Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика стали СТ3 и ее технологические свойства

Сталь 3

В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.
Твердость материала ст.3: HB 10 -1 = 131 МПа
Свариваемость ст 3: без ограничений
Флокеночувствительность стали ст.3: не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Технологические свойства стали марки ст3

Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали — нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители — добавки кремния (0,12 — 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

Требования ударной вязкости различаются по категориям.

По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

Марка: Ст3сп — она же Ст3 или Ст.3 ! поскольку в случае если тип стали (сп — спокойная, пс- полуспокойная, кп — кипящая) не пишется после Ст3, то под сталью Ст3 понимается именно Ст3сп
Класс: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Использование в промышленности: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах

НОВОЕ ПОСТУПЛЕНИЕ.

Полоса AISI304 5Х330Х6000 4235кг

Проволока 12Х18Н10Т ф8 6080кг

ТОВАР В НАЛИЧИИ.

8(495)984-52-65

Технические характеристики конструкционной стали Ст3

  • Total: 14
  • 1
  • 12
  • 1

Основными показателями, от которых зависят свойства и назначение металлического изделия, являются химический состав и термомеханическая обработка (промежуточная и окончательная). Зная химический состав, сразу можно сказать, где используется эта сталь, и какая обработка ей нужна, чтобы получить точные механические свойства. Одним из самых распространенных углеродистых конструкционных видов является сталь Ст3, характеристики которой применяются во всех сферах деятельности человека.

Применение конструкционной марки стали Ст3

Характеристики обыкновенной стали Ст3 используются для изготовления труб (профильных, круглых, цельнокатаных и сварных), профильного проката (уголка, швеллера, рельс), листа. Не всегда можно использовать Ст3, применение часто ограничивается климатической составляющей. Для работы в северном климате (ниже -41 °С), в открытых условиях необходимо отдавать предпочтение легированным сплавам со сниженной концентрацией фосфора. Для исполнения изделий, предназначенных для других климатических поясов — от умеренного до тропического — ограничений нет.

Именно Ст3 — марка стали, которая наиболее распространена из всей конструкционной категории. Объясняется это 3 факторами:

  1. Набором технических параметров: возможностью физико-химической обработки, отличной свариваемостью.
  2. Низкой стоимостью за счет малого содержания легирующих веществ, невысокими требованиями к обработке при выплавке и механической обработке, высокими допусками по содержанию фосфора и серы.
  3. Большим разбегом по содержанию химических элементов (С 0,14-0,22; Mn до 0,68; Si до 20).

Характеристики Ст3 (ГОСТ 380-2005) следующие:

  • твердость 131 МПа;
  • ударостойкость;
  • свариваемость без ограничений;
  • высокая адгезия поверхности к большому количеству лакокрасочных покрытий;
  • возможность увеличить прочность за счет физико-химической обработки.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

Ст3 — это аббревиатура российского ГОСТа, в стандартах других стран сталь с таким же составом маркируется другими буквенно-цифровыми индексами. Для конструкционных марок этого типа главное значение имеет содержание химических элементов С, Mn, Si, P, S, согласно табличных данных.

Преимущества и недостатки

Среди сильных сторон этой марки:

  • Обладает отличной свариваемостью при любой термической обработке.
  • Допуски использования элементов позволяют получить большой разбег по механическим свойствам.
  • Невысокая стоимость при широких вариациях применения.
  • Возможность проведения закалки током высокой частоты (одна из самых эффективных и экономичных технологий).
  • Не склонна к отпускной хрупкости.
  • Не флокеночувствительна.

Недостаток, которым обладает марка стали Ст3, присущ всему классу углеродистых аналогов, — это склонность к коррозии. Даже обработка поверхности дает временные результаты. Среди прочих минусов:

  • Как правило, структура стали имеет крупно- или среднезернистое строение. Также при проведении цементации и азотирования зерно склонно к быстрому росту, увеличению хрупкости.
  • Нельзя использовать для открытого исполнения в северном климате.

Сортамент

Стали марки Ст3 содержат углерод в количестве 0,14-0,22. Такой металлопрокат изготавливается 2 способами: горячим (нагрев до 1100 °С) или холодным. Преимущество горячей прокатки — отсутствие напряжений в структуре за счет отпуска с прокатного нагрева. Во время охлаждения естественным образом происходит снятие наклепов, полученных при пластической деформации. Холодная прокатка используется для получения изделий толщиной или диаметром менее 4 мм (из-за образования окалины во время нагрева).

Читать еще:  Удельный вес железа, свойства, применение, а также таблица значений

Сталь листовая горячекатаная марки Ст3 (ГОСТ 19903-2005) предназначена для изготовления сварных труб и корпусных изделий. Хорошая обрабатываемость резанием и соединением всеми видами сварки позволяет изготавливать изделия любых форм и размеров.

Марка стали С255 — аналог Ст3. Из нее изготавливают горячекатаным методом тяжелонагруженные изделия: балки, разносторонние уголки, двутавры, рельсы.

Арматуру гладкоствольную или периодического профиля, 2-4 класса прочности, прокатывают из СТ3сп с максимальным процентным соотношением хим. элементов для этой марки: содержанием углерода в 18-22 %, марганца – 50-58 %, кремния – 18-20 %.

Если сталь листовая горячекатаная марки Ст3 проходит дополнительное волочение, ее прочность очень возрастает.

Химические и физические свойства. Состав

Углеродистая сталь обыкновенного качества – это отдельная категория. Она включает в себя 7 групп: СТ1; Ст2; Ст3; Ст4; Ст5; Ст6; Ст0. Цифровой индекс указывает на класс прочности, который, в свою очередь, определяется содержанием углерода. Чтобы примерно понять диапазон, в котором используются углеродистые марки Ст3, рассмотрим основные:

  • Минимальное содержание С может быть 0,06 %. Эти марки «мягкие», их используют для изготовления сеток, гвоздей.
  • Самое большое содержание углерода 0,49 %, относятся они к среднеуглеродистым. Из них делают детали ответственного назначения: валы, полуоси. К изделиям из сталей 4-6 категорий уже применяют термическую обработку для упрочнения.

Технические свойства

Индекс в написании КП, ПС, СП показывает содержание кислорода, связанного кремнием:

Ст 3КППССП
Содержание SiДо 0,07 %0,0,8-0,15 %0,16-0,58 %

Расшифровка стали Ст3 для определения механических свойств:

Прокат проволока до 20 мм горячекатанаяσв МПа временное сопротивлениеσт предел текучестиσs % относительное удлинение
Ст3 кп360-46023527
Ст3 пс370-48024526
Ст3 сп380-390-/--/-
Ст3Гпс370-490-/--/-
Ст3Гсп390-570-/-24

Пример расшифровки маркировки

Рассмотрим маркировку Ст3, расшифровку стали по индексам:

  • Индекс Ст определяет назначение «Конструкционные стали общего назначения».
  • Цифровой индекс 3 указывает на категорию прочности, т. е. диапазон содержания углерода.
  • Если указан индекс Г, то содержание марганца в стали превышает его обычное значение (более 1 %), если он отсутствует, то содержание марганца не выше 0,58 %.
  • Индексы кп, пс, сп расшифровываются как кипящая, полуспокойная и спокойная. Они указывают на содержание кремния, который используется для раскисления стали (т. е. связывает свободный кислород на этапе раскисления и легирования).

Чем можно заменить Ст3. Аналоги

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

Учеными-металловедами разработаны марки металла с использованием других легирующих элементов (хром, никель, молибден, пр.). Необходимостью для этого стало уменьшение массы конструкции за счет увеличения ее прочностных свойств. Элементы также придают сталям новые характеристики: прочность, жаростойкость, стойкость коррозии, увеличение пластичности. Самое главное, что при одинаковых показателях прочности с маркой Ст3 уменьшена общая масса, но и стоимость таких же изделий из аналогов несколько выше.

Видео: как закалялась сталь Cт3

Характеристика стали СТ3 и ее технологические свойства

Сталь марки СТ3 классифицируется как конструктивная углеродистая обычного качества.

Сплав СТ3 применяется для изготовления горячекатаного проката, труб, штамповок, проволоки и т.д. Продукты металлопроката востребованы в строительстве для производства металлоконструкций, изготовления изделий для машиностроения и бытовой техники.

Основные характеристики

Сталь представляет собой деформированный сплав железа (не менее 45%), углерода (2%) и примесей некоторых элементов (фосфора, марганца, кремния). Для получения материала с необходимыми характеристиками (устойчивости к коррозии, повышения пределов прочности, магнитных свойств и т.д.) добавляются легирующие добавки (хром, вольфрам, ванадий, титан).

Химический состав стали СТ3: углерод (0,14-0,22%), кремний (0,05-0,17%), марганец (0,4-0,65%), никель, медь, хром (0,3%), мышьяк (0,08%).

Сплав СТ3 включает и вредные примеси: газы (кислород, несвязанный азот), серу, фосфор. Наличие фосфора способствует хрупкости металла при низкой температуре воздуха и уменьшению пластичности при нагревании. Примеси серы содействуют образованию трещин в металле.

По механическим характеристикам сталь подразделяют на следующие группы: обычной прочности, повышенной и высокой. На прочность материала влияет содержание углерода, соответствующее порядковому номеру маркировки от 0 до 6.

Стали подразделяются по назначению на три группы.

  • Конструкционные – применяются при изготовлении металлоконструкций и изделий с повышенным пределом прочности. Они могут быть углеродистыми и легированными.
  • Инструментальные – используются для изготовления измерительных, режущих приборов и инструментов. Содержание углерода составляет от 0,8 до 2%.
  • Стали с особыми свойствами (специальные) – нержавеющие, кислотостойкие, электротехнические и т.п. Имеют низкое содержание углерода и повышенное легирующих элементов.

Технологические свойства стали

По своим механическим свойствам сталь марки СТ3 обладает высоким пределом выносливости и сопротивляемостью к большим нагрузкам.

В зависимости от состава сплава определяются его основные свойства. Отличительной характеристикой СТ3 является содержание углерода. От повышенного содержания углерода зависит увеличение предела прочности материала. Однако одновременно с этим ухудшаются свариваемость, пластические качества и повышается опасность образования трещин в швах.

Повысить прочность сплава целесообразнее путем увеличения содержания марганца, так как это не ведет к снижению прочности металла шва.

Увеличению прочности способствует и наличие в его составе кремния, который практически не снижает пластичность металла.

Кремний совместно с марганцем или молибденом придает повышенную закаливаемость, увеличивает пределы упругости и текучести материала, а также устойчивость к атмосферным воздействиям.

Сварка стали СТ3 может производиться без ограничений. Штамповка проводится в горячем и холодном состоянии, без последующей термической обработки.

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.
Читать еще:  Твёрдосплавные пластины, используемые для токарных резцов

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.

Сталь марки Ст3: характеристики, применение

Где используют сталь Ст3 и при каких условиях ее сваривают?

Сталь – это железный сплав с добавлением примесей, включая углерод. Для получения сырья перерабатывают чугун, используя один из трех способов: мартеновский, электротермический, конверторный. Процентное содержание железа – от 45%. Выпуск данного сырья регулирует государственный стандарт 380-2005..

Сфера использования

Без железного сплава Ст3 не построят здание, не проложат коммуникации, не изготовят промышленное оборудование и транспортные средства.

Продукты из стали Ст3:

  • прокат (сортового и фасонного типа; тонко- и толстолистовой);
  • стандартный, прямоугольный трубопровод;
  • кованые и штампованные изделия;
  • проволока или стальная лента;
  • износостойкий метиз.

Это углеродистое сырье используют для производства круга, балки, швеллера или шестигранника.

Раскисление

Сталь плавят и удаляют из нее кислород. Так можно улучшить физические характеристики железного сплава.

Удаление кислорода из состава называют раскислением. Для выполнения используют следующие компоненты: алюминий, марганец или кремний. Они отличаются силой оказанного влияния. Слабым звеном можно назвать марганец, а сильным – алюминий. В буквенном обозначении маркировки обязательно указывают уровень раскисления.

  • спокойная – раскисленная тремя компонентами вместе;
  • полуспокойная – сталь, в которой удаляют кислород алюминием и марганцем;
  • кипящая – сталь, раскисленная «слабым звеном» (марганцем).

У спокойной стали равномерный (однородный) состав, благодаря которой сплав становится пластичным и устойчивым к ржавчине. В стали нет кислорода, и поэтому он самый дорогостоящий. Из спокойного сплава изготовляют листовой прокат, заготовки трубной арматуры. Спокойный сплав применяют там, где нужна высокая жесткость конструкции, способность справляться с чрезмерными нагрузками.

Полуспокойный сплав – это «крепкий середнячок». Он занял позицию между спокойной и кипящей сталью. Помогает в изготовлении проката и балки, а также создании шестигранников, закладных механизмов, геометрических фигур. Имеет неоднородный состав. Минимальное содержание кислорода есть, поэтому сплав менее тверд и пластичен, в сравнение со спокойным.

Кипящая сталь – самый низкозатратный вариант сплава, который подвержен термической обработке. Используется для производства слябов, слитков, готовых листов. Как и полуспокойный сплав, отличается неоднородной структурой. При использовании данной стали стоит соблюдать требования, принимать во внимание физические особенности металла.

Если степень раскисления не устанавливает заказчик, этот параметр остается на усмотрение производителя. Такое правило закреплено в ГОСТ 380-2005.

Химический состав

В составе стали Ст3 находится до 0,22% углерода. Процентное содержание данного компонента определяет степень раскисления металла. Еще в составе до 1,10% марганца и до 0,30% – кремния. Разнообразные посторонние включения не могут занимать более 1% состава. К ним причисляют содержания никеля, азота, серы, меди или фосфора.

Кремний – это базовый компонент-раскислитель, который используют, выплавляя сталь. Он ее тип и определяет. Говоря о полуспокойных сплавах, подразумеваем, что там содержится до 0,10% кремния. В спокойных этот показатель увеличен в 4 раза. Там присутствует до 0,40% кремния. Этот компонент делает феррит более прочным без потери пластичности. Если в сплаве этого компонента меньше 0,30%, он подлежит растворению. Но когда для производства стали используют более 0,40% кремния, ее технические характеристики только проигрывают.

Сочетание кремния с молибденом и марганцем делает сплав практически несокрушимым – он отличается высокой закаливаемостью, увеличенным пределом упругости, устойчивостью к изменяемым климатическим условиям.

Свариваемость

Востребованность стали объясняется плотностью и степенью раскисления. Сплав действительно хорошо подвержен свариванию. Можно использовать дуговые, электрошлаковые, контактно-точечные способы. Из стали Ст3 производят декоративные кованые изделия: ограды, решетки, перила.

Правила чтения маркировки

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

Правила чтения на примере Ст3Гсп:

  • 3 – условный номер;
  • Г – в составе от 0,8% марганца;
  • Сп – спокойный сплав (по степени раскисления).

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

Марка стали Ст3 — характеристики и применение

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;

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.

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.
Читать еще:  Как провести радиусную гибку листового металла?

Поставщики сталей, произведенной за пределами нашей страны, должны представить документы, подтверждающие соответствие импортных материалов отечественным ГОСТ и ТУ.

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:

  • мартеновскую;
  • конвертерную.

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.

Сталь 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 -20 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Изготовление элементов несущих конструкций, сварных и не сварных деталей и изделий, эксплуатируемых при положительных температурных режимах. А также листовой и фасонный прокат, эксплуатация которого производится при условиях температур -40°С — +425°С, и/или нагрузок с переменными значениями (статических, динамических).

Поставляется данная сталь в различных формах — поковки и отливки, сортовая сталь – листы, трубы квадратные и круглые, прокат фасонный (двутавры, тавры, швеллеры, уголки), слитки, слябы и блюмы, сутунки, заготовки, метизы, проволока, ленты, штамповки и пр.

* Сталь Ст3сп расшифровка маркировки:

«Ст» – сталь.
«3» – марка по химическому составу.
«сп» – степень раскисления — спокойная.

Сварка стали Ст3сп

Ст3сп характеризуется уникальной свариваемостью, что обеспечивает большой диапазон технических характеристик, которые можно улучшить при помощи легирующих добавок. Свойства стали дают возможность применять дуговую сварку – автоматическую и ручную, сварку по контактно-точечной и электрошлаковой технологии. Важно для проведения всех сварочных работ, что сталь данной марки легко сваривается без подготовительных мероприятий – специальной подготовки, и изделия не требуют обработки после сварки. Хотя это касается только сварки изделий с толщиной менее 3,6 см. Стальные изделия с большей толщиной рекомендовано предварительно разогреть (100 °С) и выполнить термообработку после сварки. Для сварки изделий из Ст3сп целесообразно использовать проволочные электроды (чаше всего, с большим сечением), плавящимися мундштуками.

Применение стали Ст3сп с учётом характеристик и свойств

Сталь данного типа является одной из самых востребованных в строительстве и промышленности. Отсутствие в сплаве кислорода, и однородная структура – это факторы, повышающие стойкость к образованию коррозии в агрессивных средах. Эти качества, а также большая пластичность делают данную сталь незаменимой при производстве конструкций, элементов, к которым предъявляются большие требования по жёсткости. Это прокат – листовой и фасонный (швеллеры, двутавры и тавры, уголки), заготовки для арматуры, элементы трубопроводов (в частности, квадратные трубы), и пр. Характеристики стали дают возможность возводить из неё опорные несущие конструкции, каркасы, эксплуатация которых ведётся в сложных условиях. Из стали Ст3сп изготавливают элементы и детали без термообработки, что даёт возможность сохранить все характеристики сплава – фланцы, тройники, переходы. Сталь используют также в качестве основного слоя при производстве горячекатаных 2-слойных листов, стойких к коррозии.

Марка ст3сп (аналоги — С255, ВСт3сп5-1 и 18сп, Е 235-C по ISO 630:1995

Механические свойства при Т=20 °С стали Ст3сп

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector