Какую сталь называют кипящей сталь 3кп

Обновлено: 01.05.2024

Сталь Ст3кп для изготовления второстепенных и малонагруженных деталей и элементов сварных и несварных конструкций, работающих в интервале температур от -10 до 400 °С.

В нефтеной, нефтехимической и газовой промышленности сталь Ст3кп применяется при давлениях до 50 кГ/см 2 и рабочей температуре от -30 до +200 °С. Из этой стали изготавливают детали неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов:

реакционные камеры,
эвапораторы,
газосепараторы,
корпуса теплообменников и т.д.

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C углерод	Mn марганец	Si кремний	P фосфор	S сера	Cr хром	Ni никель	Cu медь	As мышьяк
C углерод	Mn марганец	не более
0,14-0,22	0,30-0,60	0,07	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Марка стали	Массовая доля химических элементов
Марка стали	углерода	марганца	кремния
Ст3кп	0,14-0,22	0,30-0,60	Не более 0,05

Массовая доля кремния в стали Ст3кп, предназначенной для изготовления сортового и фасонного проката, допускается повышение массовой доли кремния до 0,07%.
Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3кп, должна быть не более 0,30% каждого.
Массовая доля серы в стали Ст3кп, 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%.

Применение стали Ст3кп для изготовления сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)

Толщина листа не более 16 мм
Проверка механических свойств сварного соединения у каждой десятой трубы одной партии радиационным методом или ультразвуковой дефектоскопией сварного шва каждого корпуса, изготовленного из труб в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов ПБ 03-576-03

Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

Катег- ория	Химич- еский состав	Времен- ное сопротив- ление σ_в	Предел текуче- сти σ_т	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	+	+	+	+	+	—	—	—	—	—

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.

Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

Марка стали		Ст3пс
Временное сопротивление σ_в, Н/мм 2 (кгс/мм 2 ), для проката толщин, мм	до 10 включ.	360-460 (37-47)
	св. 10

По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
- снижение предела текучести на 10 Н/мм 2 (1 кгс/мм 2 ) 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/мм 2 (5 кгс/мм 2 ), 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.

Температура критических точек, °С

Механические свойства

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σ_0.2, МПа	σ_в, МПа	δ₅(δ₄), %
			не менее
ГОСТ 380-94	Прокат горячекатаный	До 20	235	360-460	27
		Св. 20 до 40	225		26
		Св. 40 до 100	215		24
		Св. 100	195		24
ГОСТ 16523-89	Лист горячекатаный	До 2,0 вкл.	—	360-460	(20)
		Св. 2,0 до 3,9 вкл.			(22)
	Лист холоднокатвный	До 2,0 вкл.	—	360-460	(22)
		Св. 2,0 до 3,9 вкл.			(24)

Ударная вязкость KCU в состоянии поставки

*1 — Фасонный прокат.

tисп, °С	σ_0.2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ %
20	205	385	37	60
100	190	370	27	59
200	175	430	21	51
300	160	450	23	49
400	150	395	35	62

Примечание. Листы толщиной 12 мм в состоянии поставки (образцы поперечные); при σ_в = 380 МПа предел выносливости σ_-1 = 175 МПа.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

Свариваемость — сваривается без ограничений; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и обязательная последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием — К_{v тв.спл} = 1,8 и K_{v б.ст} = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σ_в = 400 МПа.

Все о стали СТ3КП

Простые углеродистые стали – первое, что приходит на ум человеку, занимающемуся изготовлением стальных конструкций в строительной и бытовой сфере. Сталь марок, имеющих обозначение СТ, рекомендуют для изготовления конструкций и предметов, к которым не предъявляются особые требования.

Состав и расшифровка

Марка стали СТ3КП обозначает кипящий вид состава (буквы КП в марке указывают на эту особенность). Такой сплав является наименее плотным, склонным к быстрому ржавлению на протяжении нескольких лет. Если бы из него изготавливали, например, кровельное железо, то после лишения таким листом своего оцинкованного или лакокрасочного покрытия данное железо быстро бы проржавело и стало непригодным для дальнейшей эксплуатации.

В отличие от кипящих сталей, полуспокойные и спокойные составы – более плотные и долговечные: они не содержат следов от микропор. Кипящая сталь наиболее раскислена, что отрицательно влияет на её коррозионную стойкость, а с нею – и на срок службы изделия.

Маркер СТ – сталь обычная. Номер третий – определяется составом (по количеству угля, растворённого в железе во время варки, литья). После номера сплава должен следовать ещё один числовой маркер. При его отсутствии стальной сплав относят к 1-й категории. Категория стали определяет разные нормативы для её наиболее важных рабочих показателей. Процентный состав стального сплава СТ3КП представлен следующими элементами:

углерод – 0,14-0,22%;
кремний – до 0,05;
марганец – 0,3-0,6;
никель – до 0,3;
сера – до 0,05;
фосфор – до 0,04;
хром – до 0,3;
азот – до 0,008;
медь – до 0,3;
мышьяк – до 0,08;
чистое железо – порядка 98%.

В сталях марок СТ присутствуют небольшие включения фосфора и серы, повышающие хрупкость стали. Полное удаление серы и фосфора производится лишь при отливании других стальных сплавов, обладающих высокими требованиями к неломкости при значительных нагрузках.

Особенности производства

Эксплуатационные характеристики стали СТ3КП определяются по химическому составу и процентной пропорции элементов, включённых в сплав. В качестве основного компонента сплава используется феррит, в нормальных условиях являющийся твёрдым раствором угля и присадок. Для повышения прочности сплава его насыщают углём до нужного количественного уровня. А вот содержание серы и фосфора стараются предельно снизить.

Из-за серы и фосфора прочность страдает существенно даже при нагреве до невысоких температур, а в процессе охлаждения детали и комплектующие из такой стали приобретают дополнительную хрупкость. Охрупчивание идёт бок о бок с аналогичным параметром – красноломкостью, проявляющейся при присутствии повышенного количества сульфида железа. Данный стальной сплав варят в мартеновских и доводят до нужного рабочего уровня в конвертерных печах. Конвертерная печь по эксплуатации обходится заметно дешевле мартеновской.

Замена одного способа производства другим не влияет на качество выпускаемой продукции.

Характеристики и свойства

Состав СТ3КП применяют больше для выделки деталей и комплектующих вспомогательного назначения. Рабочий диапазон температур – от -10 до 400 градусов. При более низкой и более высокой температурах прочность СТ3КП существенно пострадает – данный состав не является ни жаростойким, ни морозоустойчивым. Этот сплав в застывшем виде – уже при нормальных условиях – не выносит под- и сверхкритических нагрузок. Так, его нежелательно применять в многоэтажном строительстве, нельзя изготавливать огневые установки, камеры газовые и жидкостные высокого (свыше 50 атмосфер) давления.

Легирующие добавки для состава СТ3КП представлены в уменьшенном количестве – это позволяет не слишком завышать цены на выпуск продукции. Кремния в составе СТ3КП может содержаться вплоть до 1/5 по массе. Состав является низкоуглеродистым.

Сортамент

В качестве заготовок сталелитейные (металлургические) комбинаты поставляют следующие виды и разновидности (по ряду ГОСТ) продукции:

фасонный и штыревой (круглый, квадратный) металлопрокат;
толстолистовой металлопрокат;
аналогичный, но тонколистовой;
полосовая сталь;
трубопрокат.

Полученная продукция обладает неплохими для своего класса параметрами.

Применение

Сталь СТ3КП применяется для цельнопрокатных, сварных, обычных круглых и профтруб, для профпроката (уголки, швеллеры, рельсовые детали), а также для листового проката. На севере применение СТ3КП при температурах ниже -41 по Цельсию затруднено: здесь лучше проявят себя иные сорта, в которых фосфора мало либо его нет вообще. Умеренный и тропический климат никак не влияют на распространение стали марки СТ3КП – она стерпит и летние, и зимние условия.

Твёрдость СТ3КП такова, что ударно-вибрационное воздействие упирается в пределы в 1310 атмосфер. Но это максимальный предел, достигать которого на практике не рекомендуется: любая конструкция должна иметь трёхкратный запас по прочности. Состав этой марки подойдёт для арматуры класса А3, однако стоит тщательно просчитать риски, проектируя строение.

Обработка

Марка СТ3КП не выдвигает никаких жёстких требований к температурному режиму сварки, так как не является закалённой сталью, которую накалом легко «отпустить». Арматуру можно сваривать в случае, когда в обозначении её класса стоит пометка о допустимости сварки. Состав СТ3КП легко красится и лакируется, что оценит любой «самостройщик». Окрашивание может производиться любой краской – акриловой, масляной, водостойкими и быстросохнущими лаками. Например, когда стоит задача соорудить стальное крытое крыльцо из труб и арматуры СТ3КП, то такая возможность вполне реальна.

Прочность при физико-химической обработке также легко повышается. Профтрубы и арматура из состава СТ3КП легко дополняют друг друга, к тому же их можно зачищать, шлифовать, покрывать водоотталкивающими составами любого происхождения, отмачивать после длительного хранения ржавчину в керосине и масляной отработке. Сварные работы на деталях и комплектующих из СТ3КП производятся электродуговыми и газовыми методами, с применением газозащитной (инертной) среды, при помощи флюса и/или сварочной проволоки, методом холодного скрепления деталей, заменяющих традиционную горячую сварку, и так далее. Разрешено использовать ручную или (полу) автоматическую сварку. Но сваривание листов и плит толщиной более 36 мм потребует отжигания.

Данный сплав также приемлет фрезерную и лазерную резку. Легко обтачивается и разрезается, проходит стадии нарезки резьбы при помощи метчиков и/или плашек. В качестве расточных материалов (фреза) применяют стали ВК8 и Т5К10, а для метчиков и плашек – Р18 и Р6М5. Нарезая резьбу вручную, используйте индустриальное, моторное или касторовое масло – это существенно понизит трудоёмкость работ с резьбой. Шпиндельный механизм должен обеспечить скорость фрезерования не менее 3000 оборотов ежеминутно. Если заготовка обладает диаметром 6-10 см, то диаметр рабочей части резца не должен превышать 2,5 см. За один оборот резец не должен погружаться глубже чем на 700 мкм.

Какую сталь называют кипящей и где ее используют?

С понятием «кипящая сталь» сталкиваются преимущественно люди, напрямую связанные с металлургической промышленностью. Ее марки и применение четко обозначены нормативными документами, а технология производства имеет свои особенности. Разобраться в том, что это такое, какие стали называют кипящими, чем они отличаются от спокойных, поможет подробный обзор основных характеристик материала.

Что это такое?

Кипящая сталь — разновидность низкоуглеродистого металла, приобретающая на выходе из металлургической печи состояние слабого раскисления. Ее называют именно так потому, что химические реакции в сплаве продолжаются даже в процессе затвердевания, при отливе слитков в формах. Углерод под влиянием растворенного в металле кислорода окисляется. Внешне процесс напоминает кипение, сопровождающееся выделением пузырей.

Этот вид стали сохраняет свою популярность преимущественно благодаря дешевизне производства. Кроме того, кипящая сталь пластична, в составе отсутствуют или сведены к минимуму неметаллические включения.

Кипящая сталь отличается от спокойной и полуспокойной степенью раскисления материала. Она считается наиболее загрязненной газами, имеет неоднородную структуру. Углерод и плохие примеси скапливаются преимущественно в головной части слитка, поэтому до 5% от его массы удаляется. В совокупности эти недостатки делают материал непригодным для производства изделий ответственного назначения.

Спокойная сталь уже прошла процесс раскисления. Структура слитков однородная и плотная, способна выдерживать значительные ударные нагрузки. Подходит для соединения методом сваривания.

Кипящая сталь за счет содержания загрязняющих примесей имеет сниженные эксплуатационные свойства. Содержание серы и фосфора в составе может достигать 5%. Доля кремния в общем объеме не превышает 0,07%. Основные характеристики материала таковы:

подверженность деформационному старению;

склонность к расслоению по местам соединения пузырей;

морозостойкость до -20 градусов по Цельсию;

неустойчивость к влиянию пульсирующих и динамических нагрузок;

термостойкость до 100 градусов.

Свойства материала определяются его составом, продолжительностью кипения. Металл хрупкий, плохо поддается соединению сварным способом. Коррозионные процессы в нем протекают более интенсивно, чем в других углеродистых сплавах. Металл производится без использования сильных раскислителей, образующиеся в ходе кипения газообразные среды — CO, метан, водород и азот.

Затвердевший слиток имеет структуру, состоящую из 5 зон.

Сердцевина. В ней находятся глубинные пузыри.

Зона образования вторичных воздушных пустот.

Область скопления сотовых пузырей с вытянутой оболочкой.

Наружная жесткая оболочка. В качественно отлитом металле эта корка получается очень толстой и плотной. При прокатке такой стали скопление пузырей под ней не вскрывается.

Кипящая сталь может быть закупоренной. В таком случае слиток при помещении в изложницу дополнительно подвергается закупориванию чугунной крышкой или покрывается присадками на основе ферросилиция, алюминия.

При такой технологии производства твердение верхней части происходит быстрее, а количество воздушных пузырей в структуре сокращается.

Марки

Стандартная маркировка кипящих сталей обозначается литерами «кп». К ним относят материалы, произведенные по стандарту ГОСТ 380-2005 или ГОСТ 1050-88. Содержание углерода в них обычно превышает 0,15%.

Сюда входят следующие марки.

05кп. Для нее характерно содержание углерода в пределах 0,06%, кремния 0,03%, хрома до 0,10% и марганца 0,40%. Не годится для применения в модернизации и создании техники.

08кп. Сталь с содержанием углерода 0,05-0,11%, включением хрома в количестве 0,10%, марганца в диапазоне 0,25-0,50% и кремния до 0,03%.

10кп. Здесь на хром приходится доля в 0,15%, на углерод – 0,07-0,14%, включения кремния занимают не более 0,07%.

11кп. От других сталей этой группы ее отличает содержание углерода в диапазоне 0,05-0,12%. Включения кремния допускаются в количестве не более 0,06%. Содержание хрома достигает 0,15%.

15кп. Сталь с повышенным до 0,12-0,19% содержанием углерода и легированием хромом в объеме 0,25%.

18кп. У этого материала углерод в составе занимает 0,12-0,20%, количество хрома снижено до 0,15%.

20кп. Самая высокоуглеродистая из своей группы марка. Содержит это вещество в диапазоне 0,17-0,24%.

Количество серы в любой из указанных марок нормировано в пределах 0,040%, фосфора – 0,035%. В 11кп и 18кп присутствует остаточное содержание меди в объеме 0,20%. В большинстве случаев материал относится к группе обыкновенного качества.

А также в число кипящих входят строительные стали марок Ст2пс (сп/кп), Ст3кп, Ст4кп.

Кипящая сталь в слитках используется для последующего изготовления изделий, не имеющих ответственного назначения. А также из нее производят металлопрокат рядового назначения в:

плитах небольшой толщины.

Не подходит этот вид низкоуглеродистых сталей для применения в изделиях, подвергающихся воздействию температур ниже -20 и выше +100 градусов по Цельсию. Запрещено применять его в аппаратах, работающих с взрывоопасными и пожароопасными веществами, в том числе токсичными или представляющими собой сжиженный газ.

Исключается использование кипящей стали в деталях и креплениях котлов. Все ограничения связаны со склонностью металла к расслоению, растрескиванию.

Кипящая сталь

Существует распространенное понятие – «кипящая сталь». Такое значение распространено в металлургической промышленности. Для такого металла есть четко обозначенная технология производства и маркировка. Для понимания, что такое кипящая сталь, необходимо разобраться в характеристиках данного материала.

Виды металлических сплавов по методу раскисления

Существует определенная классификация стали по степени ее раскисления. Данный процесс необходим для восстановления окиси железа и связывания кислорода в растворенном виде, при этом уменьшая его негативное влияние на железо.

Во время процесса разливки стального сплава в слитки, наносится определенная маркировка металла по трем главным и одному второстепенному признаку. Вид металлосырья зависит от качества раскисления, другими словами – от концентрации газов, которые выделяются во время процесса затвердевания.

Виды металлических сплавов:

Спокойная сталь – металл, в котором процент концентрации кремния в химическом составе не превышает показатель 0.12%, также наблюдается минимальное содержание примесей неметаллического характера. Для этого сырья характерна однородная плотная структура, изделия обладают более качественными механическими характеристиками. Такой вид сплава применяется для сваривания, так как он отличается высокой устойчивостью к механическому воздействию, деформации. Применяют спокойную сталь для создания металлических конструкций опорного типа, которые могут подвергаться большим нагрузкам.
Под сталью полуспокойного вида подразумевается полураскисленный сплав, кристаллизующийся, даже если не применяется метод кипения, в данном процессе наблюдается высвобождение газа в достаточном количестве. Такой сплав имеет показатели, максимально приближенные к стали спокойного типа, поэтому иногда используют в качестве ее замены. Такой вид металла приобретает твердую форму без применения метода кипения, но при этом наблюдается выделение большой концентрации газа. Разница с кипящей сталью состоит в том, что этот сплав содержит меньшую концентрацию газовых пузырьков в составе.
Кипящая сталь подразумевает сплав из металла, в составе которого определяется такой химический элемент, как углерод, необходимый для создания некоторых железных изделий путем пластической деформации, как в холодном, так и в горячем состоянии. Чтобы изменить свойства материала, во время производства кипящей стали могут добавляться различные примеси и элементы. К примеру, для улучшения показателей прочности изделия в состав сплава может добавляться некоторое количество углерода. Но если в составе стали этого компонента более 2.14%, такой металл называется чугуном.
Второстепенным типом сплава называют закупоренную сталь. Она обладает характеристиками, приближенными к свойствам, которые обладает кипящая сталь, с тем лишь различием, что уровень подавления высвобождающегося углерода в процессе затвердевания сплава располагается между спокойным типом и сплавом кипящего характера. Также отмечается, что для изготовления подобного типа стали используют малое количество раскислителей, в сравнении с полуспокойной сталью, что открывает возможность создания наружного слоя сплава при последующем приобретении твердой формы.

Если определять химический состав металлического соединения, существует понятие «углеродистая сталь» (в составе отсутствуют примеси и компоненты, улучшающие характеристики) и «легированный сплав» (при производстве этого вида, чтобы повысить технологические свойства могут добавляться такие химические элементы, как марганец, хром, никель, кремний и другие компоненты).

Кипящая сталь: характеристики и свойства

Кипящей называют низкоуглеродистую сталь, которая приобретает состояние слабого раскисления на выходе из специальной металлургической печи. Термин возник из-за того, что в металле продолжается химическая реакция даже во время его затвердевания и при отливе слитков в формах. Для процесса характерно кипение с выделением пузырьков оксида углерода СО.

Кипящие стали популярны из-за дешевизны производства. Также отмечается, что данный вид металла отличается пластичностью, а в его составе практически нет неметаллических примесей.

В составе кипящей стали концентрация таких химических элементов, как сера и фосфор может достигать до 5%, кремний – до 0.07%. Отмечаются основные показатели кипящей стали:

металл такого типа более подвержен деформационному старению, по сравнению с другими марками стали;
в местах соединения пузырей сталь склонна к появлению расслоений;
высокая устойчивость к низким температурам (сталь устойчива к температуре до -20°С);
термостойкость кипящей стали достигает 100°С;
металл не устойчив к влиянию пульсирующих и динамических нагрузок.

Отмечается, что кипящая сталь плохо поддается соединению сварным способом. Также она более подвержена воздействию коррозии. Главной отличительной особенностью сплава является то, что он производится без применения сильных раскислителей, которые образуются в процессе кипения газообразной среды.

Затвердевший слиток кипящей стали имеет, как правило, определенную структуру, которая состоит из 5 слоев:

Сердцевина. В этой части стали определяются глубинные пузыри.
Вторая часть сплава определяется, как зона вторичных воздушных пустот.
Третья зона – промежуточная прослойка.
Далее расположена зона скопления сотовых пузырей с вытянутой оболочкой.
Пятый наружный слой является жесткой оболочкой. Для качественно отлитых металлов характерна плотная и толстая поверхность. В процессе проката такой стали скопление пузырей в ней не вскрывается.

Существует понятие ликвации стали. Данный процесс подразумевает образование неоднородной химической структуры стали, которая образуется в момент кристаллизации. Существует внутрикристаллическая и дендритная ликвация.

Маркировка кипящих сталей

Как и любые изделия из металла, кипящая сталь имеет определенную маркировку, которая определяет характеристики стали. Определить КС можно по стандартной маркировке: «кп». Данное буквенное обозначение может быть нанесено на материалы, которые производятся по стандарту ГОСТ 380-2005, а также ГОСТ 1050-88. Для таких изделий характерно содержание 0.15% углерода в химической формуле.

Маркировка кипящей стали:

Сталь с обозначением «05кп» указывает на то, что в ней содержатся такие элементы: углерод (до 0.06%), кремний (до 0.03%), хром (до 0.1%), марганец (до 0.4%). Такой сплав не подходит для создания техники и ее модернизации.
Сталь, на которой нанесена маркировка «08кп» имеет в составе углерод (0.05-0.11%). Также в составе сплава определяются включения хрома (до 0.1%), марганца (0.25-0.5%) и кремния (до 0.03%).
Маркировка «10кп» указывает на кипящую сталь, в составе которой на долю хрома приходится 0.015%, углерода – 0.07-0.14%, кремния в химическом составе – не более 0.07%.
В кипящей стали с маркировкой «11кп» углерод может содержаться в количестве от 0.05 до 0.12%. Для такого сплава характерно то, что кремния содержится в составе не более 0.06%, а количество хрома может достигать до 0.15%.
Сталь с повышенной концентрацией углерода (от 0.12 до 0.19%) и легированная хромом в соотношении до 0.25% имеет маркировку «15кп».
Если в сплаве определяется углерод в диапазоне от 0.12% до 0.2%, а концентрация хрома снижена до показателя 0.15%, на кипящую сталь наносится маркировка с обозначением «18кп».
Сталь с маркировкой «20кп» считается самым углеродистым сплавом, так как в нем содержится 0.17-0.24% углерода.

Для любой марки стали характерно содержание кремния, не превышающего предела 0.04%, фосфора – 0.035%.Для маркировок «11кп» и «18кп» характерно то, что в их составе может содержаться остаточное количество меди.

Понятие углеродистой стали

Для сплава, который принято называть «углеродистая сталь», характерно то, что она выплавляется без добавления любых примесей и компонентов, которые могут повлиять на прочностные характеристики металла. Такая марка стали также разделена на два типа:

Сталь типа А – изделия из стали этой марки производятся для дальнейшей ковки, сваривания под воздействием высокой температуры или в других областях металлургии.
Сталь, на которой нанесена маркировка в виде буквы Б, используется для производства деталей, которые при дальнейшей обработке могут включать примеси. За счет них могут изменяться механические и химические характеристики.

Углеродистые композиции составляют подавляющее большинство выплавляемых сталей (на этот вид сплава приходится порядка 80% всего производства). Сегодня существует более двух тысяч марок этого типа сплавов.

Преимущества углеродистой стали:

Сталь отличается оптимальным соотношением характеристик и стоимости.
Благодаря своим прочностным показателям и модулю упругости сталь данного типа используется в силовых конструкциях, в которых работоспособность конструкции напрямую зависит от жесткости используемого сырья.
При термическом воздействии в углеродистой стали повышаются прочностные показатели, при этом практически не меняется модуль упругости сплава.
Углеродистая сталь хорошо поддается давлению и резке, также хорошо себя ведет при сварке.

Благодаря большому количеству преимуществ, широко используется во многих сферах производства металлических изделий.

Маркировка углеродистой стали позволяет разобраться в ее свойствах. Углеродистая сталь стандартного качества маркируется двумя буквами и цифрой, которая указывает долю содержания углерода в десятых долях процента.

По содержанию углерода стали подразделяются на несколько типов:

низкоуглеродистые (содержание углерода в составе не превышает 0.25%);
среднеуглеродистые (количество в составе сплава углерода колеблется в диапазоне от 0.3 до 0.55%);
высокоуглеродистые (углерод в таком сплаве содержится в количестве от 0.6 до 0.85%).

Если в сплаве определено содержание углерода в диапазоне от 0.7 до 1.43%, такую сталь применяют для производства ударного и режущего инструмента.

Сферы использования кипящей стали

Для такого типа металлопродукции, как кипящая сталь характерна достаточно ограниченная сфера использования. Она не подходит для производства таких изделий:

крепежных частей котлов, которые могут работать под высоким давлением;
любых конструкций из металла или других материалов, которые будут в дальнейшем использоваться при температурных режимах, которые ниже -20°С;
устройств, которые в дальнейшем предназначены для эксплуатации в динамических, знакопеременных или пульсирующих нагрузках;
любых элементов, устройств или конструкций, которые в дальнейшем могут контактировать с агрессивными, пожароопасными или взрывоопасными средами, а также сжиженными или сжатыми газами.

Определяя сферу применения кипящей стали в слитках, она может применяться для производства деталей или изделий, не обладающих ответственным назначением. Также из этого материала производят металлопрокат рядового назначения, в том числе, трубы, прутья, листы, полосы, проволоку, штрипсы и прочие металлические изделия.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

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.

Читайте также: