Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная углеродистая качественная 08пс

Сталь конструкционная углеродистая качественная 08пс: описание, свойства, применение

Сталь  08пс – это конструкционная углеродистая качественная сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности благодаря своим хорошим технологическим свойствам, свариваемости и относительно невысокой стоимости. Буквенно-цифровое обозначение стали 08пс указывает на следующие характеристики:

• 08: Среднее содержание углерода в сотых долях процента, то есть около 0,08%.
• пс: Указывает на полуспокойную степень раскисления стали. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей сталью по степени раскисления и, соответственно, по содержанию газов.

 

Свойства стали 08пс:

Сталь 08пс характеризуется следующими ключевыми свойствами:

• Хорошая свариваемость: Отличительной чертой стали 08пс является превосходная свариваемость без каких-либо ограничений. Это позволяет использовать ее в конструкциях, требующих сварных соединений.
• Высокая пластичность и ударная вязкость: Низкое содержание углерода обеспечивает стали 08пс высокую пластичность, что облегчает ее обработку давлением (ковка, штамповка, волочение). Хорошая ударная вязкость обеспечивает стойкость к разрушению при динамических нагрузках.
• Невысокая прочность: По сравнению с легированными сталями, сталь 08пс имеет относительно невысокую прочность, что ограничивает ее применение в тяжелонагруженных конструкциях.
• Хорошая обрабатываемость резанием: Сталь 08пс хорошо поддается обработке резанием, что облегчает изготовление деталей сложной формы.
• Низкая склонность к отпускной хрупкости: Отсутствие легирующих элементов, способствующих отпускной хрупкости, делает эту сталь подходящей для деталей, работающих при умеренных температурах.
• Относительно низкая стоимость: Как и другие углеродистые стали, 08пс отличается доступной ценой, что делает ее экономически выгодным материалом для массового производства.

 

Химический состав стали 08пс (ГОСТ 1050-2013):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.05 - 0.12
Марганец (Mn)	0.35 - 0.65
Кремний (Si)	0.05 - 0.17
Сера (S)	≤ 0.040
Фосфор (P)	≤ 0.035
Хром (Cr)	≤ 0.30
Никель (Ni)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Мышьяк (As)	≤ 0.08

 

Механические свойства стали 08пс (ГОСТ 16523-97 для тонколистового проката, ГОСТ 1050-2013 для сортового и фасонного проката):

Механические свойства стали 08пс зависят от формы проката, толщины и режима термической обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в пределах, установленных стандартами.

• Предел прочности (временное сопротивление разрыву), σ_в, МПа: 270 - 410 (зависит от толщины и типа проката)
• Предел текучести, σ_т, МПа: 167 - 255 (зависит от толщины и типа проката)
• Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %: 25 - 33 (зависит от толщины и типа проката)
• Твердость по Бринеллю, HB: 89 - 131

Расшифровка обозначений:

• σ_в: Предел прочности (временное сопротивление разрыву) – максимальное напряжение, которое материал выдерживает перед разрушением при растяжении.
• σ_т: Предел текучести – напряжение, при котором начинается пластическая деформация материала. Различают предел текучести физический (четко выраженная площадка текучести на диаграмме растяжения) и предел текучести условный (напряжение, при котором остаточная деформация достигает определенного значения, например, 0,2%). В данном случае, скорее всего, подразумевается предел текучести физический.
• δ₅: Относительное удлинение при разрыве – процентное увеличение длины образца после разрыва по сравнению с первоначальной длиной. Индекс "5" означает, что база (начальная длина) для измерения удлинения составляла 5 диаметров образца.
• HB: Твердость по Бринеллю – показатель твердости материала, определяемый путем вдавливания стального шарика определенного диаметра в поверхность материала с заданным усилием.

 

Физические свойства стали 08пс:

• Плотность, ρ, кг/м³: 7850
• Модуль упругости первого рода, E, ГПа: 190 - 210
• Коэффициент линейного теплового расширения, α, 10^-6/°С: 11.8 (при 20-100°С)
• Теплопроводность, λ, Вт/(м·°С): 46 - 58 (зависит от температуры)
• Удельная теплоемкость, c, Дж/(кг·°С): 462 (при 20°С)
• Электрическое сопротивление, ρ, мкОм·м: 0.13 - 0.15

 

Сферы применения стали 08пс:

Благодаря своим свойствам, сталь 08пс широко используется в следующих областях:

• Автомобилестроение: Изготовление различных деталей кузова (штампованные панели, усилители), деталей систем выпуска отработавших газов (глушители, резонаторы), кронштейнов, хомутов и других неответственных деталей.
• Производство бытовой техники: Корпуса и внутренние элементы стиральных машин, холодильников, газовых плит и другой бытовой техники.
• Производство тары и упаковки: Изготовление бочек, бидонов, банок, крышек и другой металлической тары.
• Строительство: Производство профнастила, металлочерепицы, элементов ограждений, различных профилей.
• Машиностроение: Изготовление неответственных деталей, втулок, шайб, прокладок, крепежных элементов, деталей, работающих при небольших нагрузках.
• Производство труб: Изготовление сварных труб малого диаметра для различных целей (водопровод, газопровод).
• Производство электросварных труб: Изготовление прямошовных и спиральношовных труб.
• Производство штампованных изделий: Различные детали методом холодной штамповки.

 

Виды металлопроката из стали 08пс:

Сталь 08пс поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката:

• Лист: Тонколистовой прокат (толщиной до 3.9 мм) и толстолистовой прокат (толщиной 4 мм и более).
• Полоса: Стальная полоса различной ширины и толщины.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник.
• Фасонный прокат: Уголок, швеллер, двутавр.
• Трубы: Бесшовные и сварные трубы.
• Проволока: Стальная проволока различного диаметра.

 

ГОСТы, ссылающиеся на сталь 08пс и металлопрокат из нее:

Ниже приведен список основных ГОСТов, регламентирующих производство и применение стали 08пс и металлопроката из нее. Список может быть неполным, рекомендуется проверять актуальность стандартов на момент использования.

• ГОСТ 1050-2013: Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия. (Определяет требования к стали 08пс как к материалу)
• ГОСТ 16523-97 (с Изменениями N 1, 2): Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия. (Определяет требования к тонколистовому прокату из стали 08пс)
• ГОСТ 14637-89 (с Изменениями N 1, 2): Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия. (Хотя в названии указана сталь "обыкновенного качества", некоторые марки, включая 08пс, могут использоваться при соблюдении определенных требований)
• ГОСТ 8734-75: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент. (Может применяться сталь 08пс)
• ГОСТ 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия. (Может применяться сталь 08пс)
• ГОСТ 3262-75: Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия. (Может применяться сталь 08пс)
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 8240-97: Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 8239-89: Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 8509-93: Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 8510-86: Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 103-2006: Полоса стальная горячекатаная. Сортамент. (Может изготавливаться из стали 08пс)
• ГОСТ 11474-76: Профили стальные гнутые. Технические условия. (Может применяться сталь 08пс)

 

Операции в цехах, производящих и обрабатывающих сталь 08пс:

Использование стали 08пс предполагает широкий спектр операций на различных этапах производства и обработки:

• Металлургическое производство (Сталеплавильный цех):
  • Плавка стали: Загрузка шихты (металлолома, чугуна, ферросплавов) в сталеплавильную печь (конвертер, электропечь). Процесс плавки включает нагрев шихты, рафинирование (удаление вредных примесей), легирование (введение необходимых элементов) и раскисление (удаление кислорода).
  • Разливка стали: Выпуск жидкой стали из печи в ковш и последующая разливка в изложницы или на машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) для получения слябов, блюмов или сортовых заготовок. Получение полуспокойной стали (пс) требует определенных технологических приемов при раскислении.
• Прокатное производство (Прокатный цех):
  • Нагрев заготовок: Нагрев слябов, блюмов или сортовых заготовок в нагревательных печах до температуры прокатки (обычно 1100-1250°С).
  • Прокатка: Деформация нагретых заготовок на прокатных станах с целью получения необходимого профиля (лист, полоса, круг, квадрат, уголок, швеллер и т.д.) и размеров. Процесс прокатки может быть горячим или холодным (для повышения точности размеров и качества поверхности).
  • Термическая обработка: Проведение термической обработки (отжиг, нормализация, отпуск) для улучшения механических свойств проката.
  • Правка и резка: Правка проката для устранения деформаций и резка на мерные длины.
  • Контроль качества: Проведение контроля качества проката на соответствие требованиям стандартов (визуальный контроль, измерение размеров, контроль механических свойств, химического состава, микроструктуры).
• Трубное производство (Трубопрокатный цех/Трубосварочный цех):
  • Производство бесшовных труб: Прошивка заготовки (круглого проката) для получения гильзы, дальнейшая прокатка гильзы на трубопрокатных станах для получения трубы заданного диаметра и толщины стенки.
  • Производство сварных труб: Формовка полосы в трубу с последующей сваркой шва (прямошовные или спиральношовные трубы). Для стали 08пс сварка, как правило, не представляет проблем.
  • Термическая обработка: Проведение термической обработки сварных труб для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств.
  • Контроль качества: Проверка качества сварного шва (рентгеновский контроль, ультразвуковой контроль, гидравлические испытания).
• Производство метизов (Метизный цех):
  • Волочение проволоки: Волочение стальной заготовки через фильеры для получения проволоки необходимого диаметра.
  • Холодная высадка: Изготовление крепежных элементов (болты, гайки, винты, заклепки) методом холодной высадки на автоматических станках.
  • Резьбонакатка: Накатка резьбы на болтах и винтах.
  • Термическая обработка: Закалка и отпуск для повышения прочности и твердости крепежных элементов (в некоторых случаях).
• Штамповочное производство (Штамповочный цех):
  • Резка заготовок: Резка листового проката на заготовки необходимого размера.
  • Холодная штамповка: Формовка деталей из листового проката методом холодной штамповки на прессах (вытяжка, гибка, вырубка, пробивка).
• Механообрабатывающее производство (Механический цех):
  • Резка: Резка сортового проката, труб, листов на заготовки необходимой длины (ленточнопильные станки, дисковые пилы, гильотины).
  • Токарная обработка: Обработка деталей на токарных станках (обточка, расточка, нарезание резьбы).
  • Фрезерная обработка: Обработка деталей на фрезерных станках (фрезерование плоскостей, пазов, контуров).
  • Сверление: Выполнение отверстий различного диаметра.
  • Шлифование: Шлифование поверхностей для достижения высокой точности размеров и качества поверхности.
• Сварочное производство (Сварочный цех):
  • Подготовка деталей к сварке: Очистка кромок от загрязнений, обезжиривание, при необходимости – снятие фасок.
  • Сварка: Соединение деталей сваркой различными способами (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка под флюсом, контактная сварка). Сталь 08пс хорошо сваривается любыми способами.
  • Контроль качества сварных соединений: Визуальный контроль, ультразвуковой контроль, рентгеновский контроль.

 

В заключение, сталь 08пс является универсальным и востребованным материалом, широко применяемым в различных отраслях промышленности. Ее хорошие технологические свойства, свариваемость и относительно невысокая стоимость делают ее экономически выгодным выбором для изготовления широкого спектра деталей и конструкций. Важно учитывать ограничения по прочности при выборе стали 08пс для ответственных применений.