Сталь с245 это спокойная сталь

Обновлено: 01.05.2024

Fe — основа. По ГОСТ 27772-88 для стали, выплавленной в электропечах допускается содержание N ≤ 0,012 %. В стали допускается увеличение массовой доли марганца до 0,085 %.

Характеристика материала С245

Марка	С245
Заменитель:	Ст3пс5, Ст3сп5
Классификация	Сталь для строительных конструкций
Применение	изготовления проката, предназначенного для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями

Химический состав в % материала С245

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu
до 0.22	0.05 — 0.15	до 0.65	до 0.3	до 0.05	до 0.04	до 0.3	до 0.012	до 0.3

Механические свойства при Т=20oС материала С245 .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лист	2 — 3.9	370	245	20
Лист	4 — 10	370	245	25

Технологические свойства материала С245 .

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Механические характеристики

Сечение, мм	sТ\|s0,2, МПа	σB, МПа	d5, %	кДж/м2, кДж/м2
Листовой прокат в состоянии поставки
2-3.9	≥245	≥370	≥20	—
4-10	≥245	≥370	≥25	—
Фасонный прокат в состоянии поставки
20-30	≥235	≥370	≥24	≥294
4-20	≥245	≥370	≥25	≥294
Широкополосный универсальный прокат в состоянии поставки
10-20	≥245	≥370	≥25	≥294

Сталь С245 низкоуглеродистая

Сталь марки С245, представляет класс низкоуглеродистых металлов. Она предназначена для изготовления широкого ассортимента строительных конструкций. Иногда можно встретить и иную маркировку этого металла Ст3пс5. Не зависимо от приведенной маркировки эта сталь относится к категории так называемой полуспокойной стали. Являясь низкоуглеродистой, она относится к классу металлов нормальной прочности. К этому классу относятся весь интервал сталей от С235 до С285.

Сталь 245 низкоуглеродистая

Сортамент и область применения

Сталь 245 выпускается горячекатаным способом и имеет следующий сортамент:

уголок равнополочный;
уголок не равнополочный;
балки двутавровые;
швеллер;
балки двутавровые и швеллер специальные;
листовой прокат (лист С245);
широкополосный универсальный прокат;
лист с различным рифлением (в основном с ромбическим или чечевичным рифлением);
профили гнутые.

Вся продукция выпускается в соответствии с утверждёнными государственными стандартами.

Основные характеристики строительной стали марки С245

По химическому составу в неё входит следующий набор основных химических элементов:

железо – близко к 98%;
углерод не превышает 0,22% (поэтому и относится к классу низкоуглеродистых сталей);
марганца не более 0,65%;
никеля около 0,3%;
хрома и меди, также около 0.3%.

Остальные элементы, такие как кремний, сера, фосфор не превышают одной сотой процента. Сталь С245 соответствует ГОСТ 27772-88.

В соответствии с установленными стандартами расшифровку марки стали производят следующим образом. Она имеет общую буквенную и индивидуальную цифровую маркировку. Например, С245 буква «С» означает, что это строительный металл, а трёхзначное число 245 указывает на предел текучести.

Расшифровка обозначений проката

Добавление отдельных химических элементов улучшают определённые характеристики металла. Например, добавление хрома или никеля повышает твердость и улучшает антикоррозийные свойства. Присутствие меди в сплаве повышает вязкость и улучшает теплопроводность.

Присутствие в составе таких элементов, как марганец и кремний, предотвращают образование закиси железа. Марганец устраняет негативное влияние серы, которая делаем металл хрупким.

Добавление легирующих элементов значительно повышает твёрдость изделия и улучшает его антикоррозийные свойства.

В соответствии с таким химическим составом вся продукция имеет следующие физические характеристики:

коэффициент температурного расширения;
коэффициент теплопроводности или теплоёмкость материала;
удельная теплоёмкость;
плотность практически для всех образцов одинакова и составляет 7850 кг/м3;
модуль упругости первого рода;
удельное электрическое сопротивление;

Стройсмета

Открою страшную тайну, С235, С245, даже С345 — это все Ст3:) Только С235 это Ст3кп2, а С255 это Ст3сп5 к примеру). Разница в обозначении С245 — сталь строительная, R=245 Мпа, а второе — по хим составу. 3 группа по содержанию углерода, последняя цифра — категория по ударной вязкости Разница в кп(кипящая), пс(полуспокойная) и сп(спокойная) — в раскисляющих добавках, которые снижают содержание серы и фосфора в стали, делая ее менее хладноломкой или красноломкой. То есть свойства кипящей стали при низких температурах будут непредсказуемы. 09Г2С — это буквенное обозначения содержания легирущих добавок 0,9% марганца и 2% кремния, как то так, могу соврать:)

Вспоминал из головы, поэтому могу ошибиться в деталях. Все это можно почитать в книжках

Сталь с235: характеристики и сфера применения

Из углеродистой стали данной марки производят разнообразный прокат для сварных металлоконструкций. Нормы и параметры материала обозначены в ГОСТ 27772, который допускает использовать сталь с235 в производстве швеллеров (ГОСТ 8240), равнополочных и неравнополочных уголков (ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510), листового проката (ГОСТ 19903), двутавров (ГОСТ 8239, 26020), а также различных гнутых профилей и рифленых листов.

Этот материал можно отнести к числу универсальных, так как он допускает продувку аргоном, вакуумирование, модифицирование и обработку синтетическими шлаками. Согласно госстандарту, маркировка фасонного проката, изготовленного из стали марки с235, осуществляется коричневой или желтой краской.

Механические свойства и свариваемость стали марки с235

Сталь для строительных конструкций марки с235 обладает превосходными механическими свойствами, позволяющими широко использовать ее для производства строительных и промышленных стальных конструкций, в том числе имеющих сварные соединения. Предел текучести этого материала варьируется в границах 195-235 МПа, предел кратковременной прочности составляет 360 МПа. При этом относительное удлинение стали при разрыве находится на уровне 20-24%.

Данный металл может похвастать отличной свариваемостью, поэтому может использоваться в создании сложных свариваемых конструкций практически без ограничений. Сталь с235 не нуждается в предшествующих сварочным работам подогреве или термообработке, в то время как другие марки аналогичного материала являются ограниченно свариваемыми (требуют нагрева до 100-120оС) или трудносвариваемыми (200-300оС плюс отжиг после сварочных работ).

Применительно к химическому составу металла с235 ГОСТом 27772-88 определены следующие максимальные значения примесей (в процентах):

кремния – 0,05
марганца – 0,6
никеля – 0,3
хром – 0,3
азота – 0,12
меди – 0,3

Особенности использования стали с235

В стандартном обозначении «с235» символ С указывает на «строительную» сталь, а цифры – на ориентировочный предел текучести. Сваривают изделия из данного материала электродами типа Э42, Э42а, Э46 и Э46а, причем элементы конструкций, которые будут работать в условиях сильных вибрационных или динамических нагрузок, равно как и при сильных отрицательных температурах (-40оС и ниже), следует сваривать электродами, в обозначении которых присутствует буква «а». Примерами таких конструкций являются крановые балки, протяженные транспортные эстакады и другие пролетные строения. Та же технология сварки используется при соединении трубопроводов высокого давления и объемных листовых конструкций.
Чтобы получить из стали с235 какие-либо изделия применяются технологии горячего проката. Дополнительно при необходимости обеспечить готовому прокату набор требуемых свойств в его отношении может применяться термическая обработка. На сегодня это самый востребованный металл для создания прокатных изделий, которые впоследствии будут применены в сварных конструкциях.

Механические свойства

Механические свойства фасонного и листового проката из стали С235 при растяжении, ударная вязкость, а также условия испытаний на изгиб должны соответствовать требованиям табл.2 (табл. 3-4, п. 2.7 ГОСТ 27772-88).

