Технические характеристики углеродистой стали Ст3

Где используют сталь Ст3 и при каких условиях ее сваривают?

Сталь представляет собой сплав железа с добавлением примесей, в том числе углерода. Для получения сырья чугун перерабатывают одним из трех способов: мартеновским, электротермическим, конверторным. Процентное содержание железа от 45%. Выпуск этого сырья регламентирован государственным стандартом 380-2005..

ГОСТ

Металлургические заводы выпускают следующий ассортимент продукции марки Ст3:

1. Поковка ГОСТ 8479-70;
2. Прокат ГОСТ 2591-2006;
3. Штрипс и полосовые изделия ГОСТ 14918-80;
4. Рельсы ГОСТ 5812-82;
5. Трубы и фитинги к ним ГОСТ 10705-80;

Расшифровка стали Ст3

Сталь, поставляемая заказчику, должна быть маркирована в соответствии с ГОСТ 380-2005. Полное наименование Ст3 должно звучать так Ст3Гсп ГОСТ 380-2005. Расшифровка следующая:

• St – это обозначение углеродистой стали обыкновенного качества;
• 3 — порядковый номер класса сплава по ГОСТ 380-2005;
• G – это обозначение марганца. Если в сплаве более 0,8%, это должно быть указано.
• Sp – уровень раскисления.

В качестве заменителя можно использовать сталь С245, это определено в ГОСТ 27772-88 и С285

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 подразделяют на:

— спокойный (раскисление марганца, кремния и алюминия);

— кипячение (раскисление только марганцем) и

— полуспокойная (раскисление марганца и алюминия).

Степень раскисления указывается в обозначении стали буквами «сп», «кп» и «пс» соответственно.

По химическому составу кипящая сталь отличается от спокойной тем, что в ней почти нет кремния (менее 0,05 %). Спокойная сталь содержит кремния от 0,15 до 0,30%. Поскольку кипящая сталь содержит больше кислорода, чем неподвижная сталь, она уступает по качеству неподвижной стали.

Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение по качеству между кипящими и спокойными сталями.

2.4 Раскисление стали Ст3

Раскисление стали – это процесс удаления кислорода из жидкой стали. Кислород является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла.

Раскисление стали заключается в снижении растворимости кислорода в стали путем добавления раскисляющих элементов и создании условий для возможного полного удаления образовавшихся продуктов раскисления из жидкой стали.

Марганец, кремний и алюминий в основном используются для раскисления стали. Марганец является относительно слабым раскислителем. Кремний является более сильным раскислителем, чем марганец. Алюминий является самым сильным раскислителем стали.

Химический состав

В расшифровке марки стали Ст3 указаны основные компоненты ее состава – железо (97%) и углерод (0,14-0,22%). Основное качество сплава, его твердость, зависит от концентрации углерода. В состав стали также входят в небольшом количестве:

• марганец — 0,4-0,65%;
• кремний — 0,15-0,17%;
• никель и хром — по 0,3%;
• мышьяк — 0,08%;
• медь — до 0,3%;
• сера — 0,05%;
• фосфор — 0,04%;
• азот — до 0,008%.

Особенностью сплава Ст3 является строгое регламентирование содержания вредных примесей – серы и фосфора. Фосфор снижает пластичность металла под действием высоких температур, а сера при взаимодействии с железом образует сульфиды, вызывающие явления краснохрупкости. Также следует отметить повышенную концентрацию азота, которая составляет почти 0,1%. В соответствии с ГОСТ 380-2005 сплав маркируют сопутствующими индексами, указывающими на степень раскисления, например Ст3Гсп:

• первые две буквы обозначают углеродистую сталь обыкновенного качества;
• цифра «3» означает порядковый номер знака по настоящему ГОСТу;
• буква «Г» указывает на модификацию с повышенным содержанием марганца;
• «сп», «кп», «пс» — степень раскисления.

Заменителями стали марки Ст3 могут быть:

• С245 по ГОСТ 27772-88;
• С285;
• ВСт3Сп.

Зарубежные аналоги маркируются по другим правилам:

• A57036, K01804 — США;
• 40Б, 722М24, HFS4 — Великобритания;
• 1.0038, DC03 — Германия;
• Е24-2, Е24-4 — Франция;
• SS330, SS400 — Япония;
• Fe360B, Fe360C — Италия;
• G235C — Китай;
• RSt360B — Австрия;
• Fe235D — Венгрия.

Ассортимент продукции включает:

• сортовой и фасонный прокат по ГОСТ 2591-2006;
• листы различной толщины и штамповки;
• трубы и фасонные части по ГОСТ 10705-80;
• ленты и ленты, которые производятся по ГОСТ 14918-80;
• управление различными разделами.

Раскисление

Сталь расплавляют и из нее удаляют кислород. Таким образом, физические свойства сплава железа могут быть улучшены.

Удаление кислорода из соединения называется раскислением. Для выполнения используются следующие компоненты: алюминий, марганец или кремний. Они различаются по силе своего воздействия. Слабое звено – марганец, сильное – алюминий. В буквенном обозначении этикетки должен быть указан уровень раскисления.

Виды стали:

• спокойный – раскисляется тремя компонентами вместе;
• полуспокойная – стальная, где кислород удален алюминием и марганцем;
• кипящая — сталь, раскисленная по «слабому звену» (марганец).

Спокойная сталь имеет однородный (однородный) состав, благодаря чему сплав становится пластичным и устойчивым к ржавчине. В стали нет кислорода, поэтому она самая дорогая. Листовой металл и детали труб выполнены из спокойного сплава. Спокойный сплав используется там, где требуется высокая жесткость конструкции и способность справляться с чрезмерными нагрузками.

Полуспокойный сплав — это «крепкий средний». Он занял позицию между спокойствием и кипящей сталью. Помогает в производстве проката и балок, а также создании шестигранников, встроенных механизмов, геометрических фигур. Имеет неоднородный состав. Там минимальное содержание кислорода, поэтому сплав менее твердый и пластичный по сравнению со спокойным.

Кипящая сталь является самым низколегированным сплавом, поддающимся термической обработке. Используется для производства плит, блоков, готовых листов. Как полуспокойный сплав имеет неоднородную структуру. При использовании этой стали стоит соблюдать требования, учитывая физические свойства металла.

Если степень раскисления не установлена ​​заказчиком, этот параметр остается на усмотрение производителя. Это правило заложено в ГОСТ 380-2005.

Разновидности

Классификация проводится по степени раскисления. Раскисление – это процесс, при котором из сплава удаляются посторонние примеси в виде углерода. Его присутствие снижает полезные свойства материала.

В зависимости от степени раскисления различают следующие виды сплавов:

• «сп» — спокойный;
• «пс» — полуспокойный;
• «кп» — кипение.

Аббревиатура Ст3 обозначает сталь с процентным содержанием углерода, равным дереву. В зависимости от количества в сплаве это число увеличивается или уменьшается.

Свойства сплава

Важнейшие 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 связь между относительным поперечным сжатием и растяжением, равна 0,3.

Среди технических параметров особое внимание уделяется:

• твердость поверхности — 131 МПа;
• временное сопротивление — 360-570 МПа;
• предел текучести — 235-245 МПа;
• относительное удлинение — 33%;
• относительное сужение — 59%;
• диапазон температур ковки – 750-1300 градусов;
• неограниченная свариваемость всеми возможными способами;
• отсутствие склонности к закалке и стадной чувствительности.

Раскисление стали

На механические свойства стали Ст3 большое влияние оказывает степень раскисления, которую необходимо указывать в маркировке. Раскисление – это процесс удаления растворенного кислорода из расплава. Кислород считается вредной примесью, так как образует с железом оксиды, повышающие хрупкость и пористость сплава.

