Сталь 3 температура эксплуатации. Марка стали Ст3 - характеристики и применение

01.02.2024

Сталь 3 (ст3) входит в список конструкционных углеродистых стали. Продукция выпускается различных видов в форме сортового и листового проката. Свойства этого вида стали являются условием для включения их к группе А, вот почему в ее наименовании отсутствуют дополнительные обозначения – ст3. Сталь данного типа производится методом сварки и давления, без горячей или другой дополнительной обработки. При этом используется углеродистая сталь 3.

Представим расшифровку стали 3: «ст» обозначает «сталь», а цифра – номер марки. Процент содержания углерода в данном виде стали указан в номере, и необходимо знать – чем выше номер, тем выше содержание углерода. После номера марки иногда указывается степень раскисления продукта, по параметрам которого сталь подразделяют на кипящие (кп), спокойные (сп) и полуспокойные (пс). Благодаря хорошей свариваемости и простоте данная марка применяется в различных металлических конструкциях и в строительстве.

Сталь 20 и 45

Данные виды стали относятся к качественным углеродистым конструкционным. Являясь низкоуглеродистой, сталь 20 характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью и штамповкой. Сталь 20 с такими характеристикам, как правило, используется в производстве разных видов деталей для крепежа – валики, оси и т.д. Данный вид продукции может дополнительно цементироваться, что увеличивает прочность поверхности, одновременно насыщаясь углеродом.

Сталь 45 является среднеуглеродистой качественной конструкционной, особенность которой – невосприимчивость к сварке. В ее характеристики входит также повышенная прочность и, в то же время, низкая вязкость и пластичность. Способ термообработки деталей зависит от условий, в которых протекает работа, где применяются нормализация и улучшение, а также закалка с низким отпуском и ТВЧ. Сталь 45 применяется в производстве деталей небольшого размера: зубчатые колеса, валы, шатуны и детали, подвергающиеся циклическим нагрузкам.

Сталь 40х

Указанный вид стали относится к хромистым конструкционным улучшаемым легированным. Цифры в начале названия показывают процент содержания углерода, а буквы – легирующие элементы. Буква «х» в свою очередь обозначает применение хрома в производстве стали 40х.

Из нее чаще изготавливают средненагруженные детали небольшого размера, причем, чем выше содержание углерода в данной линейке стали, тем выше прочность и ниже пластичность и вязкость. Кроме этого, стали из хрома характеризуются довольно низкой прокаливаемостью

Конструкционная сталь - это углеродистая или легированная сталь, которая обладает химическими, физическими, механическими свойствами. Сталь данного качества используется в изготовлении механизмов, различных деталей, машиностроительных конструкций и в строительстве. Процесс легирования происходит с помощью следующих химических элементов: титан, марганец, ванадий, молибден, хром, никель, медь, кремний, азот, ниобий, селен, кобальт, вольфрам, бериллий, бор, алюминий.
Инструментальная сталь - это легированная или углеродистая сталь, из которой изготавливаются измерительные и режущие инструменты, штампы горячего и холодного деформирования, а также детали машин. Острота кромки режущих инструментов объясняются именно наличием в стали молибдена. Процесс легирования инструментальной стали происходит с помощью следующих химических элементов: титан, бериллий, молибден, алюминий, вольфрам, ванадий, медь, хром, марганец, кремний, никель, азот, ниобий, селен, кобальт, молибден, бор.

Сталь – это сплав, состоящий из углерода, железа и примесей, при этом процент содержания в нем железа должен составлять не менее 45. Сырье получают в результате переработки чугуна с помощью различных термических способов - мартеновского, металлоконверторного и электротермического.

В результате термического процесса, происходит оптимизация состава стали: обогащение углеродом, раскисления и др. Состав должен соответствовать действующему ГОСТу.

Сталь марки Ст3 – предназначена для производства фасонного и сортового, тонколистового и толстолистового, холоднокатаного и широкополосного тонколистового проката . Также из этой марки стали производят трубы , в том числе и прямоугольные, поковки и штамповки, ленты, метизы и проволоки.