Механические свойства проката из стали С235

Толщина, полки,мм	Механические характеристики			Изгиб до параллельности сторон ( а — толщина образца, d — диаметр оправки)	Ударная вязкость KCU , Дж/см² (кгс·м/см²)
	Предел текучести σ т, МПа (кгс/мм²)	Временное сопротивление σв, МПа (кгс/мм²)	Относительное удлинение δ5, %		при температуре −20°С	после механи-ческого старения
	не менее				не менее
	Механические свойства фасонного проката
От 4 до 20 включ.	235 (24)	360 (37)	26		d = a	—
Св. 20 до 40 включ.	225 (23)		25	d = 2 a
Механические свойства листового и широкополосного универсального проката
От 2 до 3,9 включ.	235 (24)	360 (37)	20	d = a	—
От 4 до 20 включ.			26	d = 1,5 a
От 20 до 40 включ.	225 (23)			d = 2 a
От 40 до 100 включ.	215 (22)		24
Св. 100	195 (20)			d = 2,5 a

Для листового проката толщиной 4-8 мм норма относительного удлинения δ5 = 24 % (п. 2.21 ГОСТ 27772-88).

Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката из стали марки С235 по ГОСТ 27772–88 для стальных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл. 3 (табл. 51 прил. 1 СНиП II -23-81)

Расчетные сопротивления проката из стали С235

За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).
Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений (предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772–88) на коэффициент надежности по материалу γm=1,025 (п. 3.2 СНиП II -23-81), с округлением до 5 МПа (50 кгс/см²).

Применение

Марка С245 используется для изготовления листового и фасонного проката – равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, тавры, двутавры. Прокат применяется в производстве металлоконструкций различного назначения. Благодаря хорошей свариваемости в их производстве широко используются сварные соединения.

Особо ответственные конструкции, работающие в условиях постоянных повышенных вибрационных нагрузок обязательны соединения заклёпками или иными способами, препятствующими распространению возможных трещин.

В качестве аналогов стали марки С245 можно назвать сталь Ст.3пс, сталь Ст.3сп, близкие по механическим свойствам и химическому составу. Следует отметить, что обязательным требованием является полное и или частичное окончание раскисления сталей до процесса разливки в изложницы. Об этом говорят буквы пс и сп в обозначении марок.

Заключение

Низколегированная конструкционная сталь С245 обладает свойствами, удовлетворяющими требованиям, предъявляемым к металлоконструкциям общего применения.

Она хорошо сваривается всеми видами сварки без дополнительных мероприятий, снижающих красно- и синеломкость.

Сталь обладает средней коррозионной стойкостью. Это требует использования защитных лакокрасочных покрытий металлоконструкций, изготовленных из описанных сталей, эксплуатируемых на открытом воздухе.

Сталь марки С245 - расшифровка и характеристики

В производстве металлоконструкций - сталь С245 относится к низкоуглеродистым маркам, применяемая для строительных конструкций.

Химический состав

Сталь состоит из приблизительно:

98 % железа,
0,2 % углерода,
0,65 % марганца,
от 0,05 до 0,015 % кремния,
до 0,3 % хрома, никеля и меди вместе взятых.

Допускается наличие до 0,05 % серы, 0,04 % фосфора и 0,08% мышьяка.

Расшифровка стали С245

В обозначении стали буква С означает «строительная, цифры 245 – предел текучести (Т) в мегапаскалях (МПа). В более привычных единицах σ_Т=24,5 кг/кв. мм.

Из других параметров, характеризующих механические свойства стали отметим предел прочности при растяжении в=370 МПа (37 кг/кв. мм).

Свариваемость

Для оценки свариваемости используют критерий эквивалента углерода, рассчитываемого по формуле

Сэ=С+Г/6+Х/5+(Н+Д)/15, где С, Г, Х, Н, Д – количество углерода, марганца, хрома, никеля и меди в процентах в составе стали или сплава.

Для С245 эквивалентный углерод ниже 0,25 %, что означает хорошую свариваемость. Сварной шов не склонен к образованию горячих и холодных трещин. Детали можно сваривать любыми способами без проведения дополнительных мероприятий – предварительного подогрева, проковки околошовной зоны и т. д.

