Сталь сп и сталь пс

Обновлено: 27.03.2024

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.

Стали кипящие, полуспокойные и спокойные: отличия и сходства

Существует несколько параметров, по которым можно разделить все стальные сплавы на классы или категории. Наряду с химическим составом и сферой применения не менее важна степень раскисления металла. По этому показателю выделяют стали нераскисленные (кипящие), раскисленные (спокойные), а также «средний» вариант – полураскисленные (полуспокойные).

Стальной круг

Что такое раскисление

Под раскислением понимают процесс удаления из стального расплава растворенного в нем кислорода, ухудшающего механические свойства будущего металла и потому являющегося вредной примесью. В химическом плане он означает отъем атомов кислорода из оксида железа, что по сути является восстановлением железа (из оксидов). Потому назвать раскисление «восстановлением» также будет верно. Термин применим преимущественно к сталям, также процесс важен для некоторых других сплавов с большим содержанием железа.

Зачем нужно удалять кислород?

В несвязанном состоянии кислород существенно ухудшает технические характеристики стальных черных сплавов, в первую очередь – их вязкость. Но даже в связанном виде кислород приносит металлу вред: его окислы чаще всего непрочные и выступают концентраторами напряжений. Их наличие в структуре сплава заметно уменьшает его выносливость. Кислород также уменьшает сопротивляемость стали хрупкому разрушению.

Раскисление стали

Методы раскисления

Процесс запускается добавлением в расплав веществ, которые характеризуются лучшим взаимодействием с кислородом, чем железо. Такими веществами может выступать алюминий, образующий устойчивое соединение Al2O3, этот оксид выделяется в расплавленном металле в виде отдельных твердых зерен. Раскисляющими элементами также являются:

  • углерод, входящий в состав компонентов шихты;
  • кальций в виде силикокальция;
  • кремний в формате ферросилиция, силикамарганца или силикокальция;
  • марганец в виде ферромарганца или силикомарганца;
  • комбинации этих веществ в разных пропорциях.

Современная металлургия использует несколько технологий раскисления. Описанный выше метод с добавлением алюминия, углерода, кальция, кремния или марганца – это осаждающий метод. Если эти же вещества применяются в других пропорциях и воздействуют не столько на основной массив расплава, сколько на образующиеся шлаки – это раскисление диффузионное (экстракционное).

Шлаки также могут выступать раскисляющими веществами. Особенно часто для этого используются шлаки с большим содержанием оксидов кальция и алюминия CaO и Al2O3. Процесс протекает в дуговой печи, куда добавляются нужные объемы шлака. Эта технология дополнительно снижает содержание серы в готовом продукте. Этого же (десульфуризации) можно добиться методом ЭШП – электрошлаковым переплавом: расплав переливается в специальную шлаковую ванну и подвергается воздействию высокой температуры. Кроме обессеривания, такая технология позволяет очистить продукт и от некоторых других нежелательных неметаллических добавок.

Еще одна распространенная технология – вакуумно-углеродное восстановление. В этом случае весь процесс происходит в условиях вакуума, а раскислителем выступает углерод, восстановительные свойства которого выражены значительно сильнее в разреженном пространстве.

Кипящая сталь

Ее нельзя назвать полностью раскисленой. В момент разливки расплава в формы вещество буквально кипит, что вызвано обильным выделением газов. Кипение продолжается и в изложницах: химическое взаимодействие содержащихся в сплаве углерода и кипения вызывает обильное образование и выход на поверхность пузырей оксида углерода СО.

Процесс раскисления стали

Этот вариант стали наиболее насыщен газообразными элементами и потому максимально неоднороден. Последнее свойство вызывает неравномерность застывания металла в изложницах: химические элементы распределены по объему слитка в разных пропорциях, потому и физические свойства разных частей отливки могут серьезно различаться.

В головной (самой верхней, с усадочной раковиной) части отливки скапливается максимум углерода, а также нежелательных включений (серы, фосфора). Чтобы получить продукцию должного качества, часть слитка (до 5% от общего веса) приходится удалять. Иначе скопление серы в этой части изделия:

  • служит причиной возникновения кристаллизационных трещин;
  • делает сталь нестойкой к старению;
  • повышает хрупкость металла при отрицательной температуре.

Такая сталь достаточно хрупкая, плохо сваривается, восприимчива к коррозии. Раскисление ее любым из способов позволяет связать растворенный в расплаве кислород, одновременно поддерживая продолжительный высокотемпературный режим. Длительное воздействие на металл высокой температуры стимулирует газоудаление и связывание шлаков. Кроме того, это гарантирует образование множественных участков кристаллизации и как результат – микрозернистой структуры. Это способствует повышению качества готовой продукции.

Несмотря на то, что эксплуатационные характеристики кипящей стали ниже аналогичных параметров спокойных и полуспокойных сплавов и потому она не применяется для производства ответственных деталей, такая сталь имеет и некоторые достоинства. Например, она довольно пластична, содержит минимум неметаллических включений (после удаления некондиционной части слитка). Кроме того, стоимость ее выплавки ниже, чем стоимость производства аналогов. Узнать такой металл можно по литерам «кп» в его маркировке.

Закупоренная сталь

Это вариант кипящего стального сплава, кристаллизация которого после разливки в формах происходит при так называемом закупоривании, которое может быть:

  • химическим – введение дополнительных порций раскислителя прямо в изложницу, в головную часть будущего слитка;
  • механическим – закрывание формы с остывающим металлом крышкой, как можно ближе к его поверхности.

Закупоривание призвано прервать кипение вещества, что повысит однородность материала в слитке. Несмотря на это, закупоренная марка стали технически все равно относится к кипящим.

Спокойная сталь

Корректно проведенный процесс раскисления делает сплав спокойным. В изложницах он застывает с равномерной кристаллизацией. Кипения, а также выделения газовых продуктов или искр не наблюдается. Для обозначения спокойных сплавов в маркировку добавляют литеры «сп». Если марка относится к нелегированным, эти литеры можно не указывать.

Такой сплав обладает плотной однородной структурой, что гарантирует получение высоких механических показателей. Он отлично сваривается, имеет хорошую сопротивляемость к ударным, вибрационным и прочим подобным нагрузкам. Сталь спокойного типа устойчива к хрупкому разрушению и потому балки и другие изделия из нее подходят для обустройства несущих конструкций, подвергающихся серьезным нагрузкам.

Полуспокойная (полураскисленная) сталь

Это промежуточная вариация между кипящей и спокойной, по техническим характеристикам чаще всего приближающаяся к последней и даже способная заменить ее. Она кристаллизуется с выделением достаточного количества газа, но количество и размеры пузырьков незначительны, активного кипения не наблюдается. Такая сталь обозначается буквами «пс» в маркировке после указания химического состава.

Обозначение стали углеродистой обыкновенного качества общего назначения (ГОСТ 380-2005)

Обозначение стали углеродистой обыкновенного качества общего назначения (ГОСТ 380-2005)

Обозначение стали углеродистой обыкновенного качества общего назначения регламентируется ГОСТ 380-2005.

В условное обозначение марок углеродистых сталей обыкновенного качества входит запись: буквами «Ст» и цифрами 0, 1, 2, 3, … , 6 (Ст0, Ст1, Ст2, …, Ст6).

  • Буквы «Ст» обозначают «Сталь».
  • Цифры обозначают условный номер марки в зависимости от химического состава.
  • Буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80% и более.

Чем больше число, тем выше прочность и ниже пластичность. Стали конструкционные обыкновенного качества подразделяют на три группы:

  • Группа А — стали, поставляемые с регламентированными механиче­ским свойствам без уточнения их химического состава. Эти стали применяют в конструкциях, узлы которых подвергают горячей обработке (ковке, горячей штамповке, термической обработке и т.д.).
  • Группа Б — стали, поставляемые с регламентируемыми химически­ми свойствами. Применяют для изделий, подвергаемых горячей обработке.
  • Группа В — это стали повышенного качества. Их поставляют с рег­ламентированными механическими свойствами и химическим составом. Применяют для изготовления сварных конструкций. Такие стали используют для более ответственных деталей.

В условном обозначении буква перед маркой показывает группу стали. Сталь группы А буквой не обозначают. Если в обозначениях после цифр стоит «кп», «пс» или «сп», то, соответственно, сталь будет:

Эти индексы означают степень раскисления стали.

Требования к химическому составу стали

Химический состав стали (основные элементы) по анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам по ГОСТ 380-2005, указанным в таблице ниже

Массовая доля химических элементов, %

В стали марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца на 0,10% для тонколистового проката и толстолистового проката толщиной до 10 мм при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.

В стали марок Ст3кп, Ст3пс и Ст3сп, предназначенной для из­готовления сортового и фасонного проката, кроме поставляемого для судостроения и вагоностроения, допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца до 0,25%, а нижний предел массовой доли углерода не нормируется при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.

В стали марок Ст2кп, Ст3кп и Ст4кп, предназначенной для из­готовления сортового и фасонного проката, допускается повышение массовой доли кремния до 0,07%.

При раскислении полуспокойной стали алюминием, титаном или другими раскислителями, не содержащими кремний, а также несколькими раскислителями (ферросилицием и алюминием, ферроси­лицием и титаном и др.) массовая доля кремния в стали допускается менее 0,05%. Раскисление титаном, алюминием и другими раскисли­телями, не содержащими кремний, указывают в документе о качестве.

Массовая доля хрома, никеля и меди в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,30% каждого. В стали марки Ст0 массовая доля хрома, никеля и меди не нормируется.

В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40%, хрома и никеля — до 0,35% каждого. При этом в стали марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс и Ст3Гсп массовая доля углерода должна быть не более 0,20%.

Массовая доля серы в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%. В стали марки Ст0 массовая доля серы должна быть не более 0,060%, фосфора — не более 0,070%.

Массовая доля азота в стали должна быть не более:

  • выплавленной в электропечах — 0,012%;
  • мартеновской и конвертерной — 0,010%.

Допускается повышение массовой доли азота в стали до 0,013%, при условии снижения нормы массовой доли фосфора не менее чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%.

Массовая доля мышьяка в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,080%. Массовая доля мышьяка в стали марки Ст0 не нормируется.

Предельные отклонения по химическому составу готового проката, слитков, заготовок, поковок и изделий дальнейшего передела должны соответствовать нормам, указанным в таблице ниже

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.

Читайте также: