Главная › Новости

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества

Опубликовано: 30.09.2018

Листовой металл 20 мм ст 3сп

Основные пункты производства углеродистых сталей по регламенту ГОСТ 380-2005

Углеродистая сталь обыкновенного качества в течение долгого времени активно и в солидном объеме применяется для возведения самых разных зданий и сооружений, изготовления всевозможных предметов и их элементов. Ее использование очень широко. Такое потребление рождает активный спрос на материал, что в свою очередь, позволяет выпускать продукцию из данного металла в очень больших количествах. Масштабное производство весьма существенно снижает себестоимость продукции, что делает ее еще более привлекательной.

Лист 90 мм ст3

Физические показатели свойств сплавов. Общие показатели, которыми обладают углеродистые стали общего назначения выглядят так:

Коэффициент Пуансона: 0,24-0,28;

Модуль:

Юнга – 20500 кг/мм2; сдвига – 8100 кг/мм2

Плотность:

Листовой прокат 90 мм сталь 3

по СИ – 7800 кг/м3; по СГС – 7,8 г/см3; по МКСС – 796 тем/м3;

Допускаемые напряжения:

на сжатие – 14 кг/мм2; на растяжение – 14 кг/мм2.

Наличие, вид и доля добавок, входящих в сплав, определяется ГОСТом. В данном государственном стандарте закреплены различные технологии, применяемые для производства углеродистых сталей обычного качественного показателя. Согласно методике производства стали подразделяют на кипящие, полуспокойные и спокойные сплавы.

Маркировка углеродистых сталей

Металл маркируется, начиная с буквенного обозначения «Ст», последующие символы зависят от конкретного состава материала. После букв, обозначающих тип стали, пишутся цифры, указывающие непосредственно на марку, за которыми следуют остальные элементы маркировки. Различные виды углеродистой стали, о которых говорилось выше, обозначаются буквам «кп», «пс» и «сп» соответственно. В наименовании некоторых маркировок присутствует литера «Г». Это свидетельствует о наличие в составе материала небольшого количества марганца.

Общие сведения

Углеродистая сталь обыкновенного качества общего назначения – это весьма популярный продукт, который применяют весьма активно в машиностроительной, строительной и хозяйственной сферах.

Из него выпускают различные изделия, используя разнообразные способы.

По методике холодной и горячей катки: листовой и профильный прокат.

Листовые изделия:

тонколистовые; толстолистовые; широкополосные; ленты; проволока; метизы.

По технологии обжима на специальных станках:

блюм; сляб; сутунка и другие.

Помимо описанных, используются технологии ковки, объемной штамповки, непрерывного литья, а также отливки для выпуска слитков.

Изготовление углеродистых сталей общего назначения подразделяется на три типа: А, Б, В.

Стали типа А

Механические свойства изделий из материалов этого типа полностью соответствуют принятым стандартам. Материал маркируется от Ст0 до Ст6. Количество и виды добавок в изделия такого типа может варьироваться и не указывается в государственном стандарте.

Сплавы типа Б

Металл изготавливается в соответствии с составом, установленным стандартом. Маркировки сплавов от БСт0 до БСт6. Для этого типа механические характеристики не очень важны, определяющим является доля и виды добавок, присутствующих в металле. Их доля строго регламентирована государственным стандартом.

Тип В

Для этого типа изделий четко регламентируются и точный состав, и характеристики. Параметры продукции сходны с принятыми для двух других типов.

Стали конструкционные

Различают 6 разновидностей конструкционных сталей обыкновенного качества. Принадлежность к определенному виду определяется методикой и степенью раскисления. Раскислением называется процесс вывода кислорода из сплава, влияющий на механические показатели конечного продукта.

Существует три степени раскисления, в результате которых получается три разновидности продукции: сплав кипящий – «кп», сплав полуспокойный – «пс», сплав спокойный – «сп».

Листовой прокат из конструкционных углеродистых сталей

Существует четыре класса точности листового проката из углеродистой стали обыкновенного качества: ОК300В; ОК360В; ОК370В; ОК400В, где:

ОК – сталь обыкновенного качества; идущий далее цифровой код означает степень прочности, которая соответствует наименьшему показателю предела прочностного сопротивления по времени; В – обозначение параметра (прочности).

Листовой прокат, выпущенный горячим способом, в ходе обработки нагревается и затем нормализуется. Листовой прокат, выпущенный холодным способом, также проходит термообработку, после чего дрессируется. При наличии на предприятии завода-изготовителя поточной линии непрерывного проката разрешается обходиться без термообработки. Поверхность готового продукта должна быть ровной, гладкой, без изъянов и видимых дефектов. На ней не должно возникать:

отслоений; пузырений; разрывов; трещин; включения посторонних тел и тому подобного.

Существует 4 типа качества отделки поверхности стального листа: I, II, III, IV.

Продукция из листового металла, которая впоследствии подлежит нагреванию, выпускается из сплавов типа Б и В с номерами 5, 6. Впоследствии она закаливается и отпускается при высокой температуре.

Добавки в углеродистые сплавы

Доля различных веществ в углеродистых сталях определяется государственным нормативом. Так, Si присутствует в различных типах сплавов в зависимости от меры раскисления в таких пропорциях:

кипящие – до 0,05%; полуспокойные (Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс и другие) – 0,05–0,15%; спокойные – 0,15–0,3%.

В сталях обыкновенного качества, маркируемого Ст0, такие вещества, как Si и Мп, отсутствуют.

Огромное значение имеет доля углерода в материале. ГОСТ определяет следующие его количества, в зависимости от маркировки сплава:

Ст0 – до 0,23%; Ст1 – 0,06–0,12%; Ст2 – 0,09–0,15%; Ст3 – 0,14–0,22%; Ст4 – 0,18–0,27%; Ст5 – 0,28–0,37%; Ст6 – 0,38–0,49%.

Доля Mn в продукте определяется действующим нормативом и составляет:

Ст1 и Ст2 – 0,25–0,5%; спокойные и полуспокойные сплавы маркировки Ст3 – 0,4–0,65%; кипящая сталь маркировки Ст3 – 0,3–0,6%;Ст4 – 0,4–0,7%; СтГсп и Ст3Гпс – 0,8–1,1%; полуспокойные и спокойные сплавы Ст5 и Ст6 – 0,5–0,8%; Ст5Гпс – 0,8–1,2%.

Доля N определяется государственным стандартом. Он присутствует в определенных пропорциях:

в материалах, изготовленных в конверторных и мартеновских печах, – до 0,01%; в продукции электропечей – до 0,012%.

Углеродистую сталь, маркируемую Ст5сп, можно использовать для выпуска изделий и их частей, эксплуатируемых в температурном режиме до 420 градусов: в основном, это различные крепежные элементы.

Другие добавки, в т.ч. самопроизвольно попавшие в сплав и не придающие ему полезных свойств, допускаются в готовом продукте согласно государственному стандарту в таких пропорциях:

P (кроме Ст0) – до 0,04%; S – не больше 0,05%, а в сплаве маркировки Ст0 – 0,06–0,07%; Cr, Ni, Cu – до 0,3% (для сплава маркировки Ст0 регламентация наличия подобных веществ в государственном нормативе отсутствует).

Марка стали	Массовая доля химических элементов
	углерод	марганец	кремний
Ст0	Не более 0,23	-	-
Ст1кп	0,06-0,12	0,25-0,50	Не более 0,05
Ст1пс	0,06-0,12	0,25-0,50	0,05-0,15
Ст1сп	0,06-0,12	0,25-0,50	0,15-0,30
Ст2кп	0,09-0,15	0,25-0,50	Не более 0,05
Ст2пс	0,09-0,15	0,25-0,50	0,05-0,15
Ст2сп	0,09-0,15	0,25-0,50	0,15-0,30
Ст3кп	0,14-0,22	0,30-0,60	Не более 0,05
Ст3пс	0,14-0,22	0,40-0,65	0,05-0,15
Ст3сп	0,14-0,22	0,40-0,65	0,15-0,30
Ст3Гпс	0,14-0,22	0,80-1,10	Не более 0,15
Ст3Гсп	0,14-0,20	0,80-1,10	0,15-0,30
Ст4кп	0,18-0,27	0,40-0,70	Не более 0,05
Ст4пс	0,18-0,27	0,40-0,70	0,05-0,15
Ст4сп	0,18-0,27	0,40-0,70	0,15-0,30
Ст5пс	0,28-0,37	0,50-0,80	0,05-0,15
Ст5сп	0,28-0,37	0,50-0,80	0,15-0,30
Ст5Гпс	0,22-0,30	0,80-1,20	Не более 0,15
Ст6пс	0,38-0,49	0,50-0,80	0,05-0,15
Ст6сп	0,38-0,49	0,50-0,80	0,15-0,30

Для маркировки Ст5Гпс государственным стандартом четко определена доля углерода, значение которой лежит в интервале 0,2-0,3%. В углеродистых сталях обыкновенного качества с маркировкой 2, 3 и 4, являющихся кипящими и используемых с целью выпуска листового и профильного проката, допускается чтобы доля Si достигала 0,07%. В сталях с маркировкой Ст3, считающихся спокойными, полуспокойными и кипящими, нормативы на нижний предел доли углерода отсутствуют. Необходимо, чтоб физические свойства материалов полностью отвечали всем нормам, задокументированным в государственном нормативе.

Когда из углеродистых сталей с обычными качественными показателями Ст3, Ст4 и Ст5,являющимися спокойными, полуспокойными или кипящими, выпускается сортовой прокат с толщиной изделий до 1 см, согласно действующим нормам, принятым в государственном стандарте, доля Mn в сплаве может быть уменьшена на 0,1%.

Швеллер горячей катки выпускается из конструкционного сплава Ст3пс, имеющего в своем составе Mn, содержание которого лежит в интервале 0,4–0,65%.

В углеродистых сталях полуспокойной степени раскисления нормативом разрешено снижение доли Si, если они получены при добавлении Ti, Al или смеси этих металлов с ферритом кремния.

Во время производства сплава используется особый метод, именуемый скраб-методикой, в нем допускается присутствие до 0,35% Ni и Cr, а также до 0,4% Cu. В изделиях маркируемых Ст3, выпущенных по подобной методике, может присутствовать не больше 0,2% углерода.

Согласно нормативу, приемлемы следующие погрешности в количестве примесей в готовом продукте:

S и P: материалы полуспокойного и спокойного видов раскисления – до +0,005%, кипящие – до +0,006%; углерод: материалы полуспокойного и спокойного видов раскисления – от –0,02 до +0,03%, кипящие – ±0,03%; Si: материалы полуспокойного и спокойного видов раскисления – от –0,02 до 0,03% (для кипящих видов раскисления погрешность по этому веществу не допустима); N: кипящие, полуспокойные и спокойные материалы – +0,02%; Mn: материалы полуспокойного и спокойного видов раскисления – от –0,03% до +0,05%, кипящие – от –0,04 до +0,05%.

Наименование	Предельное отклонение по химическому составу
Элемент	Кипящая сталь	Полуспокойная и спокойная сталь
Углерод	±0,03	0,03
-0,02
Марганец	0,05	0,05
-0,04	-0,03
Кремний	-	0,03
-0,02
Фосфор	0,006	0,005
Сера	0,006	0,005
Азот	0,002	0,002

Сферы использования конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества

Углеродистая сталь обыкновенного качества конструкционного типа общего назначения находит применение во многих отраслях народного хозяйства. Каждому типу сплава свойственны некоторые особенности, потому их применение может быть различным.

Ст0. Ее применяют для не слишком важных изделий и их элементов, таких как чехлы, обшивка, ограды, парапеты и тому подобное.

Ст1. Выполненные из нее предметы не слишком твердые, но при этом достаточно вязкие. Это позволяет применять ее для изготовления некоторых крепежных элементов.

Ст2 используется при выпуске не слишком значимых изделий и их частей, для которых необходима повышенная гибкость.

Ст3. Данный сплав подходит для изготовления несущих элементов сооружений и зданий. Их изготавливают сварным и другими методами. Этот материал находит применение в автомобильной промышленности, а также при изготовлении машин для сельского хозяйства. Его используют для выпуска рам, кузовов и их элементов, дисков для колес и других элементов автомашин. Сталь также применяется в строительной отрасли в качестве арматуры (для чего из нее изготавливают стержни) в жби-конструкциях.

Ст5. Данный материал применяют с целью изготовления изделий, которые впоследствии подвергают термообработке для улучшения их характеристик. Также из нее выпускают элементы механизмов для подъема грузов, работающие под средними нагрузками.

Ст6. Данный сплав находит применение в станкостроительной индустрии. Она вполне подходит для изготовления элементов станков различного назначения и инструментов, требующих особой прочности. Свойства материала в готовых изделиях улучшаются путем термической обработки.

Контроль качественных показателей и маркировка углеродистых сталей обыкновенного качества

Чтобы убедиться, что показатели конструкционного или другого сплава соответствуют регламентированным в государственном стандарте, применяются разнообразные методы. Способы контроля также определяются нормативами государственных стандартов.

Содержание Cr, Cu, N, Ni, As в углеродистой стали можно не измерять, если вы уверены, что завод-изготовитель должным образом контролирует качество продукции и ее соответствие действующим нормам. Если же необходимо произвести проверку, допустимо использовать методики, отличные от стандартизованных, если они обеспечивают необходимую точность полученных в ходе испытаний данных. Сплавы, выпущенные в соответствии с государственным стандартом, для облегчения их идентификации, имеют помимо буквенно-цифровой еще и цветовую дифференциацию, выполненную водостойкими красителями. Маркировка наносится по завершении производственного процесса.

Механические и эксплуатационные параметры

Марка стали			%	%		Е, ГПа	G, ГПа	НВ	KCU, кДж/м2
Ст0	>310	—	21	—	0,3	200	77	—	—
Ст1	310-400	—	31	—	0,3	200	77	1100	—
Ст2	340-420	200	29	—	0,3	200	80	1160	—
Ст3	370-490	210	23	60	0,3	200	80	1310	—
Ст4	420-510	240	21	—	0,3	210	80	1430	—
Ст5	500-630	260	17	50	0,3	210	81	1700	—
Ст6	620>	300	12	40	0,3	210	81	1970	—

Свариваемость углеродистой стали общего назначения обыкновенного качества

Марка стали	Свариваемость
Ст0	Нет ограничений по сварке
Ст2кп, пс, сп Ст3кп, пс, сп Ст3Гпс	Нет ограничений по сварке. При соединении элементов, толщина которых больше 36 мм рекомендуется следующее: 1)      первоначальный разогрев, 2)      последующая за ним термическая обработка.
Ст4кп, пс Ст5пс, сп Ст6пс, сп	Свариваемость, ограниченная. При сварке рекомендовано: 1)      предварительный нагрев, 2)      последующая за ним термическая обработка.