Химические и физические свойства

Без стали марки Ст 3 в наше время невозможно строить, возводить наземные и подземные коммуникации, выпускать транспорт, агрегаты и станки.

Примесей в стали данной марки не более:

хром - 0,30 процента;
никель - 0,30 процента;
медь - 0,30 процента;
сера - 0,005 процента;
фосфор - 0,04 процента;
азот - 0,10 процента.

Раскисление стали

Процесс раскисления стали - это химический процесс в результате которого из расплавленного сырья удаляется кислород. Он в данном случае определяется примесью, которая ухудшает механические и физические свойства сплава.

По процессу раскисления сталь марки Ст3 делят на такие виды:

Спокойную - раскисление происходит с применением марганца, кремния и алюминия.
Кипящую - раскисление с применением только марганца.
Полуспокойную - раскисление с применением алюминия и марганца.

Уровень раскисления указывается в маркировке стали буквами «кп», «сп» и «пс», также указывается их модификация с повышенным процентом марганца. Для примера – Ст3Гсп или Ст3Гпс.

Кипящая сталь , по химическому составу от спокойной отличается тем, что содержание в ней кремния очень мало, менее 0,05 процентов. Спокойная сталь содержит больше кремния от 0,16 до 0,30 процентов. Так как кипящая сталь в себе содержит больше кислорода, чем сталь спокойная, то она по качеству намного хуже, чем спокойная.

Сталь полуспокойная по качеству занимает среднее положение между спокойной и кипящей сталями.

Для процесса раскисления используют такие элементы, как кремний, марганец, алюминий. Сила их воздействия на сталь различается. Так, самым «сильным» является алюминий, а «слабым» - марганец.

Спокойная Сталь – является самой дорогой по стоимости сталью. В ней отсутствует кислорода, характеризуется однородной (гомогенной) структурой, которая благодаря своей природе призвана придавать сплаву максимальную защиту от воздействий окружающей среды в виде коррозии и пластичность. Спокойный сплав стали Ст3 согласно ГОСТу 380-2005 принятом в 2005 году, применяют во время сооружения жестких ферм и других металлоконструкций, ненесущих и несущих элементов. Из этой марки стали делают:

листовой и фасованный прокат (лист стальной Ст 3);
заготовки арматуры и детали для трубопроводов (квадратная труба Ст 3);
основные и второстепенные элементы для железнодорожного хозяйства, подвесных и наземных путей и др.

Стали полуспокойного вида занимают нейтральную позицию между кипящими и спокойными видами сырья. В этом виде уже присутствует процент кислорода, что дает сплаву менее выраженные характеристики пластичности и твердости.

Химический состав у этого вида стали нельзя считать однородным. Из марки этой стали изготавливают трубный и листовой прокат , такой популярный продукт, как балка Ст 3. Стали полуспокойного вида идут также на производство кругов и полос, уголков и квадратов, закладных деталей и шестигранников.

Если говорить о кипящих сталях, то - это самые популярные и доступные по стоимости конструкционные сплавы стали. Себестоимость производства невысока, но при этом заготовки из этой стали (слябы, слитки, готовые прокатные листы) прекрасно поддаются различной обработке при разных термических условиях.

Плотность стали марки 3 этой модификации совсем неоднородна, тем не менее при соблюдении правильного использования и соответствующих требований, она занимает одним из самых популярных и недорогих, практичных типов сплавов.

Согласно ГОСТу 380-2005 сказано, что производитель имеет право самостоятельно указать степень раскисления сырья, если заказчик не определил ее.

Механические показатели

Механические показатели свойств стали Ст3, которые используются при контроле свойств сырья проката:

Свариваемость стали марки Ст3

Потребителям нравится работать с этой маркой стали. Ее технические характеристики с учетом модификаций очень универсальны. Одно из самых важных преимуществ данной марки – это отличная свариваемость .

Сталь позволяет использовать автоматические дуговые и ручные способы сварки, а также контактно-точечный и электрошлаковый методы. Ст 3 применяют и для изготовления (ограждений, различных решеток и т.д.).

Как расшифровывается обозначение марки Ст3

Согласно ГОСТу 380-2005 обозначение стали Ст3 не предусматривается в таком виде «Ст3» – без приписки «пс», «кп» и «сп». Стандарт четко определяет марки сплавов Ст3пс, Ст3кп, Ст3сп, а также их модификации с увеличенным процентным содержанием марганца – Ст3Гпс и Ст3Гсп . Поэтому применение обозначения сплава Ст3 без сопутствующих индексов стандартом не предусмотрено. Помимо этого, в ГОСТе 380-2005 сказано, что если производитель не указал степень раскисления стали, то ее имеет право установить изготовитель.

Полная индексация обозначений любой марки стали согласно ГОСТу 380-2005, которое необходимо указывать в бланке заказа, выглядит, например, так - Ст3Гсп ГОСТ 380-2005.

Расшифруем:

Ст - обозначение обыкновенного качества углеродистой стали.
3 - условный номер марки сплава стали (в ГОСТе 380-2005 предусмотрено семь номеров, в зависимости от ее химического процентного состава от 0 до 6).
Г - буква Г ставится в обозначении, если процентная доля марганца в сплаве превышает 0,8 %;
сп – это обозначение степени раскисления сплава.

Старые обозначения марки Ст3

Иногда все же попадаются устаревшие маркировки стали Ст3, к примеру, ВСт3пс5, причем со сносками на редакции ГОСТа 380 от 1988, 1971, 1994 и даже 1950 и 1960 годов.

Согласно ГОСТа 380-1971 сталь, которая поставлялась, делилась на три группы: А, Б и соответственно В с различными гарантиями химического состава и механических свойств.

Стали группы А маркировались также, как и по современному действующему ГОСТу 380-2005, к примеру - Ст3кп. К сталям групп В и Б спереди маркировки добавлялась соответствующая групп буква, к примеру - ВСт3кп.

Действующий современный ГОСТ 380-2005 в отличие от устаревших редакций определяет лишь химический состав сплавов. Механические и другие характеристики определяют стандарты на конкретные типы стального проката, к примеру, ГОСТ 535-88 на фасонный и сортовой прокат, а ГОСТ 14637-89 – на толстолистовой вид проката.

Сталью называют сплав железа, углерода и примесей, при этом доля железа в нем должна составлять не менее 45%. Получают сырье посредством переработки чугуна с помощью конверторного, мартеновского, электротермического способов. Сутью процесса является оптимизация состава стали в соответствии с действующими ГОСТами: обогащение стали углеродом, проведение раскисления и пр.

ГОСТ 380-2005 нормирует выпуск углеродистой стали обыкновенного качества, к которой относится и сталь марки Ст3. Предназначена она для изготовления сортового и фасонного проката, толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Трубы (в том числе, и), штамповки и поковки, ленты, проволоки и метизы - все это получают из стали Ст3.

Физико-химические свойства

Чем же привлекательна для потребителя сталь 3? Характеристики ее являются основанием для широчайшего применения. Без стали Ст 3 пока невозможно строить, возводить подземные и наземные коммуникации, производить транспорт, необходимые станки и агрегаты.

Из данной разновидности сырья получают стальной лист , балку, шестигранник, - самые востребованные продукты черного металлопроката.

О раскислении стали

Раскисление стали представляет собой химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, который в данном случае определяют примесью, ухудшающей механические свойства сплава.

фасонный и листовой прокат ();
заготовки деталей арматуры для трубопроводов ();
основные элементы для ж/д наземных и подвесных путей др.

Химический состав нельзя назвать однородным. Из марки данной стали производят листовой и трубный прокат, такой известный продукт, как. Полуспокойные стали идут также на изготовление полос и кругов, квадратов и уголков, шестигранников и закладных деталей.

Особенности химического состава стали марки Ст 3

Свариваемость стали Ст3

Сплав позволяет применять ручные и автоматические дуговые способы сварки (под флюсом и газом), а также электрошлаковый и контактно-точечный методы. Сталь 3 используют и для производства кованых изделий (различных решеток, ограждений и т.д.).

Как читать маркировку

Сталью называют сплав железа, углерода и примесей, при этом доля железа в нем составляет не менее 45%. Получают сырье посредством переработки чугуна с помощью конверторного, мартеновского, электротермического способов. Сутью процесса является оптимизация состава стали в соответствии с действующими ГОСТами: обогащение стали углеродом, проведение раскисления и пр.

ГОСТ 380-2005 нормирует выпуск углеродистой стали обыкновенного качества, к которой относится и сталь марки Ст3. Предназначена она для изготовления сортового и фасонного проката, толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Трубы, штамповки и поковки, ленты, проволоки и метизы - все это получают из стали Ст3.

Физико-химические свойства

Характеристики стали Ст3 являются основанием для широчайшего применения. Без стали Ст 3 в наше время не возможно строить, возводить подземные и наземные коммуникации, производить транспорт, и даже станки и агрегаты.

Из данной разновидности сырья получают стальной лист, круг, балку, шестигранник, швеллер - самые востребованные продукты черного металлопроката.

О раскислении стали

Раскисление стали-это химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, который в данном случае определяют примесью, ухудшающей механические свойства сплава.

Для раскисления применяют такие элементы, как марганец, кремний, алюминий. Сила их воздействия различается. Так, самым «слабым» является марганец, «сильным» - алюминий.

Стоит отметить, что сталь 3 (ГОСТ 380-2005) маркируется только с уточнением степени раскисления («кп», «пс» и «сп»). Имеют место марки стали Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, их модификации с повышенным содержанием марганца (Ст3Гсп и Ст3Гпс).

Сталь, раскисленную марганцем, кремнием и алюминием называют спокойной и обозначают буквенным сочетанием «сп», марганцем и алюминием - полуспокойной («пс»), только марганцем - кипящей («кп»).

Спокойная сталь - это самая дорогая по стоимости сталь. Она лишена кислорода, характеризируется гомогенной (однородной) структурой, которая призвана по природе своей придать сплаву пластичность и максимальную устойчивость к коррозии. Спокойный стальной сплав Ст3 (ГОСТ 380-2005) используют при сооружении жестких металлоконструкций, несущих и ненесущих элементов. Из данной марки стали изготавливают:

Полуспокойные стали занимают среднюю позицию между спокойными и кипящими видами сырья. В них присутствует кислород, что сообщает сырью менее выраженные свойства твердости и пластичности.

Химический состав нельзя назвать однородным. Из марки данной стали производят листовой и трубный прокат, такой известный продукт, как балка. Полуспокойные стали идут также на изготовление полос и кругов, квадратов и уголков, шестигранников и закладных деталей.

Что касается кипящих сталей, то это - самые доступные по цене конструкционные стали. Себестоимость получения невысока, но при этом изделия из такой стали (слитки, слябы, готовые листы) прекрасно обрабатываются при любых термических условиях.

По плотности сталь 3 данной модификации неоднородна, тем не менее, при правильном использовании и соблюдении соответствующих требований, она является одним из самых недорогих и практичных видов сырья.

В ГОСТе 380-2005 указано, что изготовитель вправе самостоятельно установить степень раскисления сплава, если заказчик ее не определил.

Особенности химического состава стали марки Ст3

В химическом составе элементов Ст3 (по ГОСТу 380-2005) массовая доля углерода составляет от 0,14 до 0, 22 % в зависимости от все той же степени раскисления. Содержание марганца - 0,3 -1,10, кремния - от 0,05 до 0,30. Примеси - хром, никель, фосфор, медь, сера, азот составляют около 1%.

Стоит отметить, что одним из основных раскислителей при выплавке сталей на сегодня является кремний. По сути, этот элемент и определяет тип стали. В полуспокойных сталях его содержание доходит до 0,10 %, тогда как в спокойных - до 0,40 %.

Кремний увеличивает прочность феррита, почти не снижая его пластичности, при концентрации в сплаве до 0,30 % - полностью растворяется. Известно, что содержание данного элемента в большем объеме (более 0,40 %) только ухудшает отмеченные стали 3 характеристики.

В сочетании с марганцем или молибденом кремний обеспечивает сплаву высокую закаливаемость, увеличивает предел упругости и предел текучести, сообщает устойчивость к воздействию перепадов температур. Именно плотность стали 3, раскисленная и обогащенная подобным образом обуславливает ее востребованность и широкий спектр применения.

Свариваемость стали Ст3

Потребителям импонирует сталь 3: технические характеристики ее с учетом модификаций - универсальны. Одно из важных достоинств марки - хорошая свариваемость.

Марка стали Ст3 в стандартном заказе выглядит следующим образом: например, Ст3Гсп ГОСТ 380-2005. Здесь:

«Ст» - сталь углеродистая обыкновенного качества;

3 - условный номер марки стали (в зависимости от химического состава всего их прописано в ГОСТе 380-2005 - семь)

Г - маркировка массовой доли марганца при доле в составе - выше 0,8 %;

«Сп» - степень раскисления стали.

Относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Чаще ее называют просто сталь Ст3. Но не «сталь 3» и не «сталь марки 3» - так называют качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88, например, «сталь марки 20» и часто - «сталь 20».

Сталь марки Ст3 предназначена для изготовления горячекатаного проката –сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволки, метизов.

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.

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.

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.

4.2 Механические свойства проката по ГОСТ 535-2005 из стали Ст3

4.2.1 Прочностные свойства проката из стали Ст3

Таблица 2

4.2.2 Ударная вязкость проката из стали Ст3

Таблица 3

5 Применение стали Ст3

Сталь Ст3кп применяют в основном для второстепенных и малонагруженных элементов сварных элементов и не сварных конструкций , работающих в интервале температур от минус 10 до 40 °С.

Стали Ст3пс и Ст3сп применяют в более ответственных случаях, например, для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

Из сталей Ст3Гпс и Ст3Гсп изготавливают фасонный и листовой прокат толщиной до 36 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до + 45 °С, а также для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +45 °С.

6 Свариваемость стали Ст3

Сталь Ст3 всех марок сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая, автоматическая дуговая под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая, контактно-точечная. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

7 Режимы ковки стали Ст3

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

В ТД "Ареал" вы можете заказать сталь Ст3сп. Мы предлагаем высококачественную продукцию известных производителей. Весь представленный металлопрокат соответствует установленным стандартам. Благодаря этому он служит долго, позволяя вам успешно решать все поставленные задачи.

Основные особенности представленного сплава

Сталь Ст3сп является углеродистой.

В ее составе присутствуют такие элементы, как:

Углерод: 0,14-0,22%.
Кремний: 0,05-0,17%.
Марганец: 0,4-0,65%.
Никель, хром и медь: не более 0,3%.
Фосфор и сера: не более 0,05%.
Мышьяк: до 0,08%.

Основой структуры сплава является феррит. Этот материал является пластичным и малопрочным. Для улучшения его эксплуатационных свойств сплав насыщают углеродом, легируют добавками хрома, никеля, марганца, кремния и других элементов. Добавки позволяют усилить прочность материала, сделать его более твердым и упругим. Кроме того, элементы, перечисленные выше, увеличивают стойкость сплава к коррозии и иным воздействиям.

Основные преимущества сплава

К основным достоинствам представленной стали относят:

Высокую стойкость к коррозии.
Повышенная упругость и твердость.
Отсутствие отпускной хрупкости и флокеночувствительности.
Высокие показатели свариваемости. Сварка изделий из стали осуществляется без подогрева и последующей термообработки. Если сырье имеет толщину более 3,6 см, рекомендуется подогревать материал до 100 градусов до сваривания и выполнять тепловую обработку после завершения работ.

Сфера применения материала

Сталь обыкновенного качества (в том числе и Ст3сп) используется для производства изделий, которые производятся без горячей обработки. Благодаря этому сохраняются исходные свойства материала и его структура.

Кроме того, представленный сплав применяют для создания металлических конструкций, работоспособность которых гарантируется жесткостью (несущих и не несущих элементов сварного и не сварного типа).

Также стали Ст3 используют для изготовления:

фасонного и листового проката,
просечно-вытяжных листов,
заготовок деталей арматуры для трубопроводов,
сварных переходов, тройников, фланцев и иных фасонных деталей трубопроводов, применяемых при температурах от -20 до +200 градусов.

Кроме того, сталь Ст3сп является основным слоем в ходе производства горячекатаных, стойких к коррозии листов.

Преимущества заказа представленного проката в ТД "Ареал"

Широкий ассортимент стали. Вы можете заказать металлопрокат представленной марки в различных вариантах поставки и размерах. Сориентироваться в ассортименте продукции позволит удобный каталог. На все ваши вопросы ответят наши опытные специалисты. Они расскажут об особенностях стали и ее важных характеристиках.
Оптимальная цена продукции. За лист (сталь) вы не будете переплачивать. Это обусловлено тем, что мы сотрудничаем с производителями проката и не работаем с посредниками. Кроме того, наши постоянные покупатели могут рассчитывать на получение скидки.
Оперативные поставки со склада. Вы можете получить нужную сталь в кратчайшие сроки.
Дополнительные услуги. Вы можете заказать резку, иную обработку. Благодаря этому вы получите лист, полностью готовый к дальнейшей эксплуатации.

Основными показателями, от которых зависят свойства и назначение металлического изделия, являются химический состав и термомеханическая обработка (промежуточная и окончательная). Зная химический состав, сразу можно сказать, где используется эта сталь, и какая обработка ей нужна, чтобы получить точные механические свойства. Одним из самых распространенных углеродистых конструкционных видов является сталь Ст3, характеристики которой применяются во всех сферах деятельности человека.

Применение конструкционной марки стали Ст3

Характеристики обыкновенной стали Ст3 используются для изготовления труб (профильных, круглых, цельнокатаных и сварных), профильного проката (уголка, швеллера, рельс), листа. Не всегда можно использовать Ст3, применение часто ограничивается климатической составляющей. Для работы в северном климате (ниже -41 °С), в открытых условиях необходимо отдавать предпочтение легированным сплавам со сниженной концентрацией фосфора. Для исполнения изделий, предназначенных для других климатических поясов - от умеренного до тропического - ограничений нет.

Именно Ст3 - марка стали, которая наиболее распространена из всей конструкционной категории. Объясняется это 3 факторами:

Набором технических параметров: возможностью физико-химической обработки, отличной свариваемостью.
Низкой стоимостью за счет малого содержания легирующих веществ, невысокими требованиями к обработке при выплавке и механической обработке, высокими допусками по содержанию фосфора и серы.
Большим разбегом по содержанию химических элементов (С 0,14-0,22; Mn до 0,68; Si до 20).

Характеристики Ст3 (ГОСТ 380-2005) следующие:

твердость 131 МПа;
ударостойкость;
свариваемость без ограничений;
высокая адгезия поверхности к большому количеству лакокрасочных покрытий;
возможность увеличить прочность за счет физико-химической обработки.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

Ст3 - это аббревиатура российского ГОСТа, в стандартах других стран сталь с таким же составом маркируется другими буквенно-цифровыми индексами. Для конструкционных марок этого типа главное значение имеет содержание химических элементов С, Mn, Si, P, S, согласно табличных данных.

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.

Сортамент

Стали марки Ст3 содержат углерод в количестве 0,14-0,22. Такой металлопрокат изготавливается 2 способами: горячим (нагрев до 1100 °С) или холодным. Преимущество горячей прокатки - отсутствие напряжений в структуре за счет отпуска с прокатного нагрева. Во время охлаждения естественным образом происходит снятие наклепов, полученных при пластической деформации. Холодная прокатка используется для получения изделий толщиной или диаметром менее 4 мм (из-за образования окалины во время нагрева).

Сталь листовая горячекатаная марки Ст3 (ГОСТ 19903-2005) предназначена для изготовления сварных труб и корпусных изделий. Хорошая обрабатываемость резанием и соединением всеми видами сварки позволяет изготавливать изделия любых форм и размеров.

Марка стали С255 - аналог Ст3. Из нее изготавливают горячекатаным методом тяжелонагруженные изделия: балки, разносторонние уголки, двутавры, рельсы.

Арматуру гладкоствольную или периодического профиля, 2-4 класса прочности, прокатывают из СТ3сп с максимальным процентным соотношением хим. элементов для этой марки: содержанием углерода в 18-22 %, марганца – 50-58 %, кремния – 18-20 %.

Если сталь листовая горячекатаная марки Ст3 проходит дополнительное волочение, ее прочность очень возрастает.

Химические и физические свойства. Состав

Углеродистая сталь обыкновенного качества – это отдельная категория. Она включает в себя 7 групп: СТ1; Ст2; Ст3; Ст4; Ст5; Ст6; Ст0. Цифровой индекс указывает на класс прочности, который, в свою очередь, определяется содержанием углерода. Чтобы примерно понять диапазон, в котором используются углеродистые марки Ст3, рассмотрим основные:

Минимальное содержание С может быть 0,06 %. Эти марки «мягкие», их используют для изготовления сеток, гвоздей.
Самое большое содержание углерода 0,49 %, относятся они к среднеуглеродистым. Из них делают детали ответственного назначения: валы, полуоси. К изделиям из сталей 4-6 категорий уже применяют термическую обработку для упрочнения.

Технические свойства

Индекс в написании КП, ПС, СП показывает содержание кислорода, связанного кремнием:

Пример расшифровки маркировки

Рассмотрим маркировку Ст3, расшифровку стали по индексам:

Индекс Ст определяет назначение «Конструкционные стали общего назначения».
Цифровой индекс 3 указывает на категорию прочности, т. е. диапазон содержания углерода.
Если указан индекс Г, то содержание марганца в стали превышает его обычное значение (более 1 %), если он отсутствует, то содержание марганца не выше 0,58 %.
Индексы кп, пс, сп расшифровываются как кипящая, полуспокойная и спокойная. Они указывают на содержание кремния, который используется для раскисления стали (т. е. связывает свободный кислород на этапе раскисления и легирования).

Чем можно заменить Ст3. Аналоги

Сталь этой марки широко используется во всем мире. В стандартах других стран встречается другая аббревиатура Ст3, расшифровка ее определяет назначение и соответствующий состав.

Учеными-металловедами разработаны марки металла с использованием других легирующих элементов (хром, никель, молибден, пр.). Необходимостью для этого стало уменьшение массы конструкции за счет увеличения ее прочностных свойств. Элементы также придают сталям новые характеристики: прочность, жаростойкость, стойкость коррозии, увеличение пластичности. Самое главное, что при одинаковых показателях прочности с маркой Ст3 уменьшена общая масса, но и стоимость таких же изделий из аналогов несколько выше.

Видео: как закалялась сталь Cт3

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.

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:

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.
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.

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:

Временное сопротивление.
Предел текучести.
Степень изгиба под воздействием большого усилия.
Относительное удлинение.
Ударная вязкость при определенной температуре.

Наиболее важные технические характеристики углеродистой стали 3 следующие:

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

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:

Стоит учитывать, что индексы должны применяться при любой маркировке.

Марка материала может расшифровываться следующим образом:

СТ – обозначение, которое указывает на обыкновенное качество углеродистой стали. Примером назовем Ст3сп5.
3 – цифра, являющаяся условным номером марки сплава. В зависимости от концентрации углерода могут применяться цифры в пределе о 0 до 6.
Г – в некоторых случаях может применяться подобный символ для обозначения марганца. Определенный тип стали, к примеру, Ст3гпс имеет в составе марганец 0,8%.
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.

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:
Спокойная характеризуется тем, что в состав входит от 0,16 до 0,3% кремния.
Полуспокойная имеет средний показатель концентрации рассматриваемого элемента.
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:
Структура однородная, за счет чего повышается степень защиты материала от воздействия окружающей среды.
В состав входит небольшое количество кислорода, что и определяет высокие эксплуатационные качества.

При использовании спокойной стали могут изготавливать следующие изделия:
Прокат листового и фасонного типа.
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.
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.

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:
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.
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.
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.
Различные шестигранники. Они также получили широкое распространение, могут применяться в самых различных отраслях промышленности.

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.