметр электрода, мм Сила сварочного тока, А Напряжение на дуге, В
УОНИ 13/45А*,
УОНИ 13/55
Ст3сп 3
4
5
От 110 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280
От 22 до 26

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

к содержанию ↑

Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов

Марка электродов Основной материал Диаметр электрода, мм Сила сварочного тока, А Напряжение на дуге, В
Св-08Г2С Ст3сп 1,6
2,0
3,0
От 100 до 120
От 150 до 170
От 200 до 240
От 12 до 14

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка
стали
Температура, К (°С)
323
(50)
373
(100)
423
(150)
473
(200)
523
(250)
573
(300)
623
(350)
673
(400)
723
(450)
773
(500)
823
(550)
873
(600)
Ст3сп5 11,5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка
стали
Температура, К (°С)
293
(20)
323
(50)
373
(100)
423
(150)
473
(200)
523
(250)
573
(300)
623
(350)
673
(400)
723
(450)
773
(500)
Ст3сп5, 200
(2,04)
197
(2,01)
195
(1,99)
192
(1,96)
190
(1,94)
185
(1,88)
180
(1,84)
175
(1,79)
170
(1,73)
165
(1,68)
160
(1,63)
к содержанию ↑

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700
Ст3сп 55 54 50 45 39 34 30

Ст3сп сталь: характеристики и расшифовка, применение и свойства стали

Сварка стали Ст3сп

Ст3сп характеризуется уникальной свариваемостью, что обеспечивает большой диапазон технических характеристик, которые можно улучшить при помощи легирующих добавок. Свойства стали дают возможность применять дуговую сварку – автоматическую и ручную, сварку по контактно-точечной и электрошлаковой технологии.

Важно для проведения всех сварочных работ, что сталь данной марки легко сваривается без подготовительных мероприятий – специальной подготовки, и изделия не требуют обработки после сварки. Хотя это касается только сварки изделий с толщиной менее 3,6 см. Стальные изделия с большей толщиной рекомендовано предварительно разогреть (100 °С) и выполнить термообработку после сварки.

Для сварки изделий из Ст3сп целесообразно использовать проволочные электроды (чаше всего, с большим сечением), плавящимися мундштуками.

Форма поставки стали Ст3сп

Поставляется данная сталь в различных формах — поковки и отливки, сортовая сталь – листы, трубы квадратные и круглые, прокат фасонный (двутавры, тавры, швеллеры, уголки), слитки, слябы и блюмы, сутунки, заготовки, метизы, проволока, ленты, штамповки и пр.

Область применения

Изготовление элементов несущих конструкций, сварных и не сварных деталей и изделий, эксплуатируемых при положительных температурных режимах.  А также листовой и фасонный прокат, эксплуатация которого производится при условиях температур -40°С — +425°С, и/или нагрузок с переменными значениями (статических, динамических).

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.

Аналоги Ст3сп

Марка ст3сп (аналоги — С255, ВСт3сп5-1 и 18сп, Е 235-C по ISO 630:1995)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *