Сталь 3 сп плотность

Обновлено: 04.05.2024

Для расчета какого-либо металлопроката по удельному весу - для этого существует специальный калькулятор металла.

Сталь представляет собой сплав железа (в составе могут быть и другие сплавы), углерода и чугуна. Углерод в данном сплаве является обязательным компонентом, его содержание должно быть не менее 2%. В зависимости от спецификации стали, она может быть наделена прочными или твердыми свойствами. Прочный материал применяется для изготовления мостов, морских судов. Что же касается твердого вещества, оно используется для производства различных инструментов, разрезающих металл. Существует такой вид, как нержавеющая сталь, которая считается антикоррозионным, очень прочным материалом. Нержавеющая сталь имеет в своем составе хром и никель. Стали можно придавать любую форму при помощи прокатки, литья или прессования. При помощи термообработки можно получить сталь, которая наделяется различными физическими, химическими свойствами, а также удельным весом. Некоторые мягкие стали поддаются обработке ручным инструментом. Твердой сталью с высоким удельным весом можно даже разрезать стекло. Сталь также можно легко подвергнуть полировке.

Стали можно классифицировать

1. по микроструктуре,

2. по химическому составу,

3. по методу и типу производства,

4. по сфере применения.

По химическому составу сталь можно разделить на углеродистую (инструментальную и конструкционную) и легированную (высоколегированную и низколегированною)

Плотность стали

Марганец, углерод, хром и особенно алюминий могут уменьшить удельный вес стали; кобальт, никель, медь, а также вольфрам ее могут увеличить.

Ниже приведены данные по удельному весу некоторых наиболее распространенных видов сталей, которые рассчитаны по данной формуле:

Удельный вес стали различных марок
Наименование (тип стали)	Марка или обозначение	Удельный вес (г/см 3 )
никельхромовая сталь	ЭИ 418	8,51
хромомарганцовоникелевая сталь	Х13Н4Г9 (ЭИ100)	8,5
хромистая сталь	1Х13 (ЭЖ1)	7,75
2Х13 (ЭЖ2)	7,70
3Х13 (ЭЖ3)	7,70
4Х14 (ЭЖ4)	7,70
Х17 (ЭЖ17)	7,70
Х18 (ЭИ229)	7,75
Х25 (ЭИ181)	7,55
Х27 (Ж27)	7,55
Х28 (ЭЖ27)	7,85
хромоникелевая сталь	0Х18Н9 (ЭЯ0)	7,85
1Х18Н9 (ЭЯ1)	7,85
2Х18Н9 (ЭЯ2)	7,85
Х17Н2 (ЭИ268)	7,75
ЭИ307	7,7
ЭИ334	8,4
Х23Н18 (ЭИ417)	7,9
хромокремнемолибденовая сталь	ЭИ107	7,62
хромоникельвольфрамовая сталь	ЭИ69	8,0
хромоникельвольфрамовая с кремнием сталь	Х25Н20С2 (ЭИ283)	8,0
хромоникелькремнистая сталь	ЭИ72	7,7
прочая особая сталь	ЭИ401	7,9
ЭИ418	8,51
ЭИ434	8,13
ЭИ435	8,51
ЭИ437	8,20
ЭИ415	7,85

Удельный вес стали углеродистой и легированной
Наименование (тип стали)	Марка или обозначение	Удельный вес (г/см3)
высокоуглеродистая сталь	70 (ВС и ОВС)	7,85
среднеуглеродистая сталь	45	7,85
малоуглеродистая сталь	10 и 10А; 20 и 20А	7,85
малоуглеродистая электро-техническая (железо типа Армко) сталь	А и Э; ЭА; ЭАА	7,8
хромистая сталь	15ХА	7,74
хромоалюминиевомолибденовая азотируемая сталь	38ХМЮА	7,65
хромомарганцовокремнистая сталь	25ХГСА	7,85
хромованадиевая сталь	30ХГСА	7,85
20ХН3А	7,85
40ХФА	7,80
50ХФА	7,74

Поскольку существует большое количесво марок стали, более 1500 марок, то данная статья будет постепенно пополняться новыми наиболее востребованными марками стали с описанием удельного веса каждой марки.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Описание стали 3СП

Сталь 3СП – состав, содержащий 3 промилле углерода по массе. Подобная маркировка встречается у всех основных сортов стали, которые используются как основные, давшие толчок развитию чёрной металлургии.

Состав и расшифровка

Этот сплав – среднеуглеродистая сталь обычного уровня качества. Выпускается на основании ГОСТа 380-2005. Число «3» означает 0,3% углерода. Спецсимволы «СП» – спокойный способ плавки стали. Спокойная сталь означает низкую степень раскисления данного состава. При затвердевании она практически не выделяет газ. По своему строению однородна. Это свойство придает ей повышенную прочность. Однородная сталь является менее хрупкой. По сравнению с полуспокойной и кипящей сталью спокойный состав легче в обработке. Он обладает большей пластичностью. Метод выплавки – кислородно-конверторный либо мартеновский. С помощью кислородно-конвертерного способа производства в расплавленный состав вводится избыточное количество кислорода для выжигания части угля. Таким образом из чугуна получают сталь. Избыток кислорода вводится в расплавленный состав под повышенным давлением. Характеристики, которые присущи чугуну, заменяются на те, что соответствуют стальному сплаву.

Мартеновский способ подразумевает расплавление стального состава при очень высоких температурах. В конечном счёте, невзирая на метод производства, характеристики сплава получаются практически идентичными. Они соответствуют конкретному составу 3СП:

углерод – 0,14-0,22%;
марганец – 0,40-0,65%;
кремний – 0,15-0,30%;
никель, хром и медь – до 0,3%;
сера – 0,005%
фосфор – 0,04%;
азот – до 0,1%.

Основная доля по массе, соответственно, отводится железу. Основной способ получения стали данной марки – насыщение чистого феррита углеродом до требуемого процентного содержания при температуре порядка 1350°C.

Характеристики и свойства

Состав 3СП позволяет выпускать трубы круглого и квадратного сечения, листовую сталь толщиной до 10 мм, фасонные детали и комплектующие, включая двутавровые и уголковые заготовки. Поверхность заготовок деформируется под воздействием в 131 МПа. У спокойной стали плотность практически однородна и постоянна. Состав не теряет прочности во время отпуска, то есть не становится хрупким, легко сваривается и поддаётся механической обработке. Полуспокойная 3СП обладает несколько меньшей плотностью, большей пористостью. У кипящей стали эти параметры отличаются ещё больше. Полуспокойную и кипящую сталь можно превратить в спокойную, изменив её температурный режим.

У основной линейки составов есть и дополнительные модификации, например, Ст3ПС5 имеет пятую степень раскисления. Из такого состава изготавливают, к примеру, швеллеры. Твёрдость стали такова, что она выдерживает усилие на сжатие в 131 МПа. Это не самый высокий показатель, однако в случае применения состава Ст3СП как конструкционного материала такая величина вполне допустима. Состав 3СП не имеет защиты от коррозии в той мере, какой ею обладает нержавейка: содержание хрома в данном сплаве составляет лишь доли процента. Конструкции, сваренные из данной стали, нуждаются в немедленной защите лакокрасочными покрытиями от атмосферных воздействий и влияния влаги. Этот сплав также не выдерживает даже слабых воздействий кислот, щелочей и солей.

Чтобы сэкономить на нержавейке, производят лишь напыление стали 3СП при помощи тонкого покрытия в десятки микрометров: такая нержавейка считается уже не пищевой, а технической.

Аналоги

Существует ряд стандартов, по которым состав 3СП копируется. При этом изменяется лишь маркировка. Ведущие в чёрной металлургии страны применяют собственные схемы маркировки, однако свойства данной стали повсюду одинаковы.

Вот аналогичные сплавы:

американские K284GrD, A57036;
немецкий 1.0038;
японский SS330;
общеевропейский Fe37-3FN;
китайский Q235.

При покупке изделий требуйте сертификат соответствия международного стандарта отечественным (российским) нормативам, по которому можно отличить высококачественный товар от подделки. Некоторые страны, к примеру, Китай, покупают сырьё в России.

Применение

Из спокойной стали 3 отбора изготавливают фасонные принадлежности для любой стройки. Это швеллерный, тавровый прокат и другие широко распространённые элементы. Не менее профессионально удаётся получить листовой и сортовой прокат толщиной от 1 до 10 мм, квадратные и круглые трубы, уголки. Круглый прут идёт на изготовление метизов. Так же из стали 3СП получают стальную ленту и полосу, штамповочные изделия.

Все заготовки эксплуатируются в условиях строительства и прокладки подземных и наружных инженерных коммуникаций, из некоторых изготавливают станки и другие машины, упрощающие и ускоряющие любое производство, в том числе и те, к которым применяют очень высокие требования.

Обработка

Свариваемость подобных сталей не представляет особых сложностей. Верно выбранные техника и последовательность движений при выполнении сварки обеспечат попадание всей массы расплавленного металла непосредственно в сварочную ванну, стекать с которой будет небольшое количество шлака, образованного расплавляющимися электродами. После застывания шва весь застывший шлак легко снимается при помощи щётки и клина, в роли которого может выступать любая металлическая заготовка небольшого размера. Сварка стали 3СП одинаково хорошо выполняется при помощи ручной, дуговой, полуавтоматической и автоматической установок, где в качестве инертной зоны используются обмазка электрода или среда газа, не приводящие к образованию окалины на поверхности шва в большом количестве.

Данная марка стали допускает выполнение сварных швов в несколько подходов, когда толщина свариваемых заготовок превышает несколько миллиметров. 3СП, как и всякая среднеуглеродистая сталь, разрезается легко. Она одинаково хорошо подвергается плазменно-лазерной и механической фрезерной обработкам. Для механического разрезания сплава необходим резак из быстрорежущей инструментальной стали. Резка сплава 3СП алмазом или победитом выполняется редко, только при толщине больше 12 мм и больших партиях заготовок, которые необходимо обработать быстро и в весьма сжатые сроки.

Лазерное разрезание стали позволяет получить максимальную точность линии среза. Заготовки из данного состава легко гравируются на глубину от десятых до сотых долей миллиметра.

Расшифровка марки стали Ст3сп и ее использование

Сталь Ст3сп относится к наиболее востребованным отечественным маркам. Она считается универсальной и подходит для самых разных задач – от болтов и деталей скамеек до нагруженных балок перекрытий, сложных сварных ферм. В статье рассмотрим характеристики данного сплава, сортамент, особенности применения и сварки.

Ст3сп – это обозначение марки стали в соответствии с ГОСТом, которое указывает на тип и основные характеристики материала. Расшифровать его следует таким образом.

Ст – с этих букв начинается обозначение всех нелегированных углеродистых сталей обыкновенного качества, и по ним специалист понимает, что материал относится именно к данному классу. Сами буквы – сокращение от слова «сталь».
После букв «Ст» в обозначении сталей данного типа указывается условный номер марки (от 0 до 6) в зависимости от содержания углерода. Цифра 3 соответствует содержанию элемента в диапазоне от 0,14 до 0,22% (это низкоуглеродная сталь).
Сокращение «сп» показывает, что по степени раскисления данная сталь – спокойная. Это значит, что из ее расплава химическим путем было удалено максимальное количество кислорода, и при затвердевании такой расплав не «кипит» (в нем не образуются пузырьки газа) – он застывает спокойно.
Отсутствие индекса после букв «сп» обозначает принадлежность 1-ой категории проката. Остальные категории обязательно обозначаются соответствующей цифрой. Например, Ст3сп3 – сталь марки Ст3сп 3-ей категории, Ст3сп5 – прокат 5-ой категории. Всего марка Ст3сп делится на 7 категорий, каждая из которых имеет свои нормируемые стандартами показатели.

Таким образом, Ст3сп – нелегированная конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, спокойная.

Согласно ГОСТ 380-2005, она должна иметь строго определенный химический состав:

железо (Fe) – около 97%;
углерод (C) – 0,14-0,22%;
марганец (Mn) – 0,40-0,65%;
кремний (Si) – 0,12-0,30%;
никель (Ni) – до 0,3-0,40%;
хром (Cr) – до 0,30- 0,35%;
медь (Cu) – до 0,30 – 0,35%;
сера (S) – до 0,05%;
фосфор (P) – до 0,04%;
мышьяк (As) – 0,08%;
азот (N) – до 0,008%.

Ст3сп – одна из самых распространенных марок стали. Это обусловлено тем, что, как и все низкоуглеродные нелегированные стали, она обладает великолепной свариваемостью, легко обрабатывается. И при этом для своей группы у нее хорошие показатели прочности и пластичности, ударной вязкости, которые достигаются как за счет доли углерода (0,14-0,22%) и других добавок, так и обусловлены однородной структурой спокойного сплава.

Спокойная сталь отличается более высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью, устойчивостью к коррозии, чем другие стали той же группы «Ст3», но с меньшей степенью раскисления (полуспокойная – Ст3пс, кипящая – Ст3кп). Поэтому Ст3сп применяют для несущих и ответственных деталей и конструкций, тогда как Ст3кп – для второстепенных. Перечислим основные свойства, которыми сталь Ст3сп должна обладать по ГОСТу.

Физические

Перечислим основные физические и механические свойства:

Технологические

Сталь отличается и своими технологическими свойства:

отличная свариваемость – доступны все виды сварки без ограничений;
нечувствительна к образованию флокенов (опасных внутренних трещин);
не подвержена отпускной хрупкости;
имеет хорошую для своей группы коррозионную стойкость;
магнитна;
коэффициенты обрабатываемости резанием твердым сплавом – 1,8, быстрорежущей сталью – 1,6;
ковка при температуре от 1300 до 750 градусов.

Сортамент

Сталь Ст3сп выплавляется мартеновским или кислородно-конвертерным способом. Расплав разливается в специальные емкости, в которых он охлаждается и принимает вид больших слитков (массой до 60 тонн). Эти слитки подаются на прокатные станы, где под очень сильным давлением вращающихся валов их прессуют, обжимают и придают форму заготовок и изделий различных сечений и размеров – то есть, получают металлопрокат.

В виде металлопроката сталь Ст3сп и поставляется потребителю. Выпускаются все основные виды сортового (простых сечений) и фасонного (более сложных сечений) проката.

Самые востребованные изделия представлены следующим сортаментом.

Для всех видов металлопроката важной характеристикой является масса: она необходима, чтобы правильно рассчитать нагрузки на конструкции, вес и количество нужного материала. Для стали Ст3сп в общем случае номинальную массу вычисляют, принимая плотность за 7,85 г/см3 (соответственно вес 1 м кубического составляет 7850 кг). Номинальная масса для изделий стандартных типоразмеров регламентирована ГОСТ, исходя из этих же цифр. Посмотреть ее можно в соответствующих стандартах и в справочных таблицах.

Например, из них мы узнаем, что горячекатаный лист из стали Ст3сп размерами 3х1250х2500 мм весит 73,59 кг, лист 10х1500х6000 мм – 706,5 кг, а горячекатаный уголок 35х35х3 в соответствии с ГОСТ 8509-93 должен иметь массу 1,6 кг, 75х75х5 – 5,8 кг.

Для ряда задач сталь можно заменить близкими по характеристикам марками. Среди отечественных (по ГОСТу) ближайшими аналогами являются: Ст3пс, ВСт3сп, С245, С285.

Сталь с похожими качествами выпускается и в других странах:

США (стандарт AISI, ASTM) – A238/C;
Общий стандарт ЕС- S235JR (1.0038);
Германия (стандарт DIN) – RSt37-2, USt37-2;
Великобритания – S235JR, S235JRG2;
Франция – E24-2, E24-2NE, E24-4, S235J0, S235J2G3;
Финляндия – FORM300H, RACOLD03F;
Япония – SS330, SS34, SS400;
Китай – марки серии Q235 (Q235A, Q235A-B, Q235B и другие).

Благодаря сочетанию универсальных технологических характеристик и доступной цены, сталь Ст3сп находит применение во всех сферах жизни и отраслях производства. Наиболее востребован прокат 5-й категории (Ст3сп5). Он может применяться в стандартных условиях как в помещении, так и на открытом воздухе во всех климатических зонах, за исключением тех северных регионов, где температура опускается ниже минус 40 градусов (при условии применения на открытом воздухе). Для изделий больших сечений (от 25 мм) и ответственных конструкций требования могут быть более строгими: температура эксплуатации до минус 20 градусов. Верхний интервал температур, которые должен выдерживать материал – плюс 425 градусов. Прокат 2, 3 и 6 категорий предназначен для эксплуатации только при положительных температурах. Но в любом случае диапазон применения по климатическим условиям довольно широк, и в указанных условиях сталь Ст3сп позволяет создавать надежные и долговечные сварные конструкции. Причем сварка электродуговым способ возможна даже при температуре окружающей среды до минус 30-40 градусов. Сварные и несварные элементы из сплава Ст3сп могут выполнять роль несущих, выдерживая существенные нагрузки.

Сталь с такими характеристиками используется в первую очередь в строительстве различных объектов гражданского и промышленного назначения. Из нее создают несущие балки для перекрытий, лестниц, опорные плиты, колонны, ригели, стойки, площадки, ограждения, жесткие фермы (например, решетчатые стальные опоры линий электропередачи, башни и мачты сотовой связи, некоторые части мостов и буровых вышек) и многие другие элементы. Востребованные виды арматуры для железобетонных конструкций также создаются из сплава Ст3сп. В частности, материал позволяет выпускать сварную арматуру (тип Ат400С), которую можно стыковать сваркой для создания армирующих стальных каркасов, сеток нужных размеров. Очень широкое применение находят трубы из данной стали. Из Ст3сп делают как трубы, которые выступают основой каркасов различных сооружений, ферм, так и специальные трубы для водопроводов и газопроводов, систем отопления. Последние очень широко применяются в коммуникациях ЖКХ. В быту и в частном строительстве прокат из сплава Ст3сп также очень популярен, поскольку это недорогой и надежный материал, сварку в простых случаях может выполнить даже неспециалист. Поэтому для изготовления различных простых металлокаркасов своими руками (теплицы, беседки и подобное) часто используются уголки и другие элементы именно из этой стали.

А также уголки из Ст3сп широко используются в отделочных работах – например, для оформления дверных проемов.

Сталь Ст3сп: характеристики, хим состав и свойства

** Категории стали в зависимости от нормируемых характеристик:
1 - механические свойства при растяжении и изгибе
2 - химический состав и механические свойства при растяжении и изгибе
3 - химический состав, механические свойства при растяжении и изгибе, ударная вязкость при температуре +20°С
4 - химический состав, механические свойства при растяжении и изгибе, ударная вязкость при температуре –20°С
5 - химический состав, механические свойства при растяжении и изгибе, ударная вязкость: при температуре –20°С, после старения и КСV при температуре +20°С
6 - химический состав, механические свойства при растяжении и изгибе, ударная вязкость: при температуре –40°С, после старения и КСV при температуре 0°С

Нормы ударной вязкости KCU, Дж/см 2 (кгс⋅м/см 2 )***

Толщина, мм	При температуре +20 °C	При температуре -20 °C	При температуре -40 °C	После механического старения
Категория стали 3,4,5 (Ст3сп3, Ст3сп4, Ст3сп5)
5 - 9	> 78 (8)	> 39 (4)	-	> 39 (4)
10 - 25	> 69 (7)	> 29 (3)	-	> 29 (3)
26 - 40	> 49 (5)	-	-	-
Категория стали 6 (Ст3сп6)
все	-	-	> 39 (4)	> 29

*** Для проката категорий 1 (Ст3сп) и 2 (Ст3сп2) ударную вязкость не нормируют

Нормы ударной вязкости KCV, Дж/см 2 (кгс⋅м/см 2 )

Толщина, мм	При температуре -40 °C	При температуре 0 °C
Категория стали 5 (Ст3сп5)
5 - 20	34 (3,5)	-
более 20	-	-
Категория стали 6 (Ст3сп6)
8 - 9	-	34 (3,5)
10 - 20	-	30 (3,1)
более 20	-	-

Сталь группы ХШ*

Толщина, мм	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₄, %
Категория вытяжки Н**
до 0,7	300 - 490	> 21
07 - 1,5	300 - 490	> 22
1,5 - 2	300 - 490	> 23
более 2	300 - 490	> 24
Категория вытяжки Г
до 0,7	275 - 430	> 23
07 - 1,5	275 - 430	> 24
1,5 - 2	275 - 430	> 25
более 2	275 - 430	> 26
Категория вытяжки ВГ
до 0,7	255 - 410	> 26
07 - 1,5	255 - 410	> 28
1,5 - 2	255 - 410	> 29
более 2	255 - 410	> 30

Сталь группы ХП, ПК

Толщина, мм	Предел текучести для остаточной деформации, σ_т, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %
до 0,7	> 230	> 20
07 - 1,5	> 230	> 22
1,5 - 2	> 230	-
более 2	> 230	-

* Группы стали в зависимости от назначения:
ХШ - сталь для холодной штамповки
ХП - сталь для холодного профилирования
ПК - сталь под окраску

** Категории вытяжки (в зависимости от степени к вытяжке):
Н - сталь нормальной вытяжки
Г - сталь глубокой вытяжки
ВГ - весьма высокой вытяжки

Глубина сферической лунки стали группы ХШ

Толщина, мм	Категория вытяжки Н	Категория вытяжки Г	Категория вытяжки ВГ
0,5	> 6,9	> 8	> 8,5
0,6	> 7,2	> 8,5	> 8,9
0,7	> 7,5	> 8,9	> 9,2
0,8	> 7,8	> 9,3	> 9,5
0,9	> 8,2	> 9,6	> 9,9
1	> 8,6	> 9,9	> 10,1
1,1	> 8,7	> 10,1	> 10,3
1,2	> 8,8	> 10,3	> 10,5
1,3	> 8,9	> 10,5	> 10,7
1,4	> 9	> 10,6	> 10,8
1,5	> 9,1	> 10,8	> 11
1,6	> 9,5	> 11	> 11,3
1,7	> 9,6	> 11,1	> 11,4
1,8	> 9,7	> 11,2	> 11,5
1,9	> 9,8	> 11,3	> 11,6
2 и более	> 9,9	> 11,4	> 11,7

Механические свойства по стандарту ГОСТ 16523-97

Группа прочности ОК360В

Сортамент	Толщина, мм	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа*	Относительное удлинение при разрыве, δ₄, %**	Испытание на изгиб в холодном состоянии***
Категория стали 1 (Ст3сп)***
Труба	до 2	-	-	d=a
Труба	более 2	-	-	d=2a
Категория стали 4 (Ст3сп4)
Труба	до 2	360 - 530	> 20	-
Труба	более 2	360 - 530	> 22	-
Категория стали 5 (Ст3сп5)
Труба	до 2	360 - 530	> 20	d=a
Труба	более 2	360 - 530	> 22	d=2a

Группа прочности ОК370В

Сортамент	Толщина, мм	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа*	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %**	Испытание на изгиб в холодном состоянии***
Категория стали 1 (Ст3сп)****
Труба	до 2	-	-	d=a
Труба	более 2	-	-	d=2a
Категория стали 4 (Ст3сп4)
Труба	до 2	370 - 530	> 20	-
Труба	более 2	370 - 530	> 22	-
Категория стали 5 (Ст3сп5)
Труба	до 2	370 - 530	> 20	d=a
Труба	более 2	370 - 530	> 22	d=2a

* Допускается изготовление проката без ограничения верхнего предела временного сопротивления

** Для холоднокатаного проката относительное удлинение при разрыве +2%

*** a - толщина образца, d - диаметр оправки

**** Категории стали в зависимости от нормируемых характеристик:
1 - без испытания механических свойств на растяжение и ударную вязкость
4 - сталь с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в заказе размера, но не более 100мм
5 - сталь с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высокоотпущенной)

Механические свойства по стандарту ГОСТ 30136-95

Сортамент	Способ охлаждения*	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное сужение, ψ, %
Катанка	УО1, ВО	< 490	< 60
Катанка	УО2	< 540	< 60

*Способы охлаждения катанки:

УО1 - одностадийное охлаждение
УО2 - двухстадийное охлаждение
ВО - охлаждение на воздухе

Сортамент	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Предел текучести для остаточной деформации, σ_т, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %
Термически обработанная продукция
Трубы	> 372	> 225	> 22
Без термической обработки*
Трубы	> 315	> 216	> 5

* Механические свойства труб без термической обработки устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем. В случае отсутствия такого согласования производство сварных холоднодеформированных труб должно соответствовать нормам, указанным в таблице.

Технологические свойства Ст3сп

Данная сталь по своим качествам считается универсальной.

Не подвержена хрупкости после отпуска, не образует флокенов, характеризуется отличной свариваемостью по любым технологиям.

Дополнительные свойства Ст3сп

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.

Форма поставки стали Ст3сп

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.

Область применения

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).

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.

Углеродистая сталь марки СтЗпс — обыкновенного качества

Сталь Ст3пс применяется для изготовления несущих и не несущих элементов сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

Фасонный и листовой прокат (5-й категории) из стали ст3пс толщиной до 10 мм применяется для изготовления несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до +425 °С.

Прокат от 10 до 25 мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C углерод	Mn марганец	Si кремний	P фосфор	S сера	Cr хром	Ni никель	медь (Cu)	As мышьяк
C углерод	Mn марганец	Si кремний	не более
0,14-0,22	0,40-0,65	0,05-0,17	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
Ст3пс	0,14-0,22	0,40-0,65	0,05-0,15

Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3пс, должна быть не более 0,30% каждого.
Массовая доля серы в стали Ст3пс, 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%.

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	После механи- ческого старения	+ 20	-20
1	—	+	+	+	+	—	—	—	—	—
2	+	+	+	+	+	—	—	—	—	—
3	+	+	+	+	+	+	—	—	—	—
4	+	+	+	+	+	—	+	—	—	—
5	+	+	+	+	+	—	+	+	—	—
6	+	+	+	+	+	—	—	—	+	—
7	+	+	+	+	+	—	—	—	—	+

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.

Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, класс прочности, стандарт или ТУ		СтЗпс4 ГОСТ 380
Технические требования на трубы (стандарт или ТУ)		ГОСТ 10706 группа В
Номинальный диаметр, мм		400-1400
Виды испытаний и требований (стандарт или ТУ)		ГОСТ 10706
Транспортируемая среда (см. обозначения таблицы 5.1)		Среды группы Б, кроме СУГ
Расчетные параметры трубопровода	Максимальное давление, МПа	≤1,6
	Максимальная температура, °С	200
	Толщина стенки трубы, мм	—
	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 32569-2013

Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, класс прочности, стандарт или ТУ			СтЗпс2 ГОСТ 380
Технические требования на трубы (стандарт или ТУ)			ТУ 14-3-954-80
Номинальный диаметр, мм			500-1400
Виды испытаний и требований (стандарт или ТУ)			ТУ 14-3-954-80 с учетом требований п.2.2.10 ГОСТ 32569-2013
Транспортируемая среда (см. обозначения таблицы 5.1)			Все среды, кроме группы А и СУГ
Расчетные параметры трубопровода	Максимальное давление, МПа		≤2,5
	Максимальная температура, °С		300
	Толщина стенки трубы, мм		≤12
	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 20

Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Материал	НД на поставку	Температура рабочей среды (стенки), °С	Дополнительные указания по применению
Ст3пс ГОСТ 380	Поковки ГОСТ 8479

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

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.

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	245	370-480	26
		Св. 20 до 40	235		25
		Св. 40 до 100	225		23
		Св. 100	205		23
ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)	Лист горячекатаный	До 2,0 вкл.	—	370-480	(20)
		Св. 2,0 до 3,9 вкл.			(22)
	Лист холоднокатвный	До 2,0 вкл.	—	370-480	(22)
		Св. 2,0 до 3,9 вкл.			(24)

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

Вид проката	Направление вырезки образца	Сечение, мм	КCU, Дж/см 2
			+ 20 °С	-20°С	после механического старения
			не менее
Лист	Поперечное	5-9	78	39	39
		10-25	69	29	29
		26-40	49	—	—
Широкая полоса	Продольное	5-9	98	49	49
		10-25	78	29	29
		26-40	69	—	—
Сортовой и фасонный	То же	5-9	108	49	49
		10-25	98	29	29
		26-40	88	—	—

Технологические свойства [81]

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

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

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Сварка

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

Допускается применение стали Ст3пс для сварных соединений трубопроводной арматуры при температуре рабочей среды (стенки) от -20 до 300 °C.

Сварочные материалы для электродуговой сварки

Марка основного материала	Тип электрода по ГОСТ, ТУ, (рекомендуемые марки электродов)	Температура применения, °С	Дополнительные указания
Ст3пс	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

Сварочные материалы для сварки в защитных газах

Марка основного материала	Марка сварочной проволоки по ГОСТ 2246, ТУ, рекомендуемый защитный газ или смесь газов	Температура применения, °С
Ст3пс	Св-08Г2С Углекислый газ ГОСТ 8050, аргон ГОСТ 10157	От -20 до 300

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	Ст3пс 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 сварки стали Ст3пс с другими сталями

Марки свариваемых сталей	Сварочные материалы	Температура применения, °С
Ст3пс	Св-08, Св-08А АН-348А, ОСЦ-45 АНЦ-1	Не ниже -20

Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс

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
Ст3пс	До 36	Не требуется	Не требуется	Не ограничивается	Не требуется
	Свыше 36 до 100				630-660
	Свыше 100	100

Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

Марка электродов	Основной материал	Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А	Напряжение на дуге, В
УОНИ 13/45А*, УОНИ 13/55	Ст3пс	3 4 5	От 110 до 130 От 160 до 210 От 220 до 280	От 22 до 26

Читайте также:

Сварочные материалы	Основной материал	Диаметр электрода, проволоки, мм	Сила сварочного тока, А	Напряжение на дуге, В
УОНИ 13/45А* УОНИ 13/55	Ст3пс	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
Св-08Г2С		2,0	От 140 до 160	От 12 до 14