Сталь 3 гост механические свойства

Обновлено: 08.01.2025

1 Назначение и применение стали Ст3

Сталь марки Ст3 — именно так ее называет ГОСТ 380-2005 — относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Чаще ее называют просто сталь Ст3. Но не «сталь 3» и не «сталь марки 3» — так называют качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88, например, «сталь марки 20» и часто — «сталь 20».

Сталь марки Ст3 предназначена для изготовления горячекатаного проката –сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволки, метизов.

2 Химический состав стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

2.1 Легирующие элементы:

2.2 Примеси, не более:
— хром: 0,30 %;
— никель: 0,30 %;
— медь: 0,30 %;
— сера: 0,005 %;
— фосфор: 0,04 %;
— азот: 0,10 %.

2.3 Степени раскисления стали Ст3

По способу раскисления сталь Ст3 подразделяется на:
— спокойную (раскисление марганцем, кремнием и алюминием);
— кипящую (раскисление только марганцем) и
— полуспокойную (раскисление марганцем и алюминием).

Степень раскисления указывается в обозначении стали буквами «сп», «кп» и «пс» соответственно.

По химическому составу кипящая сталь отличается от спокойной тем, что почти не содержит кремния (менее 0,05 %). Спокойная сталь содержит кремния от 0,15 до 0,30 %. Поскольку кипящая сталь содержит кислорода больше, чем спокойная сталь, то она хуже по качеству, чем спокойная.

Полуспокойная сталь занимает по качеству промежуточное положение между кипящей и спокойной сталями.

2.4 Раскисление стали Ст3

Раскисление стали — процесс удаления из жидкой стали, находящегося в ней кислорода. Кислород является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла.

Раскисление стали заключается в снижения растворимости кислорода в стали присадками элементов-раскислителей и создании условий для возможно полного удаления образующихся продуктов раскисления из жидкой стали.

Для раскисления сталей в основном применяют марганец, кремний и алюминий. Марганец является сравнительно слабым раскислителем. Кремний – более сильный раскислитель, чем марганец. Алюминий является наиболее сильным раскислителем стали.

3 Обозначение стали Ст3: старые и новые

3.1 Обозначение стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

Строго говоря, ГОСТ 380-2005 не предусматривает обозначение стали Ст3 в таком «чистом» виде «Ст3» – без букв «кп», «пс» и «сп». Этот стандарт определяет марки стали Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, а также их модификации с повышенным содержанием марганца – Ст3Гсп и Ст3Гпс. Употребление обозначения стали Ст3 без сопутствующих букв стандартом не предусмотрено. Более того, в ГОСТ 380-2005 указано, что если в заказе не указана степень раскисления стали, то ее устанавливает изготовитель. К слову, самая дешевая в изготовлении – кипящая сталь.

Полное обозначение любой марки стали по ГОСТ 380-2005, то есть такое, которое нужно указывать в заказе, выглядит, например, следующим образом:

Ст3Гсп ГОСТ 380-2005

Здесь:
Ст: обозначение стали углеродистой обыкновенного качества;
3: условный номер марки стали (всего их в ГОСТ 380-2005 семь, в зависимости от ее химического состава – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6);
Г: буква Г присутствует в обозначении, если массовая доля марганца в стали превышает 0,8 %;
сп: степень раскисления стали.

Правда, похоже, сложилась практика, когда под сталью Ст3 понимают Ст3сп. Однако, как мы видели, ГОСТ 380-2005 формально этого не предусматривает.

3.2 Устаревшие обозначения стали Ст3

Встречаются устаревшие обозначения стали Ст3, например, ВСт3пс5, причем со ссылками на редакции ГОСТ 380 от 1971, 1988, 1994 и даже 1960 годов, а то и 1950 года!

ГОСТ 380-1971 предусматривал поставку сталей трех групп: А, Б и В с различными вариантами гарантий механических свойств и химического состава.

Стали группы А обозначались также как и по действующему ГОСТ 380-2005, например, Ст3кп. К сталям групп Б и В спереди добавлялась соответствующая буква, например, ВСт3кп.

Действующий ГОСТ 380-2005 (да уже и более ранний ГОСТ 380-94) в отличие от ранних редакций определяет только химический состав сталей. Механические и другие свойства определяют стандарты на конкретные виды стального проката, например, ГОСТ 535-88 на сортовой и фасонный прокат, а ГОСТ 14637-89 – на толстолистовой прокат.

4 Горячекатаный прокат из стали Ст3

4.1 Категории проката по ГОСТ 535-2005

4.1.1 В зависимости от нормируемых показателей механических свойств прокат подразделяют на категории от 1 до 7.
4.1.2 Показатели механических свойств, которые применяются при контроле механических свойств проката:
— временное сопротивление: все категории;
— предел текучести: все категории, кроме категории1;
— относительное удлинение: все категории;
— изгиб в холодном состоянии: все категории, кроме категории 1;
— ударная вязкость KCU при температуре +20 °С: категория 3;
— ударная вязкость KCU при температуре –20 °С: категория 4;
— ударная вязкость KCU после механического старения: категория 5;
— ударная вязкость KCVпри температуре +20 °С: категория 6;
— ударная вязкость KCV при температуре –20 °С: категория 7.

4.2 Механические свойства проката по ГОСТ 535-2005 из стали Ст3

4.2.1 Прочностные свойства проката из стали Ст3

4.2.2 Ударная вязкость проката из стали Ст3
Таблица 3

5 Применение стали Ст3

Сталь Ст3кп применяют в основном для второстепенных и малонагруженных элементов сварных элементов и не сварных конструкций, работающих в интервале температур от минус 10 до 40 °С.

Стали Ст3пс и Ст3сп применяют в более ответственных случаях, например, для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

Из сталей Ст3Гпс и Ст3Гсп изготавливают фасонный и листовой прокат толщиной до 36 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до + 45 °С, а также для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +45 °С.

6 Свариваемость стали Ст3

Сталь Ст3 всех марок сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая, автоматическая дуговая под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая, контактно-точечная. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

7 Режимы ковки стали Ст3

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

Сталь 3 гост механические свойства

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ГОРЯЧЕКАТАНАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА

Классификация и общие технические условия

Дата введения 1950-10-01

ВНЕСЕН Министерством металлургической промышленности

УТВЕРЖДЕН Всесоюзным Комитетом Стандартов 17/V 1950 г.

Срок введения 1/X 1950 г.

ВНЕСЕНА опечатка, опубликованная в сб.стандартов "Сталь углеродистая обыкновенного качества (сортовой и фасонный прокат)", (М.: Стандартгиз, 1952 год)

Опечатка внесена изготовителем базы данных

Настоящий стандарт является общим для всех видов углеродистой горячекатаной стали обыкновенного качества. Отдельные виды этой стали поставляются по специальным стандартам, устанавливаемым на основе настоящего стандарта.

I. Классификация

1. В зависимости от гарантируемых характеристик качества металла при поставке, углеродистая горячекатаная сталь обыкновенного качества разделяется на две группы:

группа А - сталь, поставляемая по механическим свойствам;

2. Сталь группы А подразделяется на следующие марки: Ст.0, Ст.1, Ст.2, Ст.3, Ст.4, Ст.5, Ст.6 и Ст.7.

Сталь группы Б подразделяется на следующие марки:

МСт.0, МСт.1, МСт.2, МСт.3, МСт.4, МСт.5, МСт.6 и МСт.7;

БСт.0, БСт.3, БСт.4, БСт.5 и БСт.6.


II. Технические условия

3. Сталь изготовляется мартеновским или бессемеровским способом.

Примечание. Способ выплавки стали, поставляемой по группе А, выбирается заводом-изготовителем, если этот способ не оговорен специально в заказе.

4. В спокойной и полуспокойной стали должны быть полностью удалены усадочная раковина и вредная усадочная рыхлость.

Сталь группы А

5. Гарантируемыми характеристиками механических свойств для стали группы А являются:

а) предел прочности при растяжении;

б) относительное удлинение.

Примечание. Химический состав стали, поставляемой по группе А, в сертификате указывается, но браковочным признаком не является, за исключением случаев, оговоренных в пп.6 и 7 настоящего стандарта, а также в специальных стандартах.

6. По требованию потребителя, оговоренному в заказе, должны быть также гарантированы:

а) предел текучести;

б) удовлетворительные результаты испытания на загиб в холодном состоянии;

в) предельное содержание серы и фосфора (согласно нормам п.14 настоящего стандарта);

г) ударная вязкость стали, предназначенной для ответственных конструкций.

Для стали марки Ст.3 толщиной от 12 до 25 мм ударная вязкость каждого из образцов должна быть:

для сортовой и фасонной стали на продольных образцах

не менее 10 кгм/см

для листовой и широкополосной стали на продольных образцах

для листовой и широкополосной стали на поперечных образцах

Нормы ударной вязкости для стали марки Ст.3 толщиной свыше 25 мм, а также для стали других марок устанавливаются в соответствующих стандартах или ведомственных технических условиях.

7. В стали для сварных конструкций по требованию потребителя, оговоренному в заказе, должны быть гарантированы:

а) предельное содержание углерода, серы и фосфора согласно нормам п.14 настоящего стандарта;

б) содержание кремния для марки Ст.3 в пределах 0,12-0,22%, для марок Ст.4 и Ст.5 - в пределах 0,12-0,25%;

в) предельное содержание хрома, никеля и меди согласно п.15 настоящего стандарта.

Сталь для сварных конструкций должна также испытываться на свариваемость. Методика и нормы испытания устанавливаются специальным стандартом.

8. Нормы механических свойств стали группы А указаны в табл.1.


9. Испытание на загиб в холодном состоянии должно производиться:

для стали марок Ст.1, Ст.2 и Ст.3

на 180° до соприкосновения сторон;

на 180° вокруг оправки диаметром, равным двойной толщине образца;

на 180° вокруг оправки диаметром, равным тройной толщине образца.

Примечание. Сталь марок Ст.6 и Ст.7 на загиб в холодном состоянии не испытывается.

10. При значениях относительного удлинения, соответствующих нормам табл.1, допускается повышение предела прочности при растяжении на 3 кг/мм против верхнего предела норм, указанных в этой таблице, а с согласия заказчика - без ограничения верхнего значения предела прочности, причем в этих случаях обязательно испытание на загиб в холодном состоянии по нормам, указанным в п.9.

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Common quality carbon steel. Grades

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом "УкрНИИмет" Украинского государственного научно-технического центра "Энергосталь"; Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 327 "Прокат сортовой, фасонный и специальные профили"

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по вопросам технического регулирования и потребительской политики

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 28 от 9 декабря 2005 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

4 Приложение Б настоящего стандарта соответствует международным стандартам:

- ИСО 630:1995 "Конструкционные стали. Прокат толстолистовой, широкополосный, сортовые и фасонные профили" (ISO 630:1995 "Structural steels - Plates, wide flats, bars, sections and profiles", NEQ);

- ИСО 1052:1982 "Сталь общего назначения" (ISO 1052:1982 "Steels for general engineering purposes", NEQ) в части требований к химическому составу стали

5* Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июля 2007 г. N 185-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 380-2005 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2008 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Приказом Росстандарта от 29.12.2015 N 2206-ст c 01.04.2016

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 4, 2016 год

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления горячекатаного проката: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовки катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов и др.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота

ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита

ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы

ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора

ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния

ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца

ГОСТ 22536.6-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка

ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома

ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля

ГОСТ 22536.10-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминия

ГОСТ 22536.11-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана

ГОСТ 27809-95 Чугун и сталь. Методы спектрографического анализа

ГОСТ 28033-89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Марки стали

Сталь 3 – расшифровка, назначение, ГОСТ, сравнительные характеристики

Сталь 3, ст3 или ст3Гсп конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества. Является материалом широкого применения для всех сфер промышленности, популярным, хорошо продающимся. Универсальная сталь для сварных и несварных конструкций, работающих в нормальных условиях. Применяют в несущих фермах, ограждениях или элементах декора. Сталь 3 не подходит для использования при низких температурах и в условиях агрессивной внешней среды.

Расшифровка

В соответствии с ГОСТ 380-2005 полное имя стали 3 ст3Гсп. Марка указывает на химический состав, порядковый номер и степень раскисления.

  • Ст означает, что это марка стали обыкновенного качества. Качество стали определяется по уровню содержания серы и фосфора чем ниже концентрация, тем выше качество. Различают обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные стали. Содержание серы и фосфора в обыкновенных сплавах не превышают 0,06% и 0,07%.
  • Цифра 3 условный номер марки по ГОСТу. ГОСТ 380-2005 регламентирует углеродистые стали обыкновенного качества, номер марки присваивается сплаву согласно его химическому составу.
  • Буква Г указывает на содержание марганца.
  • Сп степень раскисления стали. Раскисление стали, это процесс удаления из нее кислорода, препятствующий окислению и «кипению» выделению газа при затвердевании. Различают спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп) стали. Стали сильного раскисления называются спокойными, а слабого кипящими. Чем слабее раскисление, тем выше пористость стали. Сталь ст3Гсп относится к спокойным, у нее есть полуспокойный вариант - сталь ст3пс.

Химический состав

98% состава стали ст3 составляет железо. Содержание углерода в составе ст3 невысоко. Его достаточно, чтобы обеспечить сплаву твердость, в то же время он не снижает вязкость стали и ее пластичность. В составе также можно обнаружить:

  • Кремний. Этот элемент является основным раскислителем сплава. Благодаря ему сталь ст3 приобретает мелкозернистую структуру, а еще он увеличивает прочность, не снижая пластичности.
  • Марганец. Раскислитель, способствующий выводу серы. Благодаря марганцу сталь улучшается качество поверхности, сталь лучше сваривается, куется, становится устойчивой к износу.
  • Сера. Вредная примесь, которая становится причиной повышения красноломкости риска растрескивания при высокотемпературной обработке.
  • Фосфор. Вредная примесь, сильно снижающая температурный диапазон применения сталей. Из-за фосфора при высоких температурах сталь теряет пластичность, а при низких становится склонной к хрупкости.
  • Никель, медь, хром, азот, алюминий. Элементы могут присутствовать в составе стали 3, но не влиять на ее характеристики из-за незначительной концентрации.

Фосфор и сера негативно сказываются на свариваемости из-за них сварные швы становятся пористыми и склонными к трещинам.


Химический состав в % материала Ст3сп

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

N

Cu

As

0.14 - 0.22

0.15 - 0.3

0.4 - 0.65

до 0.3

до 0.05

до 0.04

до 0.008

до 0.08

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Массовая доля химических элементов

Сталь 3

Назначение

Сталь 3 и другие сплавы этого класса превосходят по объему применения все остальные разновидности стали. Ее используют для производства кованых изделий ограждений, ворот, декоративных элементов. В строительстве как материал для несущих, не несущих, сварных и не сварных строительных конструкций. Из нее изготавливают трубы и арматуру, детали механизмов для эксплуатации при положительных температурах. Сталь ст3 применяется в химической и нефтегазовой промышленностях, а также в машиностроении.

Благодаря простому химическому составу, доступности, эксплуатационным характеристикам, физическим свойствам, сталь 3 входит в число самых распространенных материалов в отраслях, которым требуется много стали. Например, в строительстве железных дорог и трубопроводов для транспортировки природного газа или воды.

ГОСТ 380-2005

Свойства стали ст3, требования к химическому составу, методы контроля и данные о международном стандарте качества перечисляются в ГОСТ 380-2005. Данный стандарт регламентирует углеродистую сталь обыкновенного качества. К таковой относятся 7 марок стали, различных по химическому составу и содержанию углерода (ст0 ст6) и их разновидности по степени окисления (сп, пс, кп). Всего насчитывается 20 марок в этом классе. Подробнее о них - в материалах нашего сайта.

Преимущества и недостатки

Главной отличительной особенностью стали ст3 является совокупность положительных характеристик или универсальность. Это значит, что у нее нет какого-то одного ключевого достоинства, она показывает достойные характеристики со всех сторон, что и делает ее первой на рынке. Эта сталь не предназначена для узкоспециализированного применения в особых условиях, но идеально подходит для широкого повседневного применения.

К недостаткам стали нужно отнести невысокие показатели работы при низких температурах.

Достоинства стали ст3Гсп:

  1. гомогенная структура, благодаря которой сталь становится однородной, пластичной и защищенной от неблагоприятных воздействий окружающей среды;
  2. устойчивость к атмосферной коррозии;
  3. высокие показатели упругости и твердости;
  4. нечувствительность к флокенам;
  5. ударная вязкость, позволяющая хорошо переносить динамические нагрузки;
  6. не подвержена отпускной хрупкости;
  7. простой процесс производства, отсутствие дорогостоящих легирующих добавок;
  8. сравнительно низкая стоимость.

Отдельно следует упомянуть, что материал отлично поддается сварке. Ее можно проводить по любой известной технологии без предварительной и последующей обработок.

Характеристики

Ст3 характеризуется как углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества. Сталь не имеет в составе легирующих добавок, защищающих от внешнего воздействия. Для использования в агрессивной химической среде или условиях повышенной влажности необходимо покрывать сталь защитным слоем. Ст3 обладает хорошей свариваемостью, высокими показателями прочности, хорошо противостоит нагрузкам, что и позволяет использовать ее в несущих конструкциях. Цена стали ст3 оптимальна для строительства объектов или прокладки коммуникаций, требующих большого количества металла. Плотность Ст3 - 7850 кг/м3.

Сортамент

  • Швеллеры параллельные (П), с уклоном полок (У), равнополочные гнутые;
  • круглые сечения круг и арматура;
  • трубы ВГП, электросварные (ЭС), бесшовные (БГД);
  • двутавры балочные, широкополочные, колонные, специальные, с уклоном полок;
  • квадрат стальной;
  • уголки равнополочные и неравнополочные;
  • профиль квадратный и прямоугольный;
  • листовая сталь горячекатаная, рифленая, просечно-вытяжная, полосовая.

Виды поставки

  • Горячий листовой прокат, в том числе лента и полоса;
  • поковки;
  • рельсы;
  • трубы;
  • пруток и проволока.

Заменители

Заменитель это сплав, наиболее близкий по эксплуатационным характеристикам к основному. В качестве заменителей для ст3 обычно выступает одна из трех отечественных марок: С245, С285, ВСт3Сп.

Допустимо применение зарубежных аналогов, отличающихся по маркировке, но доступных в любом уголке карты мира. Ими являются:

В США:

В Великобритании:

В Германии:

Во Франции:

В Японии:

В Китае:

В Австрии:

В Венгрии

Сравнение с легированными конструкционными сталями

Сталь ст3 является углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества. Она используется для получения сварных и несварных конструкций, тяжелонагруженных ферм и других несущих элементов. Ст3 устойчива к атмосферной коррозии, но без защитного покрытия будет разрушаться при длительном контакте с влагой или агрессивной химической средой.

Легированная конструкционная сталь защищена от коррозии легирующими элементами, благодаря чему может использоваться без защитного слоя при контакте с влагой и агрессивными средами. Легированная сталь сложнее в производстве, дороже и более склонна к хрупкости. Обработка такой стали может требовать особых условий, в то время как более доступная и простая в производстве ст3 не требует никаких специальных условий обработки.

Сравнение с легированными инструментальными сталями

Легированная инструментальная сталь применяется в производстве инструмента. Легирующие добавки направлены на повышение качеств стали, благодаря им, удается добиться значительного преимущества перед углеродистыми сплавами. К ним относятся:

  • красностойкость;
  • высокая прокаливаемость;
  • стойкость к ударным нагрузкам (особенно важная для ударного инструмента);
  • износоустойчивость.

Сталь ст3 является конструкционной и, как правило, не применяется для изготовления подвижных деталей инструментов.

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
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
Марка стали Массовая доля химических элементов
углерода марганца кремния
Ст3пс 0,14-0,22 0,40-0,65 0,05-0,15
  1. Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3пс, должна быть не более 0,30% каждого.
  2. Массовая доля серы в стали Ст3пс, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
  3. Массовая доля азота в стали должна быть не более:
    • выплавленной в электропечах — 0,012%;
    • мартеновской и конвертерной — 0,010%.
  4. 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
σв		 Предел
текуче-
сти
σт		 Относи-
тельное
удли-
нение
δ5		 Изгиб
в
холо-
дном
сос-
тоянии		 Ударная
вязкость
KCU KCV
При
темпе-
ратуре,
°C		 После
механи-
ческого
старения		 При
темпе-
ратуре,
°C
+ 20 -20 + 20 -20
1 — + + + + — — — — —
2 + + + + + — — — — —
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)

  1. 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.
  2. 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 σ0.2, МПа σв, 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 — Kv тв.спл = 1,8 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σв = 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

Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

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
2,0 От 140 до 160

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

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: