Химический состав стали ст3

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 труба прямоугольная ст3), штамповки и поковки, ленты, проволоки и метизы – все это получают из стали Ст3.

Физико-химические свойства

Химический состав стали ст3Чем 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, круг г/к ст3, балку, шестигранник, швеллер г/к ст 3 – 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.

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:

  • фасонный и листовой прокат (стальной лист сталь 3);
  • заготовки деталей арматуры для трубопроводов (труба квадратная сталь 3);
  • основные элементы для ж/д наземных и подвесных путей др.

Химический состав стали ст3

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 сталь 3. 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 Ст 3

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 %.

Читать также:  Бензопила калибр настройка карбюратора

Химический состав стали ст3Кремний 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.

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

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.

За названием Ст3сп скрывается конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества. В составе сплава Ст3 содержатся: углерод – от 0,14 до 0,22%, кремний – от 0,05 до 0,17%, марганец – от 0,4 до 0,65%, никель, медь, хром – не более 0,3% , мышьяк — до 0,08%, сера и фосфор – не более 0,05 и 0,04проц. соответственно. В качестве заменителя сплава Ст3сп применяется сталь ВСт3сп.

Основой в структуре стали, как известно, является феррит. Он малопрочен и пластичен, потому не может применяться в строительных конструкциях в своём чистом виде. С целью увеличения прочности феррита стальной сплав насыщают углеродом (при получении малоуглеродистых сталей обычной прочности), легируют добавками никеля, хрома, кремния, марганца и прочих элементов (при получении низколегированных сталей с высоким прочностным коэффициентом), а кроме того, прибегают к дополнительному термическому упрочнению.

Расшифровывается маркировка этого вида стали довольно просто. «Ст» означает – сталь, а цифры являются условным номером марки и определяются химическим составом материала (с увеличением номера в маркировке возрастает объём углерода в сплаве). Если стали групп Б (предназначенные для изделий, изготавливающихся с применением горячих видов обработки — ковки, сварки) и В (применяются для сварных конструкций) перед маркой содержат литеры «Б» и «В», указывающие на принадлежность к данным группам, то группа А (такие стали поставляются с гарантированными механическими качествами) в обозначении марки не указывается. Например, как в случае с рассматриваемой Ст3сп.

Идущий в маркировке после цифры буквенный индекс указывает степень раскисления: для спокойных видов сталей – это «сп», для т.н. полуспокойных – это «пс», кипящие же виды обозначаются «кп».

Спокойные стали, к категории которых принадлежит Ст3сп , отличаются однородностью, они менее хрупки, лучше свариваются и отлично противостоят разного рода динамическим нагрузкам, в результате чего применяются при изготовлении всевозможных ответственных конструкций. Несколько ограничивает применение такой спокойной стали её высокая стоимость, заставляющая иногда соглашаться на компромисс и использовать полуспокойную сталь.

В зависимости от предъявляемых эксплуатационных требований и разновидности конструкций, сталь призвана отвечать требованиям ГОСТа 380-71. При поставке стали Ст3сп компанией «ЧНСК» вы можете быть уверены, что она имеет необходимый химический состав, предел текучести, относительное удлинение, временное сопротивление и изгиб в своём холодном состоянии. Мы отгружаем этот материал и изделия из него оперативно и в любых объёмах, поставляя металлопрокат не только по России, но и в страны ближнего зарубежья. При этом наши цены – одни из наиболее доступных в РФ.

Преимущества стали Ст3сп

— Высокая коррозийная стойкость;

— повышенная твердость и упругость;

Читать также:  Рашпиль по дереву для дрели

— отсутствие отпускной хрупкости;

— Отличные показатели свариваемости.

Сварка изделий из стали Ст3сп может производиться без подогрева и последующей термообработки. Однако при толщине сырья более 3,6 см рекомендуется подогревать материал до сотни градусов и выполнять последующую термообработку.

Применение стали Ст3сп

Сталь обыкновенного качества из группы А, к которой относится и марка Ст3сп, применяется для изготовления изделий, производящихся без горячей обработки, в результате сего сохраняются не только исходные механические свойства материала, но и структура нормализации, гарантируемая стандартом.

Как и прочие углеродистые стали сплав Ст3 используют при создании металлоконструкций и иных изделий, чья работоспособность гарантируется жесткостью. Он применяется для изготовления как несущих, так и ненесущих элементов при возведении конструкций сварного и несварного вида, деталей, которые работают при положительных температурах, а также из него получают:

— фасонный и листовой прокат;

— заготовки деталей арматуры для трубопроводов;

— сварные переходы, фланцы, сварные тройники и другие фасонные детали трубопроводов, которые эксплуатируются при температуре от -20 град. до +200 град. по Цельсию;

сталь Ст3сп выступает в роли основного слоя в ходе изготовления горячекатаных 2-ухслойных коррозионноустойчивых листов;

— используется при создании электросварных труб, необходимых для изготовления деталей в мотто- и велостроении;

— применяется при производстве рельсов, предназначенных для подвесных и наземных путей и т.д.

Уголок равнополочный Ст3сп — посмотреть в каталоге

А также можно заказать по телефонам: (351) 725-34-00, (351) 725-42-40, (351) 735-96-89

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.

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;

Химический состав стали ст3

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.

Химический состав стали 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.

Читать также:  Клеевой пистолет что можно клеить цена

Химический состав стали ст3

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:

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.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *