- Аналоги
- Вид поставки
- Закалка и отпуск стали. цвета каления и побежалости
- Как выбрать температурный режим?
- Мастер-класс по закаливанию кухонного ножа
- Мастер-класс по закаливанию топора
- Металлопрокат из ст3сп от «стройсталь»
- Механические свойства поковок
- Механические свойства при повышенных температурах
- Механические свойства проката
- Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (гост 535-2005)
- Модуль юнга (нормальной упругости) е, гпа
- Можно ли закалить нержавеющую сталь
- На заметку
- Нормируемые показатели стали ст3сп по категориям проката (гост 535-2005)
- Особенности обработки стали механическими инструментами
- Особенности процесса
- Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали ст3сп (гост 32569-2022)
- Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали ст3сп (гост 32569-2022)
- Преимущества и недостатки стали ст3
- Преимущества стали ст3сп
- Применение
- Производство
- Расшифровка
- Расшифровка стали ст3сп
- Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов
- Сварочные материалы для сварки под флюсом
- Сварочные материалы для электродуговой сварки
- Способы закаливания
- Структура стали после закалки и отпуска
- Сфера применения
- Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали ст3сп
- Технологические свойства
- Ударная вязкость kcu (гост 380-94)
- Ударная вязкость проката (гост 535-2005)
- Условия применения стали ст3сп для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (гост 33260-2022)
- Физические свойства
- Характеристики
- Характеристики, применение и назначение
- Химический состав стали ст3
- Химический состав, % (гост 380-2005)
- Химсостав материала: к какому классу относится?
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.
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 535-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 380-94, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89.
- Лист толстый ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 19903-74.
- Лента ГОСТ 503-81, ГОСТ 6009-74.
- Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 535-88.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
- Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10705-80.
Закалка и отпуск стали. цвета каления и побежалости
Возможно, вам не раз приходилось слышать эти термины, когда речь шла о кованых ножах, да и вообще о сталях. Настало время разобраться, что же они означают.
Закалка, по своей сути – это нагрев готового изделия до определенной температуры с последующим охлаждением с определенной скоростью, а отпуск – это следующий за закалкой дополнительный нагрев до более низких температур с иных режимом охлаждения; каким именно, зависит от марки стали.
Скорость регулируется т.н. «закалочной средой» – жидкостью, в которой клинок охлаждается с определенной скоростью: машинное масло, солевые растворы, поток воздуха с и т.п. Например, масло охлаждает со скоростью примерно в 6 раз меньшей, чем циркулирующая вода.
Чтобы перейти к конкретным цифрам, нужно понять, зачем вообще нужны эти два процесса.
Как выбрать температурный режим?
Выбор режима температуры играет большую роль при закалке стали. Перегрев чреват утратой присущей прочности, это происходит из-за количественного уменьшения углерода в структуре металла.
В некоторых случаях после завершения процесса закаливания нержавейки появляются остаточные напряжения, они снимаются с помощью дальнейшей механической обработки.
Эту проблему можно предотвратить, если охлаждать закаливаемое изделие поэтапно, с размеренным понижением температурных условий.
Данная поэтапная методика закалки применяется при изготовлении детали, обладающей очень высокими показателями прочности.
Как постепенно понижать температуру охлаждающей среды? Для этого подготавливают несколько ёмкостей с разными жидкостями: солевым раствором, щелочным раствором, минеральным маслом, синтетическим маслом. Подобный способ позволяет устранить полностью внутреннее напряжение, которое негативно влияет на полезные свойства стали. Небольшой минус методики – дороговизна реализации.
Мастер-класс по закаливанию кухонного ножа
После закалки нож обретает прочность и упругость. Проведение процедуры не потребует большого количества времени.
https://www.youtube.com/watch?v=g2mAyCvnwLQ
Возьмите:
- Газовую горелку либо электрическую печь.
- Сургуч для охлаждения.
- Скипидар.
- Клещи.
Поэтапный процесс:
- Снимите рукоять с изделия.
- Поместите лезвие в отделение печки. При использовании горелки камера изготавливается собственноручно с помощью огнеупорных кирпичей.
- Включите печку (горелку). Разогревайте нож до приобретения им насыщенного красного оттенка. При возможности контролируйте нагрев, сверяя приобретаемый окрас с цветовой таблицей.
- Выдержите нержавейку до ярко-красного цвета и извлеките из отделения.
- Незамедлительно погрузите металл в подготовленный сургуч на пару секунд. Вытащите. Повторяйте процедуру многократно до тех пор, пока деталь перестанет входить в сургуч.
- Очистите нержавейку с помощью скипидара от сургучных остатков.
Мастер-класс по закаливанию топора
Иногда производитель нарушает технологию термообработки стали, и топор получается очень мягким, быстро начинает тупиться и образовывать вмятины, или хрупким, тогда лезвие покрывается трещинами и теряет цвет. Исправить ситуацию можно.
Возьмите:
- Электрическую печь;
- Проволочный круг;
- Воду;
- Машинное масло;
- 2 ёмкости для воды и масла.
Поэтапный процесс:
- Затупите режущую кромку до 0,1 см.
- Нагрейте лезвие топора до 750-760°С.
- Чтобы определить температуру нагрева, приложите к нержавейке магнит, он не притягивается к нержавеющей стали при 768°С.
- Медленно охладите до 550°С.
- Процедура охлаждения занимает до 10 часов. Специального охладителя не требуется, достаточно оставить топор в выключенной печи.
- Очистите нержавейку от окалин с помощью проволочного круга.
- Нагрейте лезвие до 800-830°С до насыщенного огненно-красного оттенка.
- Охладите вначале в воде (30°С), опустив на 3-4 секунды. Быстро двигайте нержавейку в ёмкости, это поможет избежать образования паровой подушки.
- Охладите в машинном масле.
- Нагрейте печь до 300°С. Продержите в ней деталь в течение часа.
- Охлаждайте на свежем воздухе.
Металлопрокат из ст3сп от «стройсталь»
В ассортименте металлопроката компании «Стройсталь» есть самые разнообразные изделия из стали Ст3сп.
На нашем складе в Тушино всегда имеются в наличии:
По Вашему заказу наши работники произведут резку стальных изделий по заданным размерам или сварные работы – для сборки конструкций из отдельных деталей.
Сталь Ст3сп, используемая для изготовления металлопроката, реализуемого нашей компанией, соответствует всем государственным и международным стандартам, и имеет соответствующие сертификаты.
Компания работает как с организациями, так и с физическими лицами, с оптовыми и розничными заказчиками – для каждого у нас есть индивидуальные и максимально выгодные условия сотрудничества.
При необходимости мы осуществляем доставку товара по указанному адресу. Скорость отгрузки и доставки обеспечивает собственный автопарк, которым располагает «Стройсталь».
Механические свойства поковок
| ГОСТ | Термообработка | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость НВ |
| не менее | ||||||||
| ГОСТ 8479-70 | Нормализация | До 100 | 175 | 353 | 28 | 55 | 64 | 101-143 |
| 100-300 | 175 | 353 | 24 | 50 | 59 | |||
| До 100 | 195 | 392 | 26 | 55 | 59 | 111-156 | ||
| 100-300 | 195 | 392 | 23 | 50 | 54 | |||
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| Горячекатаная заготовка размерами 140×120 мм | |||||
| 20 | 220 | 445 | 33 | 59 | 154 |
| 300 | 205 | — | — | — | 199 |
| 500 | 180 | 285 | 34 | 80 | 119 |
| Лист и фасонный прокат в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм | |||||
| 20 | 205-340 | 420-520 | 28-37 | 56-68 | — |
| 200 | 215-285 | — | — | — | — |
| 300 | 05-265 | — | — | — | — |
| 400 | 155-255 | 275-490 | 34-43 | 60-73 | — |
| 500 | 125-175 | 215-390 | 36-43 | 60-73 | — |
| Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с | |||||
| 700 | 73 | 100 | 57 | 96 | — |
| 800 | 51 | 63 | 95 | 95 | — |
| 900 | 38 | 65 | 84 | 100 | — |
| 1000 | 25 | 43 | 79 | 100 | — |
| 1100 | 19 | 31 | 80 | 100 | — |
| 1200 | 14 | 25 | 84 | 100 | — |
Механические свойства проката
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5(δ4),% |
| не менее | |||||
| ГОСТ 380-94 | Прокат горячекатаный | До 20 | 245 | 370-480 | 26 |
| Св. 20 до 40 | 235 | 25 | |||
| Св. 40 до 100 | 225 | 23 | |||
| Св. 100 | 205 | 23 | |||
| ГОСТ 16523-89(образцыпоперечные) | Лист горячекатаный | До 2,0 вкл. | — | 370-480 | (20) |
| Св. 2,0 до 3,9 вкл. | (22) | ||||
| Лист холоднокатаный | До 2,0 вкл. | — | 370-480 | (22) | |
| Св. 2,0 до 3,9 вкл. | (24) | ||||
Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (гост 535-2005)
| Марка стали | Ст3сп | |
| Временное сопротивление σв, Н/мм2 (кгс/мм2), для проката толщин, мм | до 10 включ. | 380-490 (39-50) |
| св.10 | 370-480 (38-49) | |
| Предел текучести σт, Н/мм2 (кгс/мм2), для проката толщин, мм (не менее) | до 10 включ. | 255(26) |
| св. 10 до 20 включ. | 245(25) | |
| св. 20 до 40 включ. | 235(24) | |
| св.40 до 100 включ. | 225(23) | |
| св. 100 | 205(21) | |
| Относительное удлинение δ5, %, для проката толщин, мм (не менее) | до 20 включ. | 26 |
| св.20 до 40 включ. | 25 | |
| св.40 | 23 | |
| Изгиб до параллельности сторон (а — толщина образца, d — диаметр оправки), для проката толщин, мм | до 20 включ. | d = a |
| св.20 | d = 2a | |
ПРИМЕЧАНИЕ
- По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
- снижение предела текучести на 10 Н/мм2 (1 кгс/мм2) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм;
- снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
- Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм2 (5 кгс/мм2), а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается.
Модуль юнга (нормальной упругости) е, гпа
| Марка стали | Температура, К (°С) | ||||||||||
| 293 (20) | 323 (50) | 373 (100) | 423 (150) | 473 (200) | 523 (250) | 573 (300) | 623 (350) | 673 (400) | 723 (450) | 773 (500) | |
| Ст3сп5, | 200 (2,04) | 197 (2,01) | 195 (1,99) | 192 (1,96) | 190 (1,94) | 185 (1,88) | 180 (1,84) | 175 (1,79) | 170 (1,73) | 165 (1,68) | 160 (1,63) |
Можно ли закалить нержавеющую сталь
Под закалкой понимают термическую обработку металла, в ходе которой осуществляется вначале сильный нагрев, а затем резкое охлаждение в жидкости. В ходе данной технологической процедуры происходит снижение пластичности и эластичности изделия, но увеличивается её прочность. Как же правильно произвести закалку предметов из нержавейки в домашних условиях?
Виды закалки
Технологию закаливания человечество применяет на протяжении многих веков. Орудия сельского хозяйства и холодное оружие закаляли уже в Средние века.
О закалке нержавеющей стали задумались в эпоху промышленного прорыва, когда понадобились сплавы стали с антикоррозионными качествами.
Именно тогда была разработана новая методика закаливания стали, позволившая придать материалам уникальные химико-физические особенности.
Нержавеющая сталь имеет игольчатую внутреннюю структуру, именуемую мартенситом, благодаря чему данные сплавы отличаются повышенной прочностью и высоким охрупчиванием. При термической обработке такой стали происходит повышение коэффициента вязкости, что раздвигает рамки их применения.
На заметку
После извлечения накаленной стали из печи (горелки) она будет эластичной и мягкой, поэтому велика вероятность её повреждения. Чтобы избежать неприятных последствий, погружать в охлаждающую среду нужно плавно и аккуратно.
При выборе изделий из стали обратите внимание на зарубежных производителей, в их инструментах процентная доля содержания нержавеющего металла превышает российские ГОСТы.
Долгое и сильное нагревание металла делает процесс закалки более глубоким, как следствие, — твёрдое и упругое лезвие. Оно после этого будет менее крепким и постепенно утрачивает режущие качества.
Режимы отжига углеродистых сталей
Одну и ту же нержавейку не следует закаливать много раз: металл начинает уставать и растрачивает необходимые качества.
Закалка стали в первый раз – ответственное мероприятие, требующее непрерывного контроля. Изделие при нагреве вынимается каждые 3-4 секунды, это позволяет строго наблюдать за цветом металла. В случае перегрева сталь обретает белый оттенок, в случае недогрева – тёмно-синий.
Чтобы осуществить закалку нержавеющей стали в домашних условиях, нужно обязательно вооружиться газовой горелкой, электрической печью, паяльной лампой или разжечь костёр.
К тому же процесс невозможно осуществить без охлаждающей жидкости (воды, сургуча или машинного масла). Понадобятся клещи с длинной рукояткой и специальные рукавицы.
Самостоятельная закалка нержавейки требует постоянного контроля за цветовыми изменениями материала.
Нормируемые показатели стали ст3сп по категориям проката (гост 535-2005)
| Катег- ория | Химич- еский состав | Времен- ное сопротив- ление σв | Предел текуче- сти σт | Относи- тельное удли- нение δ5 | Изгиб в холо- дном сос- тоянии | Ударная вязкость | ||||
| KCU | KCV | |||||||||
| При темпе- ратуре, °C | После механи- ческого старения | При темпе- ратуре, °C | ||||||||
| 20 | -20 | 20 | -20 | |||||||
| 1 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 2 | — | — | — | — | — | |||||
| 3 | — | — | — | — | ||||||
| 4 | — | — | — | — | ||||||
| 5 | — | — | — | |||||||
| 6 | — | — | — | — | ||||||
| 7 | — | — | — | — | ||||||
ПРИМЕЧАНИЕ
- Знак « » означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
- Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.
Особенности обработки стали механическими инструментами
Одним из важнейших моментов составления правильного технологического процесса по обработке деталей, изготовленных из СТ3, является выбор режимов резания и выбор нужного инструмента.Для обточки и фрезерования используется режущий инструмент, который выполнен из твердых сплавов ВК8, Т5К10. Также могут быть использованы метчики и плашки, которые выполняются из Р18 и Р6М5. При нарезании резьбы вручную рекомендуется использование касторового масла, которое позволит значительно упростить процесс.
В зависимости от вида обработки, а также имеющихся технических параметров станочного оборудования, осуществляется конкретный выбор скорости обработки.
Особенности процесса
При закалке стали требуется непрерывное наблюдение за:
Как происходит процесс закалки сталей
- равномерным нагревом края и середины изделия;
- появлением синих и чёрных пятен на поверхности нержавейки, они свидетельствуют о сильном и неравномерном нагреве;
- сохранением температурных показателей;
- однородным охлаждением в жидкости.
В качестве такой жидкости чаще применяют обычную воду либо машинное масло. Изменение цвета при закалке металла контролируется по специальной цветовой схеме.
Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали ст3сп (гост 32569-2022)
| Марка стали, класс прочности, стандарт или ТУ | СтЗсп5 ГОСТ 380 | СтЗсп4-5 ГОСТ 380 | СтЗсп4 ГОСТ 380 | ||||
| Технические требования на трубы (стандарт или ТУ) | ГОСТ 10705 группа В | ГОСТ 10706 группа В | ТУ 14-3-377-87 | ТУ 14-3-1399-95 | ГОСТ 10706 группа В | ||
| Номинальный диаметр, мм | 10-500 | 450-1400 | 200-400 | 200, 350, 400, 500 | 400-1400 | ||
| Виды испытаний и требований (стандарт или ТУ) | ГОСТ 10705 | ГОСТ 10706 | ТУ 14-3-377-87 | ТУ 14-3-1399-95 | ГОСТ 10706 | ||
| Транспортируемая среда (см. обозначения таблицы 5.1) | Среды групп Б, В | Среды группы В Среды группы Б, кроме СУГ | Среды группы В, кроме пара и горячей воды | Все среды, кроме группы А(а) и СУГ | Среды группы Б, кроме СУГ | ||
| Расчетные параметры трубопровода | Максимальное давление, МПа | ≤1,6 | ≤2,5 | ≤1,6 | |||
| Максимальная температура, °С | 300 | 200 | 300 | 200 | |||
| Толщина стенки трубы, мм | — | ≤12 | — | ≤10 | — | ||
| Минимальная температура в зависимости от толщины стенки трубы при напряжении в стенке от внутренго давления [σ], °C | более 0,35[σ] | минус 20 | |||||
| не более 0,35[σ] | минус 40 | ||||||
ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2022
Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали ст3сп (гост 32569-2022)
| Марка стали, класс прочности, стандарт или ТУ | СтЗспЗ, СтЗсп2 ГОСТ 380 | СтЗсп5 ГОСТ 380 | ||
| Технические требования на трубы (стандарт или ТУ) | ТУ 14-3-943-80 | ТУ 14-3-954-80 | ||
| Номинальный диаметр, мм | 200-500 | 500-1400 | ||
| Виды испытаний и требований (стандарт или ТУ) | ТУ 14-3-943-80 | ТУ 14-3-954-80 с учетом требований п.2.2.10 ГОСТ 32569-2022 | ||
| Транспортируемая среда (см. обозначения таблицы 5.1) | Все среды, кроме группы А и СУГ | Все среды, кроме группы А и СУГ | ||
| Расчетные параметры трубопровода | Максимальное давление, МПа | ≤1,6 | ≤2,5 | |
| Максимальная температура, °С | 200 | 300 | ||
| Толщина стенки трубы, мм | ≤6 | ≤12 | ||
| Минимальная температура в зависимости от толщины стенки трубы при напряжении в стенке от внутренго давления [σ], °C | более 0,35[σ] | минус 30 | минус 20 | |
| не более 0,35[σ] | — | минус 20 | ||
ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2022
Преимущества и недостатки стали ст3
Основными сильными сторонами этой марки стали являются:
Основным недостатком, который присущ всем подобным углеродистым аналогам, является повышенная склонность к коррозии. Другими же недостатками можно отметить невозможность использования сплава в северном климате, а также повышенная хрупкость из-за крупно или среднезернистого строения.
Спрос на кипящие сплавы объясняется их высокой доступностью, поскольку они обладают самой маленькой ценой, а их структура легче всего поддается последующей обработке. Таким образом, в случае необходимости использования активной термической обработки данная разновидность будет наиболее подходящей, хотя и стоит учитывать ее сниженные эксплуатационные характеристики из-за высокого уровня кислорода.
Преимущества стали ст3сп
Благодаря своим техническим характеристикам, данная разновидность металла имеет ряд преимуществ по сравнению с другими марками стали. Основными плюсами материала являются:
- повышенная коррозийная стойкость;
- оптимальное сочетание упругости и твердости;
- полное отсутствие флокеночувствительности (при отливке не возникает дефектов);
- отсутствие отпускной хрупкости.
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 разогревать до 100°С и производить последующую термообработку).
При этом качества металла позволяют использовать в работе с ним дуговую сварку ручного и автоматического типа, контактно-точечный и электрошлаковый метод сварки.
Применение
Из металла Ст3сп изготавливают:
Кроме того, материал широко применяется при производстве труб различного назначения и сечения, стальных лент, метизов и штамповок.
Используются изделия из данного вида стали в самых разнообразных сферах: от строительства и прокладки надземных и подземных коммуникаций до изготовления промышленных станков и агрегатов, эксплуатируемых даже в сложных условиях.
Технические характеристики материала позволяют его использовать при возведении каркасов и опорных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования.
Производство
Справка. Низкоуглеродная сталь СТ3 изготавливается по мартеновской либо кислородно-конвертерной технологии. На параметры готового материала способ производство не влияет, однако кислородно-конвертерный способ требует меньших финансовых расходов.
Стальные сплавы изготавливаются на основе феррита, то есть твердого раствора углерода с легирующими элементами. Этот расплав насыщают углеродом, чтобы повысить его прочность. Концентрация фосфора в марке СТ3 не должна превышать 0,04%, серы — 0,05%.
За счет реакции феррита с фосфором пластичность сплава понижается под воздействием высоких температур, а под воздействием морозов материал становится более хрупким. Формирование сернистого железа в процессе расплава может стать причиной красноломкости материала.
Чтобы, наоборот, повысить прочность готового материала, к пластичному и малопрочному ферриту добавляют углерод, легируют его с дополнительным термическим упрочнениями либо с добавками: марганцевыми, никелевыми, хромовыми, кремниевыми. Феррит в чистом виде для производства строительных конструкций использоваться не может.
Для улучшения эксплуатационных характеристик изделий из СТ3, их рекомендуется подвергать термической обработке. Так, отжиг необходим сложным конструкциям сразу после сооружения, чтобы снять напряжения, возникшие при выполнении сварочных работ. Аналогично следует снимать напряжение у деталей с толщиной либо радиусом свыше 36 мм.
Расшифровка
Определить, какие у материала сталь СТ3 характеристики в соответствии с ГОСТ, можно благодаря расшифровке. Согласно ГОСТ 380, данный материал представлен в следующих разновидностях:
- Сталь Ст3сп.
- Сталь Ст3пс.
- Сталь Ст3кп.
Эти индексы применимы в обязательном порядке при любой маркировке. При расшифровке марки материала необходимо учитывать следующие обозначения:
- Ст — применяется для указания стандартных качеств углеродистых сталей.
- 3 — условный номер марки сплава. Он может меняться в диапазоне от 0 до 6, в соответствии с процентным содержанием углерода в материале.
- Г — этот символ употребляют, если в состав материала входит марганец. Так, для стали типа Ст3гпс характерно содержание 0.8% марганца.
- Сп — обозначает степень раскисления стали. Аббревиатурой “кп” обозначают кипящие сплавы, “пс” — полуспокойные.
Таким образом, марка Ст3пс5 является полуспокойной, но характеризуется высокой степень раскисления. Специфика маркировки материала регламентирована ГОСТом 380-2005.
Если в названии марки отсутствуют буквы “пс” либо “кп”, сталь следует считать спокойной.
Внимание. Спокойная разновидность СТ3 является наиболее распространенной, и поэтому буквы “сп” иногда допустимо опускать.
Чтобы понять свойства изделий, произведенных из стали СТ3, следует ориентироваться на их ГОСТы:
- ГОСТ 107105-80 — для труб и арматуры к ним;
- ГОСТ 2591-2006 — для проката;
- ГОСТ 14918-80 — для ленточного и полосового проката;
- ГОСТ 5812-82 — для рельсов;
- ГОСТ 8479-70 — для поковок.
Расшифровка стали ст3сп
- Буквы «В» обозначает, что данная сталь, поставляемая по механическим свойствам и с отдельными требованиями по химическому составу,
- Буквы «Ст» обозначает «Сталь»,
- цифра 3 обозначает условный номер марки в зависимости от химического состава,
- буквы «сп» — спокойная (степень раскисления стали),
- Если после буквы «сп» следует цифра, то она обозначает категорию. Если цифры нет, то категория стали 1. В зависимости от категории сталь имеет различные нормируемые показатели (см. ниже).
Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов
| Сварочные материалы | Основной материал | Диаметр электрода, проволоки, мм | Сила сварочного тока, А | Напряжение на дуге, В |
| УОНИ 13/45А* УОНИ 13/55 | Ст3сп | 3,0 4,0 5,0 | От 100 до 130 От 160 до 210 От 220 до 280 | От 22 до 26 |
| Св-08Г2С | 1,6 | От 100 до 120 | От 12 до 14 | |
| 2,0 | От 140 до 160 |
ПРИМЕЧАНИЕ. * — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.
Сварочные материалы для сварки под флюсом
| Марка основного материала | Марка сварочной проволоки по ГОСТ 2246, ТУ, Рекомендуемая марка флюса по ГОСТ 9087 | Дополнительные указания | ||
| Электроды, тип по ГОСТ 10052 (рекомендуемые марки) | Сварочная проволока, ГОСТ 2246 или ТУ | |||
| Группа А | Группа Б | |||
| 10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9 ГОСТ 5632 08Х18Н10Т-ВД ТУ 14-1-3581 10Х18Н9, 10Х18Н9-ВД, 10Х18Н9-Ш ТУ 108.11.937 15Х18Н12СЧТЮ (ЭИ 654) ГОСТ 5632 10Х17Н13М3Т (ЭИ 432) 10Х17Н13М2Т (ЭИ 448) ГОСТ 5632 | Ст3сп ГОСТ 380 | Э-10Х15Н25М6АГ2 (ЭА-395/9) Э-10Х25Н13Г2 (ОЗЛ-6, ЗИО-8), Э-11Х15Н25М6АГ2 (НИАТ-5, ЦТ-10) | Св-07Х23Н13 | Сварное соединение неравнопрочное |
| Э-10Х15Н25М6АГ2 (ЭА-395/9) 582/23, 855/51 | Св-10Х16Н25АМ6 Cв-06Х15Н35Г7М6Б Cв-03Х15Н35Г7М6Б | Сварное соединение неравнопрочное. Сварочные материалы применяются для изделий, подведомственных Ростехнадзор | ||
Сварочные материалы для электродуговой сварки
| Марка основного материала | Тип электрода по ГОСТ, ТУ, (рекомендуемые марки электродов) | Температура применения, °С | Дополнительные указания |
| Ст3сп | Э42, Э46 ГОСТ 9467 (АНО-4, АНО-5,ОЗС-6) | Не ниже -15 | — |
| Э42А, Э46А ГОСТ 9467 (УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А, 0ЗС-2, СМ-11) | Не ниже -30 | — | |
| Э50А ГОСТ 9467 (УОНИ-13/55) | ниже -30 до -40 | После сварки термообработка – нормализация плюс отпуск (630–660) °С, 2 ч |
Способы закаливания
Закалить нержавейку можно разными способами. Прежде всего, изделие хорошо разогревается. Для этого применяют:
- Горелку;
- Электрическую печь;
- Паяльную лампу;
- Костёр на углях.
Последний вариант станет самым лучшим, костёр сможет обеспечить гораздо более высокую температуру.
В качестве охлаждающей среды чаще всего используют:
При охлаждении маслом деталь окунается в него дважды с коротким интервалом в пару секунд. Первое погружение занимает 3-4 секунды, а второе – 5-6 секунд. Сразу после этой процедуры сталь погружается в воду до полного остывания.
При втором методе охлаждения деталь несколько раз погружается в сургуч. Если нержавейка больше не проникает в жидкую среду, процесс охлаждения считается завершённым. Довольно очистить поверхность скипидаром.
Структура стали после закалки и отпуска
Сталь в обычном виде – довольно мягкий и податливый к обработке металл.
Особая прочность некоторым маркам (это так называемые стали обыкновенного качества, производимые согласно требованиям ГОСТ 380) и не требуется: тех показателей, что были получены после выплавки, вполне хватает, например, канализационным люкам или оградительным решёткам.
Но есть категории сталей – конструкционные и инструментальные, которым изначальных прочностных показателей мало. Их надлежит подвергать термической обработке. Основным её видом считается закалка.
Микроструктура стали 45 после отжига и закалки
Сфера применения
Сфера применения стали СТ3 варьируется в зависимости от степени ее раскисления. Раскислением называют процесс, при котором из состава стали выводят кислород. Чем выше концентрация кислорода, тем ниже химические и физические характеристики материала.
В зависимости от содержания кремния, сталь СТ3 бывает:
- кипящей — содержит минимум 0,05% кремния;
- полуспокойной — содержит от 0,05% до 0,15% кремния;
- спокойной — содержит свыше 0,15% кремния.
Кипящие стали кипят и насыщаются газами в процессе разливки по изложницам. Эти стали относятся к категории нераскисленных. Раскисленные стали в процессе разливки не кипят и за счет этого ценятся выше.
Спокойная разновидность стоит ощутимо дороже двух других в силу следующих причин:
- выдающихся эксплуатационных качеств, которые объясняются минимальным содержанием кислорода;
- за счет своей однородности материал надежно защищен от агрессивных воздействий окружающей среды.
Спокойную сталь задействуют для изготовления следующих типов продукции:
- Фасонной и листовой разновидностей проката.
- Основных и второстепенных элементов для железнодорожных элементов и подвесных конструкций. Железнодорожная отрасль обеспечивает стабильный спрос на металлы с невысокой стоимостью и выдающимися эксплуатационными качествами. Стоимость одного квадратного метра является чрезвычайно значимым фактором в силу крупных габаритов подвесных конструкций.
- Деталей и арматур, используемых для создания трубопроводов. Трубы нужны, чтобы транспортировать газ, теплоносители и прочие среды. Материалы для их изготовления должны быть твердыми и прочными, чтобы справляться с высокими нагрузками и агрессивными воздействиями внешней среды.
Себестоимость также имеет важное значение, так как дорогостоящие сплавы не всегда оказываются наиболее практичными. Сталь СТ3 же прекрасно удовлетворяет потребностям отрасли.
В полуспокойной разновидности СТ3 содержится примерно 1% кислорода. За счет этого ее твердость и пластичность несколько ниже, чем у спокойной. Данный тип стали применяется для производства следующих изделий:
- Труб с различным диаметром и толщиной стенок. В отопительных системах они выполняют функцию несущих элементов. Коррозионная стойкость у рассматриваемого сплава невысокая, поэтому его поверхность необходимо защищать от воздействия повышенной влажности.
- Шестигранников. Эти элементы востребованы в самых разных отраслях промышленности.
- Уголков и квадратов для несущих конструкций. За счет своей повышенной прочности они способствуют увеличению жесткости конструкции и оптимальному распределению нагрузки на нее. Выбор уголков и квадратов для конкретной конструкции осуществляется в зависимости от их толщины листа, длины и формы поперечного сечения, угла расположения плоскостей.
Задействуют эти элементы для того, чтобы изготавливать новые несущие конструкции и укреплять уже существующие.
- Листового проката. Это особенно востребовано для обшивки несущих конструкций и производства корпусных изделий. Толщина таких изделий может значительно варьироваться. Листовой прокат применяют для штамповки или холодной гибки (для обоих этих процессов характерная высокая производительность).
Кипящие сплавы являются наиболее доступными с финансовой точки зрения. Для структур, которые получаются на их основе, характерна высокая степень обрабатываемости. Сплавы можно успешно обрабатывать термическими методами, однако высокая концентрация кислорода приводит к снижению их эксплуатационных качеств.
Внимание. Некоторые металлические конструкции, изготовленные из стали СТ3, рассчитаны на эксплуатацию в температурном диапазоне от -40°с до 425°С.
Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали ст3сп
| Марки свариваемых сталей | Толщина свариваемых кромок, мм | Температура предварительного и сопутствующего подогрева, °С | Интервал между окончанием сварки и началом отпуска, час | Температура отпуска, °С | |
| сварка | наплавка материалами аустенитного класса | ||||
| Ст3сп | До 36 | Не требуется | Не требуется | Не ограничивается | Не требуется |
| Свыше 36 до 100 | 630-660 | ||||
| Свыше 100 | 100 | ||||
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.
Ударная вязкость kcu (гост 380-94)
| Вид проката | Направление вырезки образца | Сечение, мм | KCU, Дж/см2 | ||
| 20 °C | -20 °C | после механического старения | |||
| не менее | |||||
| Лист | Поперечное | 5-9 | 78 | 39 | 39 |
| 10-25 | 68 | 29 | 29 | ||
| 26-40 | 49 | — | — | ||
| Широкая полоса | Продольное | 5-9 | 98 | 49 | 49 |
| 10-25 | 78 | 29 | 29 | ||
| 26-40 | 68 | — | — | ||
| Сортовой и фасонный | То же | 5-9 | 108 | 49 | 49 |
| 10-25 | 98 | 29 | 29 | ||
| 26-40 | 88 | — | — | ||
Ударная вязкость проката (гост 535-2005)
| Марка стали | Ст3сп | ||
| Толщина проката, мм | Св. 5,0 до 10,0 включ. | ||
| KCU, Дж/см2 (кгс*м/см2), не менее | Тип образца по ГОСТ 9454 | 2,3 | |
| При температуре, °С | 20 | 108(11) | |
| -20 | 49(5) | ||
| После механического старения | 49(5) | ||
| KCV, Дж/см2 (кгс*м/см2), не менее | Тип образца по ГОСТ 9454 | 12,13 | |
| При температуре, °С | 20 | 34(3,5) | |
| -20 | — | ||
ПРИМЕЧАНИЕ
- Знак «-» означает, что показатель не нормируется.
- Определение ударной вязкости проката круглого сечения проводят начиная с диаметра 12 мм, квадратного — начиная со стороны квадрата 11 мм.
- Допускается снижение величины ударной вязкости на одном образце на 30 %, при этом среднее значение должно быть не ниже норм, указанных в настоящей таблице.
- Ударную вязкость KCV определяют при толщине проката до 20 мм включительно.
Условия применения стали ст3сп для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (гост 33260-2022)
| Материал | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| Ст3сп ГОСТ 380 | Поковки ГОСТ 8479 Сортовой прокат ГОСТ 535, категории 3-5 | От -30 до 300 | Для сварных узлов арматуры на давление PN≤2,5 МПа (25 кгс/см2) |
| Лист ГОСТ 14637, категории 3-6 | От -20 до 300 | Для сварных узлов арматуры на давление PN 5 МПа (50 кгс/см2). Для категорий 4, 5 толщина листа для Ст3сп не более 25 мм; для категории 3 толщина листа не более 40 мм |
Физические свойства
На текущий момент область использования стали Ст3 постоянно расширяется. Уже сейчас основой огромного количества заготовок является именно эта разновидность стали. Во многом причиной этого также являются и механические свойства, среди которых можно выделить:
- Предел текучести;
- Временное сопротивление;
- Относительное удлинение;
- Ударная вязкость.
- Предел прочности.
При этом также выделяют следующие важнейшие технические характеристики:
- Твердость в 131 МПа.
- Неоднородная плотность;
- Отсутствие ограничений для свариваемости;
- Отсутствие склонности к отпускной хрупкости.
Именно эти технические характеристики обуславливают активное использование стали Ст3 в сфере строительства.
Характеристики
При выпуске заготовок мастера следят за следующими параметрами материала:
- временным сопротивлением;
- пределом текучести;
- степенью изгиба под воздействием значительных усилий;
- относительным удлинением;
- ударной вязкостью при определенных температурах.
Отличную сталь марки СТ3 можно сваривать газовым, электрическим или любым другим методом, без каких-либо ограничений.
Внимание. На сегодняшний день сварку чаще всего выполняют с помощью проволочных электродов, электродов большого сечения либо плавящихся мундштуков.
К важнейшим техническим показателям данного типа стали относят следующие:
- Ее поверхность характеризуется твердостью 131 МПа.
- За счет неоднородной плотности материла его масса может существенно варьироваться.
- Ограничений касательно свариваемости материала не существует.
- Отпускная хрупкость не является характерной чертой данного типа стали.
Благодаря этим характеристикам материал удается использовать для производства чрезвычайно обширного ассортимента заготовок.
Механические характеристики материала удобнее всего систематизировать в формате таблицы.
Характеристики, применение и назначение
Сталь Ст3сп относится к конструкционным углеродистым сталям обыкновенного качества общего назначения и применяется для изготовления следующих деталей и конструкций:
- 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 °C;
- при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -20 до 425 °C при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.
По международному стандарту ИСО 630:1995 сталь Ст3сп обозначается Е 235-С (Fe 360-C)
Ст.3 является широко распространенной сталью в нефтяной, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Из стали этой марки можно изготавливать сварные и штампованные изделия:
- рамы,
- каркасы
- салазки тяжелого нефтепромыслового оборудования
- основания (блоки)
- детали буровых и эксплуатационных вышек и мачт
- тормозные ленты
- шкивы
- кулачковые соединительные муфты буровых установок
- ключи
- заглушки
- крышки грязевых насосов
- стойки
- кронштейны
- корпуса редукторов
- станины буровых установок и т.д.
Химический состав стали ст3
Область использования и функциональные возможности каждого вида стали определяются химическим составом, поскольку именно от него зависят конкретные свойства материала, а также потенциальные сложности термической обработки.
Из-за своего химического состава сталь этого вида обладает самой распространенной на рынке, и не одни строительные работы нельзя представить без ее использования. Основными химическими свойствами в таком случае можно выделить следующие:
Главное требование к производству данной разновидности стали – организация жесткой системы контроля концентрации вредных примесей, под которыми подразумеваются фосфор и сера. Также следует избегать чрезмерного количества азота.
Сталь марки ст3 является обязательным материалом при строительстве и возведении наземных и подземных коммуникаций, выпуске транспорта, а также различных станков.
Важнейшим элементом изготовления ст3 является раскисление, под которым подразумевается удаление кислорода из расплавленного сырья, от чего напрямую будут зависеть механические и физические свойства сплава.В зависимости от раскисления ст3 выделяется на следующие категории:
Свойства сплава стали СТ3 представлены в виде таблицы.
| Поверхностная твердость | 131 Мпа | ||
| Временное сопротивление | 360-570 Мпа | ||
| Предел текучести | 235-245 Мпа | ||
| Относительное удлинение | 33% | ||
| Относительное сужение | 59% | ||
| Температурный диапазон ковки | 750-1300 градусов | ||
| Неограниченная свариваемость любым из возможных способов | |||
Химический состав, % (гост 380-2005)
| Марка стали | Массовая доля химических элементов | ||
| углерода | марганца | кремния | |
| Ст3сп | 0,14-0,22 | 0,40-0,65 | 0,15-0,30 |
ПРИМЕЧАНИЕ.
- Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3сп, должна быть не более 0,30% каждого.
- Массовая доля серы в стали Ст3сп, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
- Массовая доля азота в стали должна быть не более:
- выплавленной в электропечах — 0,012%;
- мартеновской и конвертерной — 0,010%.
- Массовая доля мышьяка должна быть не более 0,080%.
Химсостав материала: к какому классу относится?
Важно. От химического состава материала зависит специфика его термической обработки, а также сфера применения заготовок, создаваемых на основе материала.
С точки зрения химического состава, для стали СТ3 характерны следующие особенности:
- Легирующих компонентов в составе структуры СТ3 достаточно мало. Концентрация никеля, меди и хрома достигает 0.3%.
- Элементами, определяющими принадлежность материала к классу сталей, являются углерод и железо. В марке СТ3 железо присутствует в концентрации 97%, а углерод — в диапазоне от 0,14% до 0,22%.
Содержание углерода отвечает за показатели твердости и ряда прочих физико-механических свойств материала.
Также в состав материала входят следующие химические элементы в следующей концентрации:
- от 0,15% до 0,3% кремния;
- от 0,4% до 0,65% марганца;
- до 0,3% никеля;
- до 0,3% хрома;
- до 0,05% серы;
- до 0,04% фосфора;
- до 0,08% арсена;
- до 0,008% азота.
От специфики химического состава непосредственно зависит удельный вес стали СТ3, вес куба и показатель “сталь СТ3 цена за тонну”.
Чем выше концентрация углерода в стали, тем она прочнее. Однако при сварке повышается риск формирования в шве горячих трещин.
Внимание. Если бы концентрация углерода в СТ3 превыщала 5%, этот материал нельзя было бы сваривать электрошлаковым методом без специальных приемов.