В качестве раскислителей применяют вещества, имеющие большее сродство к кислороду, чем железо, — марганец, кремний или алюминий. Соединяясь с кислородом, они восстанавливают железо до свободного состояния. Образовавшиеся оксиды MnO, SiO2, Al2O3 удаляют вместе со шлаком. Различают три степени окисления стали.

Тихие стали относятся к числу самых качественных. Они отмечены символами «sp» и отличаются:

• плотная однородная структура;
• высокая пластичность;
• максимальная стойкость к коррозии.

Свойства стали 3сп позволяют использовать ее при возведении несущих металлоконструкций. Главный недостаток – высокая стоимость.

Полуспокойная сталь («пс») занимает промежуточное положение по качеству и цене. Их кристаллизация происходит без кипения, но с выделением большого количества газа. Из-за более низкой стоимости полуспокойную сталь часто используют для изготовления менее ответственных изделий.

Кипящая сталь характеризуется:

• неоднородная структура;
• высокая загазованность;
• повышенная ломкость.

Но они отлично подходят для лечения при любых температурах. При соблюдении необходимых условий они представляют собой наиболее доступный и практичный материал.

Термическая обработка

Для улучшения эксплуатационных характеристик стали Ст3 применяют термообработку с применением:

• отжиг, позволяющий добиться равновесной структуры металла и меньшей пластичности;
• закалка, придающая сплаву максимальную твердость;
• закалка, снимающая внутренние напряжения, возникающие при отверждении;
• науглероживание, повышающее твердость поверхности и износостойкость без изменения внутренней структуры.

Температурные условия:

• для закалки — 900-920 градусов;
• праздничные дни — 180-250;
• нормализация — 920-950 градусов.

После термической обработки основной структурной составляющей поверхности сплава становится мартенсит с карбидами, обладающий высокой износостойкостью и твердостью — более 60 HRC. Внутренняя структура металла останется пластичной и жесткой с показателем твердости 30-42 HRC.

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки сплава определяются его механическими свойствами. Одним из важных свойств стали 3 является хорошая свариваемость без предварительной обработки и последующей термической обработки. Сварку можно производить одним из способов:

• лук;
• поражение электрическим током;
• точка прикосновения;
• плавящийся электрод в углекислом газе;
• аргоновая дуга.

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

Сплав является универсальным конструкционным материалом, который по совокупности положительных свойств превосходит высоколегированные стали.

Преимущества качества стали Ст3сп:

• в наличии однородная структура, обеспечивающая защиту металла от внешних воздействий;
• высокая коррозионная стойкость;
• повышенная твердость и эластичность;
• отсутствие стадности и вспыльчивости;
• устойчивость к динамическим нагрузкам;
• приемлемая цена по сравнению с другими сплавами.

Недостатком сталей Ст3 является их низкая стойкость к низким температурам.

Область применения

Технологические параметры малошумных сталей позволяют использовать их в производстве:

• листовой и фасонный прокат;
• трубы и трубопроводная арматура для магистральных газопроводов;
• крупногабаритные подвесные конструкции в железнодорожной отрасли и железнодорожном инструменте;
• двухслойные пластины, устойчивые к коррозии.

Наиболее распространены полубесшумные стали. Несмотря на пониженную твердость и пластичность, эти сплавы отличаются более доступной стоимостью. От них получают:

• трубы для систем отопления с разным диаметром и толщиной стенки;
• металлические листы для корпусов различных устройств;
• уголки и угольники для несущих конструкций.

Кипящая сталь входит в категорию самых дешевых. Из-за высокой концентрации кислорода эксплуатационные характеристики материала заметно ниже, но он хорошо поддается термообработке. Используется для производства изделий обычного назначения, не подверженных переменным нагрузкам.

Читайте также: Закалка и отпуск стали 65Г: твердость, технология, видео

Аналоги

Как уже было сказано, марка Ст3 востребована в производстве различных конструкций, и фактически является самой популярной конструкционной сталью. Это привело к тому, что его производят металлургические заводы, расположенные во всех частях света, например:

• США — A284Gr.D, A57036;
• Германия — 1,0038;
• Япония — SS330;
• Евросоюз — Fe37-3FN;
• Китай — Q235.

Поставщики стали, произведенной за пределами нашей страны, должны предоставить документы, подтверждающие соответствие импортных материалов отечественным ГОСТам и ТУ.

Расшифровка марок Ст3

Вы можете расшифровать любой знак в соответствии с установленными стандартами и нормативной документацией. Обозначение стали по ГОСТу позволяет по расшифровке марок определить основные качества. ГОСТ 380 определяет наличие следующих видов металла:

1. Сталь Ст3сп.
2. Сталь Ст3пс.
3. Сталь Ст3кп.

Следует помнить, что индексы должны использоваться для любой маркировки.

Характеристики разных персонажей St3

Маркировку материала можно расшифровать следующим образом:

1. ST – это обозначение, которое указывает на обычную марку углеродистой стали. Пример — Ст3сп5.
2. 3 — цифра, являющаяся условным номером класса сплава. В зависимости от концентрации углерода могут применяться числа от 0 до 6.
3. G — в некоторых случаях аналогичный символ может использоваться для обозначения марганца. Определенная марка стали, например Ст3Гпс, содержит 0,8% марганца%.
4. Sp – степень раскисления материала. При рассмотрении Ст3пс5 можно сказать, что структура полуспокойная, но степень раскисления достаточно высокая. Обозначение «пс» применяют для полуспокойных, «кп» — кипящих сплавов.

Металлопрокат из Ст3сп от «Стройсталь»

Ассортимент «Стройстали» включает широкий выбор продукции из стали Ст3сп.

На нашем складе в Тушино всегда в наличии:

• круглые и квадратные трубы;
• листы и заготовки различной толщины;
• фасонная сталь, особенно двутавр и уголок различных размеров.

По вашему желанию наши сотрудники нарежут стальные изделия по заданным размерам или сварят их для сборки конструкций из отдельных частей.

Сталь Ст3сп, используемая для производства металлопроката, реализуемого нашей компанией, соответствует всем государственным и международным стандартам и имеет соответствующие сертификаты.

Компания работает как с организациями, так и с частными лицами, с оптовыми и частными заказчиками – для каждого у нас индивидуальные и максимально выгодные условия сотрудничества.

При необходимости доставляем товар по указанному адресу. Скорость отгрузки и доставки обеспечивается собственным автопарком, который есть у «Стройстали».

Делиться:

Характеристики

При изготовлении заготовок мастера следят за следующими параметрами материала:

• временное сопротивление;
• предел прочности;
• степень изгиба под действием значительных сил;
• относительное расширение;
• ударная вязкость при определенных температурах.

Отличное качество стали СТ3 можно сваривать газовым, электрическим или любым другим способом без каких-либо ограничений.

Обратите внимание на следующее. На сегодняшний день сварку чаще всего выполняют с использованием проволочных электродов, электродов с большим сечением или расходуемых насадок.

К основным техническим показателям данного вида стали относятся следующие:

1. Поверхность характеризуется твердостью 131 МПа.
2. Из-за неоднородной плотности материала масса может существенно различаться.
3. Ограничений по свариваемости материала нет.
4. Отпускная хрупкость не является характерной чертой этой марки стали.

Благодаря этим свойствам материал можно использовать для изготовления чрезвычайно широкого спектра заготовок.

Наиболее практично систематизировать механические свойства материала в виде таблицы.

Правила чтения маркировки

Маркировка – это особое буквенное значение, которое может многое рассказать о стали Ст3. Но его нужно правильно прочитать, чтобы узнать о физических и химических свойствах сплава.

Правила чтения на примере St3Gsp:

• 3 — условное число;
• Г — в составе 0,8% марганца;
• Cn — сплав спокойный (по степени раскисления).

Потребителям импонируют технические свойства стали Ст3. Они описаны в государственном стандарте.

Поделиться ссылкой: Вернуться к списку © 2022 Все права защищены. Компания «СТАЛЬМЕТ» Санкт-Петербург.

Металлопрокат Услуги Статьи Компания Доставка Контакты Карта сайта Прайс-лист Калькулятор 334-91-51+7 (812)3349151@mail.ru Режим работы с 9:00 до 17:00 Заказать звонок © 2022 Все права защищены. Компания «СТАЛЬМЕТ» Санкт-Петербург.
×

Физические и механические свойства

Сталь Ст3, свойства которой будут подробно рассмотрены, используется в качестве основы для изготовления сразу большого количества различных заготовок. Это можно объяснить уникальными физико-механическими свойствами. Механические свойства стали Ст3, проверяемые при производстве заготовок, следующие:

1. Временное сопротивление.
2. Лимит урожая.
3. Степень изгиба под действием большой силы.
4. Относительное расширение.
5. Ударопрочность при определенной температуре.

Основные характеристики 3-углеродистой стали следующие:

1. Поверхность имеет твердость 131 МПа.
2. Плотность стали неоднородна, вес тоже может варьироваться в широких пределах.
3. Свариваемость не характеризуется какими-либо ограничениями.
4. Структура не склонна к отпускной хрупкости.

Стальные уголки

Расчетные свойства стали 3 определяют ее широкое распространение в строительстве. Получили также распространение различные прокатные изделия, которые используются в механической обработке.

3 Марки стали

3.1 Углеродистая сталь обыкновенного качества изготавливается следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6сп.
Буквы «Ст» обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80 % и более, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления стали: «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная.

3.2 Сравнение марок стали по настоящему стандарту и международным стандартам ISO 630 и ISO 1052 приведено в приложении А.

3.3 Требования к химическому составу стали марок Е 185 (Fe 310), Е 235 (Fe 360), Е 275 (Fe 430), Е 355 (Fe 510), Fe 490, Fe 590, Fe 690 по международным стандартам ISO 630 и ISO 1052 приведены в Приложении B.

3.4 Степень раскисления, если она не указана в заказе, устанавливается изготовителем.

Механическая обработка

Подбор режимов резания и выбор инструмента – важная часть, необходимая для подготовки правильного технологического процесса обработки деталей из Ст3.

Для точения или фрезерования применяют режущий инструмент из твердых сплавов ВК8, Т5К10. Для получения резьбы как внутри, так и снаружи применяют метчики и насадки из стали Р18, Р6М5. При обработке на станках из токарно-фрезерной группы рекомендуется использовать СОЖ на водной основе, например Эмульсол. Кстати, при нарезании резьбы вручную желательно использовать касторовое масло, которое значительно облегчает работу.

Выбор скорости обработки производится исходя из свойств стали, технических параметров машинного оборудования и вида обработки. Например, при диаметре заготовки от 60 до 100 мм допустимо применение токарного резца с размером держателя 16х25 мм. При глубине резания 3 мм подача суппорта должна быть в пределах от 0,7 до 1,2 мм за один оборот шпинделя. При обработке на токарном станке допускается частота вращения шпинделя 700 об/мин.

Сфера использования

Без сплава железа Ст3 не построит здание, не проложит коммуникации, не произведет промышленное оборудование и транспорт.

Изделия из стали Ст3:

• прокат (высококачественный и фасонный; тонкий и толстый лист);
• стандартный, прямоугольный трубопровод;
• кованые и штампованные изделия;
• проволока или стальная лента;
• прочная фурнитура.

Это углеродное сырье используется для производства круга, балки, швеллера или шестигранника.

Свариваемость

Востребованность стали объясняется плотностью и степенью раскисления. Сплав очень хорошо поддается сварке. Можно использовать дуговой, электрошоковый, точечный методы. Из стали Ст3 изготавливаются декоративные кованые изделия: заборы, решетки, перила.

Особенности производства

Свойства готового материала определяются входящими в состав веществами и во многом зависят от того, какие технологии применялись при производстве того или иного сплава.

Основу стального сплава составляет феррит. Входит в состав железоуглеродистых сплавов. На самом деле это твердый раствор компонентов углерода и сплава. Для повышения прочности расплав насыщают углеродом.

К примесям, которые, кроме вреда, не следует ожидать, относятся фосфор и сера, а также их производные. Фосфор, реагируя с ферритом, снижает пластичность сплава при воздействии высоких температур и повышает хрупкость под воздействием холода. В процессе плавления может образовываться сульфид железа, что может привести к красному охрупчиванию. Сталь Ст3 содержит в своем составе не более 0,05 % серы и 0,04 % фосфора%.

Для производства конструкционной стали используются две технологии выплавки стали:

• открытый очаг;
• преобразователь.

Параметры марки Ст3, полученные тем или иным способом, мало чем отличаются друг от друга, но технология преобразователя проще и дешевле.

Преимущества стали Ст3сп

Благодаря своим техническим свойствам этот вид металла имеет ряд преимуществ по сравнению с другими марками стали. Основными преимуществами материала являются:

• повышенная коррозионная стойкость;
• оптимальное сочетание эластичности и твердости;
• полное отсутствие чувствительности флока (при литье не возникает дефектов);
• никаких истерик.

Кроме того, сталь с такой маркировкой отлично сваривается без предварительной подготовки и последующей обработки (это касается материала толщиной до 3,6 см – более толстую сталь специалисты рекомендуют нагревать до 100°С и проводить последующую термообработку).

В то же время свойства металла позволяют использовать при работе с ним ручную и автоматическую дуговую сварку, контактную точечную и электрошоковую сварку.

Технологические свойства

Сталь этого типа не имеет ограничений по сварке любым доступным способом, в том числе газовым, электрическим.

Основными показателями были следующие:

• устойчивость к коррозии;
• механические свойства;
• свариваемость.

Эти показатели позволяют разделить стальные сплавы на такие группы, как: обычные, повышенной и повышенной прочности. Для деталей, имеющих толщину или диаметр более 36 мм, целесообразно после сварки проводить термическую обработку, которая позволит снять напряжения, возникающие в зоне сварки под действием высоких температур сварки.

Аналоги стали Ст3 в других странах

Страна происхождения	Марки с аналогичными свойствами St3
США	A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017
Германия	1.0038, 1.0116, ДЦ03, Фе360Б, Фе360Д1, РСт37-2, РСт37-3, С235Ж0, С235Ж2Г3, С235ЖР, С235ЖРГ2, Ст37-2, Ст37-3, Ст37-3Г
Япония	СС330, СС34, СС400
Франция	E24-2, E24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Великобритания	1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40C, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, Fe360BFU, Fe360BFU, Fe360BFU, HFS360D4W, HFF, 36D, HFF, 03HFF, 36D, HFF, 03D , ВЧФ, 360D, ВЧФ, 360D
Европа	Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
Италия	Fe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Бельгия	ФЭ360БФН, ФЭ360БФУ, ФЭД1ФФ
Китай	К235, К235А, К235А-Б, К235А-З, К235Б, К235Б-З, К235К
Польша	Ст3С, Ст3СХ, Ст3В, Ст3В
Румыния	ОЛ37.1, ОЛ37.2, ОЛ37.4
Чешский язык	11375, 11378

Применение

Из металла марки Ст3сп:

• фасонный металлопрокат, в состав которого входят швеллер, двутавр и другие виды продукции;
• высокого качества;
• металлические листы различной толщины.

Кроме того, материал широко используется в производстве труб различного назначения и сечения, стальных полос, метизов и штамповки.

Изделия из этого вида стали используются в ряде областей: от строительства и прокладки надземных и подземных коммуникаций до производства промышленных машин и устройств, работающих даже в тяжелых условиях.

Технические свойства материала позволяют использовать его при возведении каркасов и несущих конструкций, к которым предъявляются повышенные требования.

Особенности обработки стали механическими инструментами

Одним из важнейших моментов в подготовке правильного технологического процесса обработки деталей из СТ3 является выбор режимов резания и выбор правильного инструмента.

Для токарной и фрезерной обработки применяют режущий инструмент из твердых сплавов ВК8, Т5К10. Также можно использовать метчики и плашки из Р18 и Р6М5. Для тренировки рук рекомендуется использовать касторовое масло, что значительно упростит процесс.

В зависимости от вида обработки, а также имеющихся технических параметров машинного оборудования производится конкретный выбор скорости обработки.

3 Обозначение стали Ст3: старые и новые

3.1 Обозначение стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

Строго говоря, ГОСТ 380-2005 не предусматривает обозначения 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. Использование обозначения стали Ст3 без сопроводительных букв стандартом не допускается. Кроме того, ГОСТ 380-2005 гласит, что если степень раскисления стали не указана в заказе, она устанавливается изготовителем. Кстати, самое дешевое в производстве — это кипящая сталь.

Полное обозначение любой марки стали по ГОСТ 380-2005, то есть той, которую необходимо указать в заказе, выглядит, например, так:

Ст3Гсп ГОСТ 380-2005

Здесь:

St: обозначение углеродистой стали обыкновенного качества;

3: условный номер качества стали (всего по ГОСТ 380-2005 их 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 %;

cn: степень раскисления стали.

Правда, вроде бы сложилась практика, когда под сталью Ст3 понимают Ст3сп. Но как мы видели, ГОСТ 380-2005 формально этого не предусматривает.

3.2 Устаревшие обозначения стали Ст3

Есть устаревшие обозначения стали Ст3, например ВСт3пс5, и со ссылками на редакции ГОСТ 380 от 1971, 1988, 1994 и даже 1960, а то и 1950 года!

ГОСТ 380-1971 предусматривал поставку стали трех групп: А, Б и С с различными вариантами гарантированных механических свойств и химического состава.

Сталь группы А также обозначалась по действующему ГОСТ 380-2005, например Ст3кп. К сталям групп В и С спереди добавлялась соответствующая буква, например ВСт3кп.

Действующий ГОСТ 380-2005 (да и прежний ГОСТ 380-94), в отличие от предыдущих редакций, определяет только химический состав стали. Механические и другие свойства определяют стандарты на конкретные виды стального проката, например ГОСТ 535-88 на сортовой и фасонный прокат и ГОСТ 14637-89 на толстолистовой прокат.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

Ст3 — аббревиатура российского ГОСТа; в стандартах других стран стали того же состава маркируются другими буквенно-цифровыми индексами. Для структурных признаков этого типа основное значение по табличным данным имеет содержание химических элементов С, Mn, Si, P, S.

Преимущества и недостатки

Среди сильных сторон этого бренда:

• Обладает отличной свариваемостью при любой термической обработке.
• Допуски на использование элементов позволяют получить большой разбег по механическим свойствам.
• Низкая стоимость при широком спектре применения.
• Возможность отверждения током высокой частоты (одна из самых эффективных и экономичных технологий).
• Не склонен к отпускной хрупкости.
• Не чувствителен к стаду.

Недостатком, который имеет марка стали Ст3, присущей всему классу углеродистых аналогов, является склонность к коррозии. Гладкая обработка поверхности дает временные результаты. К другим недостаткам относятся:

• Структура стали обычно имеет крупнозернистую или среднезернистую структуру. Также при цементации и азотировании зерно подвергается быстрому росту, повышению хрупкости.
• Не может использоваться для открытого исполнения в северном климате.

Сортамент

Сталь марки Ст3 содержит углерод в количестве 0,14-0,22. Такой прокат производят 2 способами: горячим (нагрев до 1100 °С) или холодным. Преимуществом горячей прокатки является отсутствие напряжений в конструкции из-за упрочнения от нагрева прокатки. При охлаждении естественно снимается наклеп, полученный при пластической деформации. Холодная прокатка применяется для получения изделий толщиной или диаметром менее 4 мм (за счет образования окалины при нагреве).

Лист стальной горячекатаный класса Ст3 (ГОСТ 19903-2005) предназначен для производства сварных труб и коробчатых изделий. Хорошая обрабатываемость при резке и соединении всеми видами сварки позволяет изготавливать изделия любых форм и размеров.

Сталь марки С255 является аналогом Ст3. Из него горячекатаным методом изготавливают тяжелонагруженные изделия: балки, разносторонние уголки, двутавры, рельсы.

Гладкая арматура сверленая или периодического профиля 2-4 класса прочности прокатывается из СТ3сп с максимальным для этой марки процентным содержанием химических элементов: содержанием углерода 18-22%, марганца — 50-58%, кремния — 18-20 %.

При дальнейшем волочении горячекатаного листа из стали Ст3 прочность значительно возрастает.

Химические и физические свойства. Состав

Углеродистая сталь обычного качества является отдельной категорией. Включает 7 групп: ST1; Ст2; Ст3; Ст4; Ст5; Ст6; Ст0. Числовой индекс указывает на класс прочности, который в свою очередь определяется содержанием углерода. Чтобы понять, в какой области используются марки углерода Ст3, рассмотрим основные из них:

• Минимальное содержание С может составлять 0,06%. Эти марки «мягкие», их используют для изготовления сеток, гвоздей.
• Наибольшее содержание углерода составляет 0,49%, они относятся к среднеуглеродистым. Изготавливают детали ответственного назначения: оси, полуоси. Для изделий из стали 4-6 категории термическая обработка уже используется для закалки.

Технические свойства

Индекс буквами КП, ПС, СП показывает содержание кислорода, связанного кремнием:

Статья 3	КП	PS	Совместное предприятие
Произнести содержание	До 0,07 %	0,0,8-0,15 %	0,16-0,58 %

Расшифровка стали Ст3 для определения механических свойств:

Проволока горячекатаная до 20 мм	σin МПа предел прочности при растяжении	σt предел текучести	σs % удлинение
Ст3 кп	360-460	235	27
Ст3 пс	370-480	245	26
Ст3 сп	380-390	-/-	-/-
Ст3Гпс	370-490	-/-	-/-
Ст3Гсп	390-570	-/-	24

Пример расшифровки маркировки

Рассмотрим маркировку Ст3, расшифровку стали по индексам:

• Индекс St определяет назначение «Сталь конструкционная общего назначения».
• Числовой индекс 3 указывает на категорию прочности, т.е диапазон содержания углерода.
• При указании показателя Г содержание марганца в стали превышает обычное значение (более 1 %), при его отсутствии — содержание марганца не выше 0,58 %.
• Индексы кп, пс, сп обозначают кипение, полуспокойствие и штиль. Они указывают на содержание кремния, который используется для раскисления стали (т.е связывает свободный кислород на стадии раскисления и легирования).

Чем можно заменить Ст3. Аналоги

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

Металлурги разработали марки металлов с использованием других легирующих элементов (хром, никель, молибден и др.). Необходимость этого заключалась в уменьшении массы конструкции за счет повышения прочностных характеристик. Элементы также придают стали новые свойства: прочность, жаростойкость, коррозионную стойкость и повышенную пластичность. Самое главное, что при одинаковых показателях прочности с маркой Ст3 снижается общий вес, но стоимость таких же изделий у аналогов несколько выше.