Пластичность

Пластические качества, т. е. способность к деформации в холодном состоянии без признаков разрушения, характеризуется относительным удлинением образца при разрыве и размером площадки текучести.

Сталь С245 имеет показатель относительного удлинения при разрыве, т. е. удлинение образца по отношению к начальному размеру после разрушения, 25 %.

Протяженность площадки текучести, т. е. изменение относительного удлинения, при котором не меняется напряжение, составляет не менее 2,5%.

Это говорит о возможности гибки и штамповки тонких листов стали. Для толстых во избежание появления трещин следует применять местный нагрев.

Чтобы понять различие в деформационной способности тонких и толстых листов, следует обратиться к курсу сопротивления материалов. При сгибе листа разница в изменении размеров наружной и внутренней стороны будет тем больше, чем больше толщина. Значит, у толстого листа относительная деформация будет больше и вероятность разрушения – появления трещин – выше.

С повышением температуры предел текучести металла снижается, а площадка текучести увеличивается. Поэтому для деформации стального листа большой толщины его необходимо нагреть или увеличить радиус сгиба.

Коррозионная стойкость

Легирующие компоненты – кремний, медь и др. – несколько повышают коррозионную стойкость сталей.

С245 обладает средней стойкостью к окислению. Её достаточно для межоперационного хранения заготовок, а также для эксплуатации внутри сухих помещений без дополнительной защиты. В остальных случаях следует наносить лакокрасочные покрытия соответствующие условиям эксплуатации конструкции.

Аналоги

По ГОСТ 27772-88, марке С245 соответствуют стали:

Ст3пс5 и Ст3сп5 по ГОСТ 380 и ГОСТ 535 (прил. 1 ГОСТ 27772-88)
ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
18пс по ГОСТ 23570–79 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
E235-B, E235-C, Fe 360-B и Fe 360-C по ISO 630:1995 (прил. А ГОСТ 380-2005)

Заключение

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?

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:

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.

Как уже отмечалось, марка Ст3 востребована при производстве разнообразных конструкций, и по сути, является самой популярной конструкционной сталью. Это и послужило тому, что ее производят металлургические комбинаты, расположенные во всех частях мира, например:

США - A284Gr.D, A57036;
Германия - 1.0038;
Япония - SS330;
Евросоюз - Fe37-3FN;
Китай - Q235.

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

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:

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 Ст3 — марки, характеристики, химический состав

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..

Расшифровка стали Ст3

Расшифровка марки стали Ст3 указывает на основные компоненты в ее составе – железо (97%) и углерод (0,14-0,22%). От концентрации углерода зависит основное качество сплава – его твердость. В состав стали входят также небольшие количества:

марганца – 0,4-0,65%;
кремния – 0,15-0,17%;
никеля и хрома – по 0,3%;
мышьяка – 0,08%;
меди – до 0,3%;
серы – 0,05%;
фосфора – 0,04%;
азота – до 0,008%.

Особенностью сплава Ст3 является жесткое регламентирование содержания вредных примесей – серы и фосфора. Фосфор снижает пластичность металла при действии высоких температур, а сера при взаимодействии с железом образует сульфиды, вызывающие явление красноломкости. Следует отметить и повышенную концентрацию азота, на который приходится почти 0,1%. В соответствии с ГОСТом 380-2005 сплав маркируется с сопутствующими индексами, которые указывают на степень раскисления, например, Ст3Гсп:

первые две буквы указывают на углеродистую сталь обыкновенного качества;
цифра «3» означает порядковый номер марки по данному ГОСТу;
знак «Г» свидетельствует о модификации с повышенным содержанием марганца;
«сп», «кп», «пс» — степени раскисления.

Заменителями марки стали Ст3 могут выступать:

С245, согласно ГОСТу 27772-88;
С285;
ВСт3Сп.

Зарубежные аналоги маркируются по другим правилам:

A57036, K01804 – США;
40B, 722M24, HFS4 – Великобритания;
1.0038, DC03 – Германия;
E24-2, E24-4 – Франция;
SS330, SS400 – Япония;
Fe360B, Fe360C – Италия;
G235C – Китай;
RSt360B – Австрия;
Fe235D – Венгрия.

Номенклатура продукции включает:

Свойства сплава

Основные физические свойства стали 3:

плотность – 7850 кг/м3, показатель может колебаться в определенных пределах;
модуль упругости – 200 ГПа;
коэффициент теплопроводности – 55 Вт/м*К;
величина, характеризующая отношение относительного поперечного сжатия к растяжению – 0,3.

Среди технических параметров особое значение придается:

поверхностной твердости – 131 МПа;
временному сопротивлению – 360-570 МПа;
пределу текучести – 235-245 МПа;
относительному удлинению – 33%;
относительному сужению – 59%;
температурному диапазону ковки – 750-1300 градусов;
неограниченной свариваемости любым из возможных способов;
отсутствию склонности к отпускной хрупкости и флокеночувствительности.

Раскисление стали

На механические свойства стали Ст3 большое влияние оказывает степень раскисления, которая обязательно должна указываться в маркировке. Раскислением называют процесс удаления растворенного кислорода из расплава. Кислород считается вредной примесью, так как он образует с железом оксиды, повышающие хрупкость и пористость сплава.

В качестве раскислителей используются вещества, обладающие более высоким сродством к кислороду, чем железо – марганец, кремний или алюминий. Соединяясь с кислородом, они восстанавливают железо до свободного состояния. Образующиеся при этом оксиды MnO, SiO2, Al2O3 удаляются вместе со шлаками. Различают три степени окисления стали.

Спокойные стали входят в разряд самых качественных. Они маркируются символами «сп» и отличаются:

плотной, однородной структурой;
высокими показателями пластичности;
максимальной устойчивостью к коррозии.

Характеристики стали 3сп позволяют использовать ее при сооружении несущих металлоконструкций. Ее главным недостатком является высокая стоимость.

Полуспокойные стали («пс») занимают промежуточное положение по качеству и цене. Их кристаллизация происходит без кипения, но с выделением большого количества газа. В силу более доступной стоимости полуспокойные стали часто используют для изготовления менее ответственных изделий.

Кипящие стали характеризуются:

неоднородной структурой;
высокой загрязненностью газами;
повышенной хрупкостью.

Но они превосходно поддаются обработке при любом температурном режиме. При соблюдении необходимых условий они представляют самый доступный и практичный материал.

Термическая обработка

Для улучшения эксплуатационных характеристик стали Ст3 применяется термообработка с помощью:

отжига, позволяющего добиться равновесной структуры металла и более низкой пластичности;
закалки, придающей сплаву максимальную твердость;
отпуска, который снимает внутренние напряжения, возникающие при закалке;
цементации, повышающей поверхностную твердость и износоустойчивость без изменения внутренней структуры.

для закалки – 900-920 градусов;
отпуска – 180-250;
нормализации – 920-950 градусов.

После термообработки основной структурной составляющей поверхности сплава становится мартенсит с карбидами высокой износостойкости и твердости — выше 60 HRC. Внутренняя структура металла будет оставаться пластичной и вязкой с показателем твердости 30-42 HRC.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы сплава определяются его механическими свойствами. Одной из важных характеристик стали 3 является хорошая свариваемость без предварительной подготовки и последующей термообработки. Сварку можно проводить любым из методов:

дуговым;
электрошлаковым;
контактно-точечным;
плавящимся электродом в углекислом газе;
аргонно-дуговым.

Для изделий, толщина которых превышает 36 мм, сварочные работы рекомендуется проводить с подогревом детали и термической обработкой шва.

Сплав представляет универсальный конструкционный материал, который по совокупности положительных качеств превосходит высоколегированные стали.

Достоинства марки стали Ст3сп состоят:

в наличии гомогенной структуры, обеспечивающей защиту металла от внешнего воздействия;
высокой коррозионной устойчивости;
повышенной твердости и упругости;
отсутствии флокеночувствительности и отпускной хрупкости;
устойчивости к динамическим нагрузкам;
доступной стоимости по сравнению с другими сплавами.

Недостатком сталей Ст3 является невысокая устойчивость к низким температурам.

Область применения

Технологические параметры спокойных сталей позволяют использовать их в производстве:

листового и фасонного проката;
труб и арматуры для магистральных газопроводов;
крупных подвесных конструкций в железнодорожной отрасли и железнодорожного инструмента;
двухслойных листов, устойчивых к коррозии.

Наиболее широкое применение имеют полуспокойные стали. Несмотря на сниженные показатели твердости и пластичности, эти сплавы характеризуются более доступной стоимостью. Из них получают:

трубы для систем отопления разного диаметра и толщины стенок;
листовой прокат для обшивки корпуса различных агрегатов;
уголки и квадраты для несущих конструкций.

Кипящая сталь входит в категорию самых доступных по стоимости. Из-за высокой концентрации кислорода эксплуатационные свойства материала заметно ниже, но он хорошо поддается термической обработке. Из него производят изделия рядового назначения, которые не подвергаются переменным нагрузкам.

3.1 Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.
Буквы «Ст» обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80% и более, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления стали: «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная.

3.2 Сопоставление марок стали по настоящему стандарту и международным стандартам ИСО 630 и ИСО 1052 приведено в приложении А.

3.3 Требования к химическому составу стали марок Е 185 (Fe 310), E 235 (Fe 360), E 275 (Fe 430), Е 355 (Fe 510), Fe 490, Fe 590, Fe 690 по международным стандартам ИСО 630 и ИСО 1052 приведены в приложении Б.

3.4 Степень раскисления, если она не указана в заказе, устанавливает изготовитель.

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.

Обзор стали марки С245

Любой стальной сплав является соединением железа с углеродом. В стали С245 доля последнего не превышает 2,14%. Этот компонент обеспечивает материалу высокие твердость и прочность, но при этом параметры вязкости и пластичности ухудшаются.

Состав и расшифровка

Название С245 расшифровывается как конструкционная углеродистая сталь, качество сплава здесь обыкновенное. Ее химический состав нормируется действующими стандартами ГОСТа 27772-88. Маркировка включает в себя набор буквенно-цифровых символов:

символ «С» обозначает принадлежность к строительным сплавам;
число «245» говорит о величине предела текучести.

Помимо углерода и железа, в состав включаются некоторые другие элементы:

хром — повышает коррозионную стойкость материала;
никель — обладает аналогичным действием, повышает способность противостоять окислению;
медь — улучшает теплопроводность, повышает параметры вязкости металла.

В структуре сплава 98% приходится на долю железа. Содержание углерода не превышает отметки в 0,2%, марганца — 0,65%, на долю кремния приходится около 0,5%. Содержание хрома, никеля, а также меди в суммарном объеме не превышает 0,3%.

Сера и фосфор входят практически во все стальные сплавы. Это неизбежные примеси, которые по своей природе встречаются в железной руде и в ходе производства переходят в стальной сплав. Они ухудшают качество металла, именно поэтому основная задача производства — свести их количество к минимуму, чтобы они не оказывали выраженного воздействия на технические параметры стали. В сплаве С245 концентрация серы – не более 0,05%, фосфора — 0,04%, также может присутствовать мышьяк в дозировке до 0,08%.

Характеристики и свойства

Как и всякий другой сплав, С245 обладает своими параметрами: классом, массой, объемным весом, временным и нормативным сопротивлением, модулем упругости и деформации, линейной плотностью, сопротивлению сдвигу, сжатию и смятию. Условно их можно разделить на три группы: физические, технологические и механические.

Физические

Физические параметры сплавов нашли своё отражение в измеряемых параметрах:

твердость — 130 мПа;
удельный вес — в диапазоне от 7700 до 7950 кгс/м2.

При достижении расплавом температуры в 20 градусов, материал в листах толщиной от 2 до 4 мм имеет следующие свойства:

временное сопротивление на разрыв — 370 мПа;
расчетное сопротивление сплава — 245 мПа;
показатель удлинения на разрыв — 20%;
ударная вязкость – варьируется от 29 до 39 Дж/см2 в зависимости от температуры внешней среды;
твёрдость по шкале Бринелля — 130 мПа.

Почти такие же свойства демонстрируют листы стали толщиной от 4 до 10 мм. Отличия связаны только с параметром удлинения после разрыва — он соответствует 25%. Плотность материала составляет 7,85 г/см3. Это стандартное значение для любой низколегированной и низкоуглеродистой стали.

Данная величина действующими нормативами не установлена, она носит рекомендательно-ориентировочный характер, поэтому не может учитываться в проектных целях.

Механические

Механические характеристики материала определяют его способность применяться в изготовлении тех или иных приборов, инструментов, а также металлоконструкций. Также эти характеристики указывают на эксплуатационный ресурс материала, то есть возможность использования изделий из него без необходимости проведения ремонта. Сплав С245 отличают исключительные механические показатели, благодаря которым металл повсеместно используют для изготовления производственных и строительных конструкций со сварными швами. Металл проявляет пластические характеристики, то есть в холодном виде может деформироваться без признаков внешнего и внутреннего разрушения.

Показатель протяжённости текучести указывает на возможность штамповки и гибки стальных листов малой толщины. Для толстых приходится прибегать к местному нагреву, в противном случае велик риск появления трещин. Чтобы понять основную разницу в деформационных свойствах листов разной толщины, нужно вспомнить теорию сопротивляемости материалов. При загибе стального листа разница в изменении величины параметров внешней и внутренней стороны окажется тем выше, чем толще лист. Это означает, что у толстой листовой стали уровень относительной деформации будет гораздо выше. Соответственно, риск ломкости и разрушения возрастает.

По мере роста температуры рабочий предел текучести расплава понижается, а площадь текучести, напротив, расширяется. Чтобы деформировать толстый лист стали, придётся либо увеличивать радиус изгиба, либо нагревать заготовку.

Технологические

Сплав С245 характеризуется средней устойчивостью к окислительным процессам. Чаще всего её применяют для изготовления изделий, эксплуатируемых внутри помещений с низкой влажностью, она подходит для межоперационного хранения металлических деталей без создания дополнительной защиты. Во всех остальных ситуациях лучше нанести на поверхность слой лакокрасочного материала. Эквивалентный углерод в сплаве умеренный, на уровне 0,025%. Это указывает на исключительную свариваемость материала: сварной шов выходит прочным и долговечным, он не предрасположен к растрескиванию. Причём металлические заготовки можно сваривать любыми доступными способами, не прибегая к предварительному прогреву околошовного участка и другим дополнительным мероприятиям. Температурный диапазон применения стали высок: она сохраняет свои свойства при температурах от -51 градуса и выше.

Это низкоуглеродистый состав. Малая доля углерода затрудняет точную обработку, так как поверхность получается шероховатой. Однако высокие параметры пластичности и вязкости делают возможным изготовление деталей и заготовок для последующей цементации. Цементация обеспечивает существенное улучшение эксплуатационных характеристик: она насыщает поверхностные слои стали углеродом, благодаря чему верхние слои закаляются и приобретают необходимую для дальнейшего использования прочность.

Для такой закалки обычно используют электрические и индукционные печи. При этом внутренние слои сохраняют вязкость, мягкость и степень пластичности, так как содержание углерода в них остается неизменным.

Сортамент

Сталь марки С245 пользуется большой популярностью. На металлургических комбинатах она выпускается в форме следующего горячекатаного сортамента:

уголки равно- и неравнополочные;
балки двутавровые;
швеллер;
листы, в том числе рифленые;
полосы;
профиль гнутый.

Существует несколько допустимых заменителей С245 иностранного производства. Наиболее близки к ней по своей структуре и рабочим показателям следующие маркировки:

А284 и А570 (США);
1.0038 (Германия);
1.0114 (ЕС);
SS330 (Япония);
Q235 (Китай).

Общемировое потребление перечисленных материалов в строительстве превышает половину от общего объема задействованного металлопроката.

Из отечественных аналогов можно указать:

листовую сталь E235-C, Fe 360-B/С (ГОСТ 380-2005);
18пс (стандарт ГОСТ 23570-79);
ВСт3пс6 (стандарт ГОСТ 380-71);
ВСт3пс6-1 (стандарт ТУ 14-1-3023-80).

Важно иметь в виду, что несмотря на схожесть микроструктуры, физико-технические свойства материалов не идентичны. Поэтому вопрос о взаимозаменяемости разных типов сталей в каждом конкретном случае должен рассматриваться с учетом технологических норм, предъявляемых к готовому изделию.

Сплав С245 получил широкое распространение при выпуске фасонного и листового проката. Из него изготавливают тавры, двутавры, уголки, а также швеллеры. Этот металл может применяться при изготовлении металлоконструкций самого широкого предназначения. За счёт повышенной свариваемости в процессе производства прибегают к соединениям сварного типа.

При использовании таких изделий для возведения высокоответственных конструкций, эксплуатируемых в условиях высоких вибрационных колебаний, требуется дополнительная фиксация заклепками. Это сводит к минимуму риск растрескиваний и распространения трещин. Прочность и предел текучести сплава позволяют ему выдерживать самые тяжелые нагрузки, именно поэтому сплав востребован при монтаже вспомогательных металлоконструкций. При этом отсутствие ограничений по вариантам механической обработки, техникам соединения и свариваемости позволяет изготавливать конструкции любых размеров и форм, даже самых экзотических.

Отсутствие кипения в процессе застывания приводит к снижению себестоимости производства. Это позволяет выпускать металлоизделия как в больших объемах, так и в малых партиях. Прокат, выполненный из этого сплава, незаменим при монтаже:

зданий и сооружений жилого и производственного назначения;
крупнопролётных покрытий;
арок автотрасс, эстакад и мостов;
металлоконструкций из листового проката;
деталей башенных сооружений и мачт;
каркасов многоярусных высотных сооружений;
зданий энергетической серы;
рабочих платформ нефтеразведки и газодобычи;
научно-исследовательских приборов, к примеру, радиотелескопов.

Сравнение с другими марками

Самым распространенным аналогом сплава С245 в нашей стране являются стали Ст3 (Ст. 3пс и Ст. 3сп, стандарты ГОСТ 380 и 535). Эти металлы имеют похожий физико-химический состав, близкую структуру и технико-эксплуатационные характеристики. И в том, и в другом случае непременным условием становится частичное либо окончательное завершение раскисления сталей: на это указывают символы «сп» и «пс» в маркировке. Этот сплав относят к категории полуспокойных сталей с низкоуглеродистым составом. Он входит в группу металлов с нормальными прочностными параметрами. С245 относится к полуспокойным составам. Это означает, что сплав является раскисленным и способен к кристаллизации без сопутствующего кипения. При этом выделяется достаточный объем газа, но количество пузырьков на порядок меньше, чем при производстве кипящих сплавов. Соответственно, и качественные характеристики такого материала средние.

С245 максимально приближена к спокойным сплавам и поэтому может выступать в качестве их замены. К этому же классу относят стали С255, С345 и другие сплавы в диапазоне от С235 до С285, наибольшее же соответствие достигается со сплавом 235. Они имеют схожие показатели и области применения. Резюмируя все вышеизложенное, отметим, что конструкционная низколегированная сталь марки С245 проявляет все основные технико-эксплуатационные характеристики, которые предъявляются к металлическим конструкциям общего использования. Она подвержена свариванию всеми типами сварки без мероприятий, направленных на понижение сине- и красноломкости.

Эта сталь отличается средней степенью коррозионной устойчивости. При эксплуатации конструкций, изготовленных из неё, им потребуется дополнительное лакокрасочное покрытие. Материал отличается исключительными технологическими характеристиками: он хорошо поддается сверлению и применению любых метизных крепежей. К тому же здесь отсутствует расслоение прокатных изделий, что в полной степени мере соответствуют действующим нормативам ГОСТа.

К этому внушительного перечню достоинств добавляется сравнительно невысокая стоимость. Все это делает сталь одной из самых популярных на рынке металлоизделий.

Читайте также: