С255 сталь спокойная или кипящая

Обновлено: 02.05.2024

Данный ГОСТ 380 2005 распространяется на сталь углеродистую обыкновенного качества , которая предназначена для производства горячекатаного проката: сортового (круглого проката, квадрата, шестигранника, полосы), фасонного проката (балки, швеллера, уголка и профилей специального назначения), листового проката , тонколистового и толстолистового, для труб, поковок, штамповок, проволоки, арматуры, заготовок катаной и непрерывнолитой и другого.

Углеродистая сталь обыкновенного качества - это строительная сталь («Ст»). Строительная сталь обыкновенная обладает высокой свариваемостью и удовлетворительными механическими свойствами. Углеродистая сталь — нелегированная, то есть не содержит легирующие элементы, но содержит постоянные примеси: Mn (марганец) , Si (кремний) , S (сера) , P (фосфор). Строительную сталь используют для изготовления мостов, нефте- и газопроводов. Основное свойство этой стали - свариваемость. За счёт марганца и кремния достигается повышение прочности стали.

Углеродистую сталь обыкновенного качества изготавливают по степени раскисления стали: спокойную (обозначение «сп»), полуспокойную («пс») и кипящую («кп»). При разливке кипящей стали в изложницы, она кипит и насыщается газами. Спокойные стали — раскисленные, с добавлением раскислителей для повышения качества, они не кипят при разливке, менее хрупкие, более однородные. Раскисляют стали с помощью удаления из жидкой стали кислорода, который ухудшает механические свойства металла. Спокойные стали обладают большей свариваемостью, чем кипящие, лучше противостоят динамическим нагрузкам. Для получения полуспокойных сталей требуется меньшее количество раскислителя, поэтому имеют меньшую стоимость, чем спокойные стали. Из сталей по степени раскисления самая надёжная — спокойная сталь, имеющая низкий порог хладоломкости (хрупкость при низких температурах). Для свариваемых неответственных конструкций или несварных элементов рекомендуется применять кипящую сталь , для сварных расчётных — спокойную или полуспокойную сталь. Чтобы снизить порог хладоломкости, повысить предел текучести, сталь нормализуют и улучшают (закалка и отпуск 600 — 650 град С). Улучшенную термически и нормализованную сталь можно использовать в условиях крайнего Севера.

Производят следующие марки строительных сталей : Ст0, Ст1кп, СТ1пс(сп), Ст2пс(сп/кп), Ст3пс(сп/кп), Ст3Гпс (сп), Ст4кп (пс/сп), Ст5пс (сп), Ст5Гпс, Ст6пс (сп), где цифры — условный номер состава стали по ГОСТу, в зависимости от химического состава. Буква «Г» обозначает содержание марганца от 0,8% и более.

Углеродистую сталь делят на низкоуглеродистую сталь , средне- и высокоуглеродистую. Содержание углерода по маркам стали по ГОСТу:

При низком содержании углерода в стали предел текучести — до 400 - 450 МПа, предел прочности — до 500 — 600 МПа.

В кипящих сталях кремний содержится до 0,05%. Марганец по ГОСТу во всех сталях составляет 0,25 — 1,2% в зависимости от марки. Фосфор содержится менее 0,04%, сера — менее 0,05%; медь,никель и хром — до 0,3%.

В Ст0 марганца и кремния нет, содержание фосфора, серы, меди, никеля и хрома не определяется, не нормируется и предел текучести. Ст0 используется дл вторичных элементов конструкций и неответственных деталей, таких как шайбы, перила, настилы, подкладка и т. д.

В предыдущих редакциях ГОСТа углеродистая сталь ещё подразделялась на группы А, Б и В:

А – с гарантированными механическими свойствами (нет букв перед Ст — Ст0, Ст3 и т.д.), для элементов, не проходящих дальнейшей термообработки, штамповки, ковки — для несварных конструкций;

Б - с гарантированным химическим составом (буква Б перед маркировкой — Бст0, Бст2 и т.д.), для обрабатываемых в будущем деталей;

В — с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (буква В перед маркой стали) — для ответственных деталей.

По механическим свойствам, химическому составу, ударной вязкости углеродистая сталь подразделяется на категории: 1 — 6.

Самая распространённая и используемая марка стали — строительная сталь марки Ст3 — углеродистая сталь обыкновенного качества, используемая для сварных и несварных несущих и ненесущих конструкций. Ст3сп и пс — для деталей, работающих при положительных температурах. Ст3кп — для конструкций, работающих при температуре от -40 до +40 град С. Из сталей Ст3Гсп и Ст3Гпс производят прокат для несущих конструкций, работающих при температуре: минус 40 — плюс 45 град С.

Прокат по ст3 изготавливают в горячекатаном состоянии. Фасонный и листовой прокат изготавливают из стали С 235С, сталь С245 , С 255, С 345 и других. Буква «С» обозначает строительную сталь, цифры — предел текучести.

По пределу текучести металлопроката строительная сталь:

Ст3пс5 соответствует стали С245 (цифра обозначает предел текучести),

Сталь 3 характеристики : Ст3 имеет неограниченную свариваемость, не склонна к отпускной хрупкости. Сваривается марка сталь 3 следующими способами: ручной дуговой, электрошлаковой, контактно-точечной и автоматической дуговой под флюсом. Для листов с толщиной более 36мм необходим предварительный нагрев и термообработка.

Металлопрокат по сталь 1 3 применяют в строительстве крупных зданий гражданского и промышленного назначения, сталь конструкции , в машиностроении, авиации, архитектуре, автомобилестроении, станкостроении, вагоностроении, для различных металлоконструкций, в бытовой технике, материал сталь 3 используется для строительства мостов и мелких построек, ограждений, настилов, в сельском хозяйстве.

На нашем сайте Вы можете найти массу стали 3 , цену круг сталь 3 , сталь листовая 3 мм, листовая сталь 3 20 мм, прокат углеродистых сталей цена, табличные данные весов углеродистой стали обыкновенного качества гост 380 94. Всю остальную информацию по закупке и услугам нашей компании предоставят менеджеры организации.

Сталь С255 – расшифровка, характеристики, химический состав, свойства

Сталь С255 – это конструкционная строительная низколегированная сталь, предназначенная для сборки строительных металлоконструкций, каркасов, мостовых пролетов, лестниц, балок и опор. Сталь обладает прекрасными механическими свойствами, ее можно использовать в условиях высоких динамических нагрузок. Наиболее популярна сталь С255 в строительстве, но также ее активно используют в машиностроении при производстве каркасов. Химический состав стали сбалансирован таким образом, что делает ее универсальным материалом, способным выполнять разноплановые задачи. Одним из главных достоинств стали является простота ее обработки – сваривания, сверления, нарезки, закалки, отпуска. Сталь С255 требует ухода или защитного покрытия, т.к. чувствительна к коррозии. Она не применяется в условиях повышенной влажности или постоянного контакта с водой в незащищенном виде.

Расшифровка

Маркировка стали содержит в себе обозначения, указывающие на химический состав, % содержания значимых элементов, степень раскисления (спокойная, полуспокойная или кипящая) и качество стали по содержанию вредных примесей – фосфора и серы. В некоторых случаях в маркировке прописывается назначение стали и ее технические характеристики.

С – означает, что сталь предназначается для строительных целей. Строительные стали используются для производства несущих металлоконструкций или их элементов – арматуры, балок, швеллеров и т.д. Такие стали ценятся за твердость, жесткость, свариваемость. Если речь идет о строительстве сложных объектов, ценится возможность эксплуатации при тяжелых нагрузках, устойчивость к агрессивной внешней среде, широкий диапазон допустимых температур и т.д.
255 – предел текучести в Н/мм 2 .

Применение

Сталь С255 является строительной конструкционной сталью. Основным ее назначением является производство строительных металлоконструкций, каркасных металлоконструкций в машиностроении, соединительных элементов и т.д. Сталь С255 отличается неограниченной свариваемостью, простотой технологической, механической и термической обработки. Сталь легко сверлится и поддается нарезке, хорошо сваривается. Из стали С255 изготавливают металлоконструкции группы 1. Эта группа предназначена для эксплуатации в условиях высоких динамических нагрузок. Сюда относятся:

опоры ЛЭП;
мостовые пролеты;
лестницы;
несущие фермы;
эстакады;
подкрановые балки.

К динамическим относятся ударные и вибрационные нагрузки. Для сопротивления этому типу нагрузок, сталь должна обладать высокими показателями ударной вязкости и текучести, которые позволят изделию избежать разрушения структуры с последующим растрескиванием.

Характеристики

Сталь С255 не защищена от коррозии и требует специального ухода или нанесения защитного покрытия. Для предотвращения коррозии применяется оцинковка или двойное окрашивание водостойкой краской.

Сталь 255 относится к улучшаемым сплавам, ее характеристики могут быть повышены благодаря термической обработке – закалке и отпуску. С помощью закалки на поверхности изделия создается прочный слой, а отпуск снимает внутренние напряжения.

Сталь сваривается без ограничений. Механической обработке поддается легко, что существенно облегчает изготовление и монтаж металлоконструкций.

Химический состав

Основными элементами в составе стали С255 являются:

Железо – 97% сплава. Основа любой стали. Образует сталь в результате взаимодействия с углеродом и легирующими добавками (если требуются).
Углерод - 0.22%. Второй по значимости химический элемент в составе стали после железа. Оказывает на свойства стали огромное, часто – ключевое влияние. В зависимости от процентного содержания углерода сталь приобретает или теряет целый ряд востребованных эксплуатационных характеристик. Стали без легирующих добавок называются углеродистыми. Стали с высоким содержанием углерода отличаются твердостью, прочностью, пластичностью и применяются в основном в строительстве и машиностроении при возведении металлоконструкций. Чем выше содержание углерода в составе сплава, тем выше твердость, однако такая сталь становится ломкой, плохо приспособленной к динамическим нагрузкам, плохо поддается механической обработке и имеет ограниченную свариваемость. Некоторые из этих недостатков можно частично устранить с помощью введения в состав различных легирующих добавок, таких как хром, никель, кремний и другие. Стали с низким содержанием углерода используются, главным образом, для изготовления деталей механизмов, работающих при динамических нагрузках (удары и вибрации). Чем ниже содержание углерода, тем мягче сталь, тем выше ударная вязкость, простота механической обработки, свариваемость. Из таких сталей изготавливают детали методом холодной штамповки и вытяжки любой сложности. Недостаток твердости можно компенсировать легирующими добавками или термической обработкой. После закаливания поверхность стали становится твердой и прочной, вязкость при этом не теряется, т.к. после закаленного слоя остается та же мягкая и вязкая сталь.
Марганец – 0.65%. Марганец является популярной легирующей добавкой и одним из самых распространенных раскислителей. Раскислители вводят в состав сталей для нейтрализации газов – кислорода и азота. На последней стадии производства, при затвердевании сплава газы начинают активно выделяться, из-за чего сталь становится пористой, образуются газовые раковины. Пористая сталь сильно проигрывает в качестве однородной, она быстрее ломается и гораздо сложнее сваривается. Процесс раскисления не дает газам выделяться, благодаря чему структура стали становится однородной и цельной. Раскисленная сталь называется спокойной (сп), умеренно раскисленная – полуспокойной (пс), нераскисленная – кипящей (кп). Марганец, введенный в состав металла в качестве раскислителя, остается в составе в незначительном количестве и не оказывает на свойства металла заметного влияния. В больших количествах марганец повышает прочность и твердость материала. Также марганец нейтрализует вредное влияние серы, что значительно повышает качественные характеристики сплава.
Кремний – до 0.3%. Как и марганец, кремний является распространенным раскислителем, связывающим газы – кислород и азот. Кремний повышает устойчивость сплава к влиянию кислотных сред, повышает прочность и твердость материала.

Остальные элементы, включенные в состав стали С255 согласно ГОСТ 27772, приведены в таблице ниже.

Химический состав стали C255 по анализу ковшевой пробы в соответствии с ГОСТ 27772, %

Виды стали по степени раскисления

Ранее мы рассматривали структуру стали (система железо-углерод), деформацию и разрушение металлов, влияние на ее свойства различных примесей и т.д.

В данной публикации будем рассматривать виды стали по степени раскисления.

Общая информация

Итак, сталь это сплав Fe + C, ( С – не более 2%)+ другие элементы. Сталь подразделяют на углеродистую и легированную учитывая хим.состав, и исходя из применения на-конструкционные и инструментальные. Изготавливают и специальные стали со специфическими характеристиками для использования в агрессивных средах, к таким сталям относят жаро-, коррозионно-, кислото-стойкую стали.

Качество стали определяется по способу производства и количеству плохих примесей и подразделяются на рядовые, качественные, повышенного и высокого качества.

Химический состав сталей обыкновенного качества

Существует типизация по характеру застывания в изложнице и геометрической форме слитка (форма изложницы). Выделяют спокойную, полуспокойную и кипящую.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь выплавляется без добавления каких-либо легирующих элементов и бывает обычной и качественной.

Стали обычного качества принято делить на следующие группы:

группа А - обеспечивается по механическим свойствам. Изделия из сталей этой группы применяются для последующей сварки, ковки и т.д. Причем, заявляемые мех. свойства могут изменяться. (Ст3, Ст5кп.).
группа Б – сталь обеспечивается по хим. составу. Применяется для изготовления деталей, при обработке которых, могут изменяться механические характеристики определяемые составом.

Сталь из группы Б подразделяется на 2 категории:

1я- установлено содержание С, Si, Mn; ограничено содержание: S, P, N, As,
2я - дополнительно ограничено количесво Cr, Ni, Cu.
группа В - обеспечивается по механическим характеристикам и содержанию химических элементов. Применяется при производстве свариваемых деталей.

Подразделяется на шесть категорий.

Обозначается группа В следующим образом: марка стали, степень раскисления, номер категории. Имеют одинаковый состав со сталью 2 категории группы Б.

Маркировка стали

Рассматривая, на примере, маркировку стали Ст5пс (конструкционная углеродистая сталь обычного качества).

эта сталь относится к группе А, (поскольку категория указывается перед буквами Ст (ВСт1, ВСт2), а не указывается только группа А).
цифра 5 - определяет условный номер марки исходя из хим. состава и мех.свойств.
пс- степень раскисления.

Если после цифры определяющей марку стали стоит буква Г- значит сталь содержит повешенное количество марганца.(Ст25Г2С)

Степени раскисления стали

Существует 3 степени раскисления стали.

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшив, таким образом, его вредное влияние.

Кипящая сталь

Кипящая сталь является не полностью раскисленой. Во время разливки в изложницы она кипит из-за обильного выделения газа, поэтому она является наиболее загрязнена газами и неоднородной. Т.е механические свойства по слитку могут отличаться, поскольку распределение химических элементов по слитку не равномерно. В головной части слитка находится наибольшее количество углерода и различных плохих примесей (таких , как сера или фосфор), из-за чего требуется удаление части слитка ( 5% от общей массы).

Скопление серы в определенных участках может послужить причиной появления кристаллизационной трещины по шву. На этих участках сталь менее устойчива к старению и является наиболее хрупкой в минусовые температуры. Содержание кремния в кипящей стали не превышает 0,07%.

Итак, о кипящей стали можно сказать, что она довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. Поэтому, с целью повышения характеристик стали её раскисляют кремнием (0,12-0,3%), алюминием (до 0,1%) или марганцем, (возможно раскисление и прочими химическими элементами динамично вступающими в реакцию с кислородом). Кипящая сталь - довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии.

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшить его вредное влияние, поддерживая при этом долгое время высокую температуру стали, что способствует максимальному газо и шлакоудалению, а так же, получению микрозернистой структуры, благодаря образованию участков кристаллизации. За счет образование этих очагов происходит улучшение качества стали.

Ликвацией называется образование неоднородной химической структуры стали, возникающая в момент кристаллизации. Различаю две разновидности ликвации: внутрикристаллическую и дендритную. Впервые данное явление обнаружено русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866 году.

Спокойная сталь

Полученная в результате раскисления сталь называется спокойной. Содержание кремния в спокойной стали не менее 0,12%, а наличие неметаллических включений и шлаков минимально.

Слитки спокойных сталей имеют плотную однородную структуру, а соответственно и улучшенные показатели по механическим свойствам.
Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также обладает лучшей сопротивляемостью к ударным нагрузкам. Является более однородной.
Она подходит для возведении опорных металлоконструкции (благодаря ее стойкости к хрупкому разрушению), которые подвергаются сильным нагрузкам.

Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также имеет лучшее сопротивление ударным нагрузкам и более однородна.

Полуспокойная сталь

Промежуточной по качественным показателям - является полуспокойная сталь.

Она является полураскисленной и кристаллизуется без кипения, выделяя при этом достаточное количество газа и имеет меньшее количество пузырьков, чем кипящая сталь. Поэтому, полуспокойная сталь имеет средние показатели качества (максимально приближенные к спокойной), и иногда заменяет спокойную.

Стоимость полуспокойной стали немного ниже спокойной, а выход качественного проката из таких слитков на 8 - 10% лучше.

Показатели качества полуспокойной стали ближе к спокойной.

Полуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с выделением большого количества газа. В таком слитке содержание пузырей меньше, чем кипящей, но больше, чем в спокойной.

Поскольку производство кипящей стали обходится дешевле, чем спокойной и полуспокойной она достаточно широко используется для изготовления наименее ответственных изделий металлопроката, таких , как катанка, полоса, уголок, метизы.

Виды и марки стали

Сталь - это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика - по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь - добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) - соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) - ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % - 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 - 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Марка стали С245 - Ст3пс5

Марка стали С255 — Ст3сп5

Марка стали С235 — Ст3кп2

Марка стали С345 - 09Г2С

Читайте также: