Гост 535-2005 прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. общие технические условия

Химические и физические свойства

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:

1. Спокойную — раскисление происходит с применением марганца, кремния и алюминия.
2. Кипящую — раскисление с применением только марганца.
3. 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 СтальИз 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:

• сопротивление, возникающее временно — все категории;
• текучесть и ее предел – все кроме первой категории;
• изгиб под посторонним воздействием в холодном состоянии — все кроме первой категории;
• относительное удлинение — здесь все существующие категории;
• KCU (ударная вязкость) при температуре окружающей среды +20 °С – третья категория;
• KCU (ударная вязкость) при температуре окружающей среды –20 °С – четвертая категория;
• KCU (ударная вязкость) после старения механически – пятая категория;
• KC V (ударная вязкость) при температуре окружающей среды +20 °С – шестая категория;
• KC V (ударная вязкость) при температуре окружающей среды –20 °С – седьмая категория.

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 кованых деталей (ограждений, различных решеток и т.д.).

Технологические свойства

Сваривается металл любым известным способом, в том числе электрической и ручной сваркой. К основным характеристикам его относятся:

• свариваемость;
• высокие механические качества;
• антикоррозионные свойства.

Читать также: Порошковые стали для ножей характеристики

Благодаря этим данным определяется класс стали – обычный, повышенной прочности и высокопрочный. После сварки производится температурная обработка только в том случае, когда толщина составляет более 36 мм. Это сокращает количество остаточных напряжений, обеспечивая длительный срок службы и устойчивость к износу.

Поставка Ст3пс

Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.

Обработка металлов давлением. Поковки	ГОСТ 8479-70;
Классификация, номенклатура и общие нормы	ГОСТ 380-2005;
Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 5267.0-90; ГОСТ 5781-82; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 8510-86; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 10884-94; ГОСТ 30136-95; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 4781-85; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 25577-83; ГОСТ 5422-73; ГОСТ 535-2005; ГОСТ 19240-73; ГОСТ 19425-74; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 30565-98;
Листы и полосы	ГОСТ 14637-89; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 8568-77; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 103-2006;
Ленты	ГОСТ 3560-73; ГОСТ 6009-74;
Ленты	ГОСТ 19851-74;
Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли	ГОСТ 8142-89; ГОСТ 5812-82; ГОСТ 16277-93;
Трубы стальные и соединительные части к ним	ГОСТ 12132-66; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10706-76; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 8696-74; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 20295-85;

4 Требования к химическому составу стали

4.1 Химический состав стали (основные элементы) по анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам, указанным в .

В процентах

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

4.2 В стали марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца на 0,10 % для тонколистового проката и толстолистового проката толщиной до 10 мм при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.

В стали марок Ст3кп, Ст3пс и Ст3сп, предназначенной для изготовления сортового и фасонного проката, кроме поставляемого для судостроения и вагоностроения, допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца до 0,25 %, а нижний предел массовой доли углерода не нормируется при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.

В стали марок Ст2кп, Ст3кп и Ст4кп, предназначенной для изготовления сортового и фасонного проката, допускается повышение массовой доли кремния до 0,07 %.

4.3 При раскислении полуспокойной стали алюминием, титаном или другими раскислителями, не содержащими кремний, а также несколькими раскислителями (ферросилицием и алюминием, ферросилицием и титаном и др.) массовая доля кремния в стали допускается менее 0,05 %. Раскисление титаном, алюминием и другими раскислителями, не содержащими кремний, указывают в документе о качестве.

4.4 Массовая доля хрома, никеля и меди в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,30 % каждого .В стали марки Ст0 массовая доля хрома, никеля и меди не нормируется.

В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40 %, хрома и никеля — до 0,35 % каждого. При этом в стали марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс и Ст3Гсп массовая доля углерода должна быть не более 0,20 %.

4.5 Массовая доля серы в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,050 %, Фосфора — не более 0,040 %. В стали марки Ст0 массовая доля серы должна быть не более 0,060 %, фосфора — не более 0,070 %.

4.6 Массовая доля азота в стали должна быть не более:

• — выплавленной в электропечах — 0,012 %;
• — мартеновской и конвертерной — 0,010 %.

Допускается повышение массовой доли азота в стали до 0,013 %, при условии снижения нормы массовой доли фосфора по п. 4.5 не менее чем на 0,005 % при каждом повышении массовой доли азота на 0,001 %.

4.7 Массовая доля мышьяка в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,080 %. Массовая доля мышьяка в стали марки Ст0 не нормируется.

4.8 Предельные отклонения по химическому составу готового проката, слитков, заготовок, поковок и изделий дальнейшего передела должны соответствовать нормам, указанным в .

В процентах

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

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 %.

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.

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.

Аустенитные нержавеющие стали имеют деформационное поведение при температуре окружающей среды и более низкой, чрезвычайно сложной температуре. Различия в поведении связаны со степенью устойчивости по сравнению с трансформацией мартенсита. Эта стабильность обусловлена ​​химическим составом, температурой и степенью деформации. Были различия в сравнении между «стабильными» и «нестабильными» альянсами.

Несовершенство в структуре аустенитных нержавеющих сталей

Атомы «плотные», как шары, одинаковые и недеформируемые. Плотные планы имеют компактную структуру компоновки — фигура. Он также наблюдался в чистом железе под высоким давлением и низкой температурой. Эта фаза также встречается в аустенитных маслянистых окисляемых сталях. План на рисунке 5 представляет собой последнюю плоскость верхней губы кристалла, которая будет скользить, пока часть кристалла под этой плоскостью остается фиксированной. После скольжения наклонная часть остается совпадающей с остальной частью кристалла, последовательность слоев в сети остается неизменной.

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

Расшифруем:

1. Ст — обозначение обыкновенного качества углеродистой стали.
2. 3 — условный номер марки сплава стали (в ГОСТе 380-2005 предусмотрено семь номеров, в зависимости от ее химического процентного состава от 0 до 6).
3. Г — буква Г ставится в обозначении, если процентная доля марганца в сплаве превышает 0,8 %;
4. 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.

Такая дислокация совершенна. Каждая из четырех плоскостей максимальной плотности может содержать шесть разных дислокаций, и каждая дислокация может скользить в две разные плотные плоскости. Пример: γ может содержать. Он нарушает чисто и упрощенно нормальный порядок упаковки. Эта диссоциация заметна в случае аустенитных нержавеющих сталей, когда может встречаться фазо-гексагональная.

И кумулятивная энергия двух несовершенных дислокаций уступает идеальной энергии дислокаций. Дислокация естественна, она ограничена энергией дефектной упаковки, созданной таким образом. Обычно деформация при температуре окружающей среды обеспечивается для образования металла и скольжения дислокаций. Во время этих движений дислокации сталкиваются с препятствиями, которые могут блокировать их, вызывая образование дислокационных пакетов.

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.

Нюансы производства

Характеристики металла определяются на основании его химического состава и технологии изготовления. Основой стали СТ3ПС является феррит – твердый раствор углерода, никеля и хрома. Чем больше содержится в материале углерода, тем выше его прочность.

Нежелательными примесями в составе являются сера (0,05%) и фосфор (0,04%). Сера образует сернистое зерно, которое приводит к красноломкости стали. Фосфор взаимодействует с ферритом, что снижает пластичность при работе в условиях повышенных температур и увеличивает хладноломкость на холоде.

Читать также: Разводка сетевого кабеля rj 45

Для изготовления стали СТ3ПС используется мартеновский и конвертерный способ производства. Основные показатели металла являются идентичными при любом способе, но конвертерный имеет меньшую стоимость.

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.

Механические свойства

Сечение, мм	sТ|s0,2, МПа	σB, МПа	d5, %	d4	y, %	KCU, кДж/м2	HB, МПа
Трубы электросварные прямошовные (Dy=10-530 мм) в состоянии поставки. Указаны мехсвойства основного металла
—	≥225	≥372	≥22	—	—	—	—
Поковки. Нормализация
100-300	≥175	≥355	≥24	—	≥50	≥590	101-143
100	≥175	≥355	≥28	—	≥55	≥690	101-143
100-300	≥195	≥390	≥23	—	≥50	≥540	111-156
100	≥195	≥390	≥26	—	≥55	≥590	111-156
Прокат горячекатаный толстолистовой, сортовой и фасонный в состоянии поставки
≤20	≥245	370-480	≥26	—	—	—	—
20-40	≥235	370-480	≥25	—	—	—	—
40-100	≥225	370-480	≥23	—	—	—	—
100	≥205	370-480	≥23	—	—	—	—
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Выдержка при 900-950 °C (2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) закалка на воздухе
300	≥175	≥355	≥24	—	≥50	≥590	101-143
Прокат тонколистовой горячекатаный в состоянии поставки (указана группа прочности)
≤2	≥235	360-530	—	≥20	—	—	—
2-3.9	≥235	360-530	—	≥22	—	—	—
≤2	≥255	370-530	—	≥20	—	—	—
2-3.9	≥255	370-530	—	≥22	—	—	—
Прокат тонколистовой холоднокатаный в состоянии поставки (указана группа прочности)
≤2	≥235	360-530	—	≥22	—	—	—
2-3.9	≥235	360-530	—	≥24	—	—	—
≤2	≥255	370-530	—	≥22	—	—	—
2-3.9	≥255	370-530	—	≥24	—	—	—

Основные особенности представленного сплава

Сталь Ст3сп является углеродистой.

В ее составе присутствуют такие элементы, как:

1. Углерод: 0,14-0,22%.
2. Кремний: 0,05-0,17%.
3. Марганец: 0,4-0,65%.
4. Никель, хром и медь: не более 0,3%.
5. Фосфор и сера: не более 0,05%.
6. 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.

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

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 . Полуспокойные стали идут также на изготовление полос и кругов, квадратов и уголков, шестигранников и закладных деталей.

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.

Механические свойства стали Ст3Гпc

Механические свойства стали Ст3Гпс по регламенту ГОСТ 535-2005 отпускается в виде горячекатаного проката сечением до 10мм, от 10 до 20мм, от 20 до 40мм, свыше 40мм до 100мм, а также более 100 мм. Толщина проката: 10-20 мм, предел текучести: > 245 МПа, временное сопротивление разрыву: 370-490 МПа, относительное удлинение: >26%, изгиб до параллельности сторон: d=1,5a. Толщина проката: 20-40 мм, предел текучести: > 235 МПа, временное сопротивление разрыву: 370-490 МПа, относительное удлинение: >25%, изгиб до параллельности сторон: d=2,5a. Толщина проката: 40-100 мм, предел текучести: > 225 МПа, временное сопротивление разрыву: 370-490 МПа, относительное удлинение: >23%, изгиб до параллельности сторон: d=2,5a. Толщина проката: > 100 мм, предел текучести: > 205 МПа, временное сопротивление разрыву: 370-490 МПа, относительное удлинение: >23%, изгиб до параллельности сторон: d=2,5a. Толщина проката: < 10 мм, предел текучести: > 235 МПа, временное сопротивление разрыву: 370-490 МПа, относительное удлинение: >26%, изгиб до параллельности сторон: d=2,5a Ниже приведены данные в табличном варианте:

Вид поставки	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообработка
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Прокат, ГОСТ 535-2005	370-490	205-245	23-26
Лист толстый, ГОСТ 14637-89	370-490	205-245	23-26

Применение сталей:

Ст3сп

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

Сталь 10 и 20

— детали, работающие в интервале температур от -40 до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности, и детали, работающие при температуре от -40 до 425°С под давлением соответственно.

Сталь 17Г1С, 17ГС, 17Г1С-У

— сварные детали, работающие под давлением при температурах от -40 до +475°С.

Различие труб из разной марки сталей можно проиллюстрировать на примере применения труб для трубопроводов пара и горячей воды. Правила безопасности ПБ 10-573-03 допускают применение прямошовных труб при следующих условиях (сведения неполные):

Температура	Давление (атм)
10706(группа В)
10705(группа В)
10705(группа В)

Сталь, которая распространена на вторичных рынках, имеет разные свойства. Качество стали зависит от технологичности, ее состава, от того, каковы ее физические свойства и насколько однороден ее химический состав.

Самые ходовые марки б/у стали в продаже: сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-94), качественная углеродистая сталь (1050-88), сталь повышенной прочности низколегированная конструкционная (ГОСТ 19281-89). Попробуем разобраться в их свойствах, а также сходствах, различиях и применении.

ГОСТ 380-94

Из марок Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп и других изготавливается углеродистая обыкновенного качества сталь. Нумерация обозначает номер марки, который зависит от химического состава стали — чем выше номер, тем выше содержание углерода и тем больше временное сопротивление. Буквами после цифр обозначается степень раскисления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная (самый дорогой способ производства)

Но способы производства вас не должны смущать, однако стоит обращать внимание на механическую прочность (характеризуется первой цифрой). Иногда, если мы говорим о трубах, после кп/пс/сп идут цифры обозначающие категорию проката

Для обозначения марки стали и характеристики группы качества для труб используют буквы А, Б, В, Д (пример: ВСт3сп5). В зависимости от того, какие свойства трубы номеруются, ее делят на группы: А — механические свойства материала, Б — химический состав стали, В — и то и другое, Д — нормируется только гидравлическое испытательное давление.

ГОСТ 1050-88

Двумя цифрами обозначаются марки качественной стали, которые показывают, сколько содержится углерода в сотых долях процента. Например: 09, 12, 17, 30 и так далее до 60. Иногда указывают степень раскисления стали: кп и пс (кипящая, и полуспокойная соответственно). Однако обозначение качественной стали и низколегированной очень похожи, и их можно легко перепутать. Будьте внимательны при выборе и особенно не доверяйте словам продавца — лучше все проверить по ГОСТу самостоятельно.

ГОСТ 19281-89

Конструкционная низколегированная сталь (например 17Г1С, 09Г2С, 14ХГС). 17, 09, 14 — среднее содержание углерода, которое содержится в сотых долях процента, буквы Г, Х и т.д. обозначают содержание легирующих элементов в стали, последующие цифры указывают на процент легирующих элементов. Г — марганец, С — кремний, Ф — ванадий, Х — хром и далее. Азот обозначается буквой А, но если А стоит в конце (30ХГСА), то это указывает не на азот, а обозначает высококачественную сталь. Буква Ш в конце (30ХГС-Ш) показывает наивысшее качество. Цифра отсутствует (50Х, 17ГС), если легирующие элементы составляют менее 1,5%. Насколько прочна и хрупка сталь, можно определить углеродным эквивалентом. Это понятие вводится для легированных сталей. В продаже б/у трубы наиболее популярна сталь 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-у. Марки указаны в порядке улучшения свойств (по химическому составу в порядке снижения содержания примесей фосфора и серы).

По свариваемости все марки сталей одинаковы — без ограничений. Самые распространенные трубы — это Ст3, 10, 20 и 17Г1С. Чем качественнее сталь, тем она лучше по коррозийной стойкости.

По механическим свойствам материала трубы делят на классы прочности. К 34, К 38, 42, К 50, К 52, К 55 и К 60, где цифры означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм2. Чем выше цифра, тем прочнее сталь. С учетом разброса свойств трубы из стали Ст3 могут относится к классам прочности К 38 — К 42 (фактически К 36), из стали 10 — К38, из стали 20 — К 42. Сталь 17Г1С более прочная — К 52.

Раскисление стали

В процессе раскисления сплава стали происходит удаление кислорода из расплавленного сырья, наличие которого ухудшает механические свойства материала.

Раскаленную сталь, содержащую большое количество растворенного газа, выдерживают в изложницах с раскислителем (марганцем, кремнием, алюминием), который соединяется с растворенным кислородом. Получившиеся в процессе оксиды всплывают на поверхность и впоследствии удаляются.

Воздействие элементов на сплав оказывается различным. Так, наиболее сильным раскислителем является алюминий, затем идет кремний, а самым слабым считается марганец.

При выплавке стали в виде раскислителя чаще всего используется кремний. В полуспокойных составах он составляет 0,10%, а в спокойных – 0,40%.

В зависимости от содержания кислорода и углерода в структуре материала и степени раскисления сплав металла классифицируются по следующим типам.

• Спокойная сталь («сп») – газы не выделяются при затвердевании, в полной степени проходит раскисление и удаление кислорода. Обладает однородной структурой, пластичностью и значительной устойчивостью к коррозии. В большинстве видов сталей (легированных, низколегированных и углеродистых) используются спокойные сплавы. Применяется при производстве жестких металлоконструкций.
• В полуспокойных («пс») – проходит частичное раскисление, выделяющиеся газы подавляются не полностью (углерод до 0,30%). По своим качествам сырье имеет меньшую жесткость и пластичность. Широко применяется в производстве труб и сортового проката.
• Кипящая сталь («кп») – большая степень выделения газов в процессе затвердевания. В своем составе содержит максимальное количество углерода и марганца. Ее себестоимость сравнительно невысока, так как при этом используется меньшее количество раскислителя. Применяется при производстве плит, листов, проволоки и труб.

По способу производства сталь различают на мартеновскую и кислородно-конвертерную. Наиболее современный, сравнительно простой и дешевый способ – это кислородно-конвертерный с использованием кислородных конвертеров.

Сталь марки СТ3 пользуется большой популярностью благодаря своей технологичности и качественным характеристикам (прочности, простоты в обработке и т.д.). Использование специальных технологий в производстве позволяет получать экономичные, долговечные конструкции и изделия самого различного применения.

Классификация стали

В зависимости от доли неметаллических примесей, определяемой методом выплавки данной марки, стальные сплавы разделяют на:

• особо высококачественные;
• высококачественные;
• обыкновенного качества.

По химическому составу сплавы также разделяют на легированные и углеродистые.

Углеродистые стали

Используются преимущественно для производства сварных конструкций и содержит от 0,25 до 2,14 процента углерода. Внутри группы они далее разделяются на подгруппы, и также по процентной доле углерода:

• высокоуглеродистые (0,6-2,14);
• среднеуглеродистые (0,3-0,55);
• низкоуглеродистые (ниже 0,25).

В качестве присадок в них также входят кремний и марганец.Кроме полезных, вводимых целенаправленно присадок в сплаве могут содержаться и вредные примеси, отрицательно влияющие на ее физико- химические свойства:

• фосфор снижает пластичность при нагреве и повышает хрупкость при охлаждении;
• сера приводит к образованию микротрещин.

Низкоуглеродистая сталь

В состав сплава могут попадать и другие примеси.

Легированная сталь

Для обретения сплавом требуемых свойств при плавке в него добавляют полезные присадки, или легирующие элементы, чаще всего металлы, такие, как алюминий, молибден, хром, марганец, никель, ванадий и другие. Свойства сплава меняются при этом весьма существенно: сплав приобретает стойкость к коррозии, особую прочность, высокую ковкость, повышенную или пониженную электропроводность и т.д.Сплав с такими добавками называют легированной сталью. По процентному содержанию легирующих присадок они делятся на три группы:

• высоколегированные – свыше 11;
• среднелегированные – от 4 до 11;
• низколегированные – менее 4.

По области применения стальные сплавы делятся на:

• инструментальные — высокопрочные сплавы применяются для изготовления инструментов, штампов, фрез, сверл и резцов;
• конструкционные – применяются для производства корпусов и узлов транспортных средств, станков, строительных конструкций;
• специальные. В эту группу включают сплавы с повышенной стойкостью к кислотной и щелочной среде, радиации, нержавеющие сплавы, электроматериалы и др.

Легированая сталь

Некоторые присадки и виды обработки повышают плотность материала, а другие – снижают, например:

Метод обработки или присадка	Изменение плотности
углерод	снижается
хром, алюминий, марганец	снижается
кобальт, вольфрам, медь	растет
волочение	растет в пределах трех процентов

Чем отличается сталь 3 от стали 20

без ограничений	сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Марки высокопрочной стали

Сталь является одним из самых важных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности. К высокопрочной стали (в зависимости от области применения) предъявляют различные требования. Марки сталей отличаются по структуре, химическому составу и по своим свойствам (физическим и механическим).

Сталью называют деформируемый сплав железа с углеводом (не более 2 процентов) и примесями других элементов: марганца, кремния, фосфора. К высокопрочному крепежу предъявляются особые требования. Поэтому для получения стали, которая будет идеально соответствовать всем характеристикам добавляют специальные примеси – легирующие элементы.

Это – хром, вольфрам, ванадий, титан, марганец или кремний.