Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст0

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст0: описание, свойства, применение

Сталь Ст0 относится к классу конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества. Это наиболее простая и доступная сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности и строительства благодаря своей универсальности, хорошей свариваемости и низкой стоимости. Отсутствие легирующих элементов в составе определяет ее относительно невысокие прочностные характеристики, но в то же время обеспечивает отличную обрабатываемость и пригодность для широкого спектра технологических операций.

Особенности и свойства стали Ст0:

• Простота состава: Сталь Ст0 состоит преимущественно из железа (Fe) с небольшим содержанием углерода (C) и примесей, таких как марганец (Mn), кремний (Si), сера (S) и фосфор (P).
• Низкая прочность: По сравнению с легированными сталями, Ст0 обладает невысокой прочностью и твердостью. Это ограничивает ее применение в конструкциях, подверженных высоким нагрузкам.
• Хорошая свариваемость: Благодаря низкому содержанию углерода, сталь Ст0 отлично сваривается всеми видами сварки без предварительного подогрева и последующей термообработки.
• Хорошая обрабатываемость: Сталь хорошо поддается механической обработке – резке, сверлению, точению, фрезерованию и другим операциям.
• Универсальность: Широкий сортамент металлопроката из стали Ст0 и простота обработки делают ее универсальным материалом для различных задач.
• Низкая стоимость: Сталь Ст0 является одной из самых дешевых марок стали, что делает ее экономически выгодной для массового применения.
• Ограниченная коррозионная стойкость: Сталь Ст0 подвержена коррозии во влажной среде, поэтому требует защиты лакокрасочными покрытиями или другими методами.

Химический состав стали Ст0 (ГОСТ 380-2005):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	≤ 0.23
Марганец (Mn)	≤ 0.60
Кремний (Si)	≤ 0.05
Сера (S)	≤ 0.06
Фосфор (P)	≤ 0.07
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения:

• Ст – обозначает сталь конструкционную углеродистую обыкновенного качества.
• 0 – указывает на номер марки в группе сталей обыкновенного качества (самая низкая степень раскисления).

Механические свойства стали Ст0 (ГОСТ 380-2005):

Свойство	Значение, не менее	Единица измерения
Предел текучести (σт)	195	МПа
Временное сопротивление разрыву (σв)	310 - 390	МПа
Относительное удлинение при разрыве (δ5)	23	%

Расшифровка обозначений:

• σт (Предел текучести) – напряжение, при котором материал начинает деформироваться без заметного увеличения нагрузки. Важный параметр при проектировании конструкций, определяющий их способность выдерживать нагрузки без остаточных деформаций.
• σв (Временное сопротивление разрыву) – напряжение, при котором происходит разрушение материала. Характеризует прочность материала на разрыв.
• δ5 (Относительное удлинение при разрыве) – процентное увеличение длины образца после разрыва по отношению к его первоначальной длине. Характеризует пластичность материала. Чем выше значение δ5, тем более пластичным является материал и тем лучше он сопротивляется деформациям.

Физические свойства стали Ст0:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости	200 x 10^9	Па
Коэффициент линейного расширения	12 x 10^-6	1/°C
Теплопроводность	58	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость	460	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление	0.14 x 10^-6	Ом·м

Расшифровка обозначений:

• Плотность – масса вещества в единице объема. Важный параметр при расчете массы конструкций.
• Модуль упругости – характеризует способность материала сопротивляться упругой деформации (обратимой деформации, исчезающей после снятия нагрузки).
• Коэффициент линейного расширения – характеризует изменение размеров материала при изменении температуры. Важен при проектировании конструкций, работающих в условиях переменной температуры.
• Теплопроводность – характеризует способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость – количество тепла, необходимое для нагрева единицы массы вещества на один градус.
• Электрическое сопротивление – характеризует способность материала сопротивляться прохождению электрического тока.

Области применения стали Ст0:

Сталь Ст0 находит широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства:

• Строительство: Изготовление ненагруженных элементов строительных конструкций, таких как ограждения, перила, козырьки, элементы опалубки, строительные леса.
• Машиностроение: Производство деталей с низкой нагрузкой, не требующих высокой прочности, таких как корпуса, кронштейны, ограждения, крепежные элементы.
• Производство металлоконструкций: Изготовление легких металлоконструкций для различных целей, например, стеллажей, полок, рам.
• Производство труб: Изготовление сварных труб для неответственных применений, например, для водопроводов и газопроводов низкого давления.
• Сельское хозяйство: Производство сельскохозяйственного инвентаря и оборудования, не требующего высокой прочности.
• Бытовая техника: Производство корпусов бытовых приборов, деталей мебели и других изделий.
• Транспорт: Изготовление элементов кузовов автомобилей, прицепов и других транспортных средств, не подверженных высоким нагрузкам.
• Горнодобывающая промышленность: Изготовление вспомогательных конструкций и оборудования.

Виды металлопроката из стали Ст0:

Сталь Ст0 поставляется в виде широкого сортамента металлопроката:

• Листовой прокат: Листы, полосы, рулоны. Используются для изготовления сварных конструкций, корпусов, обшивок.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, уголок, швеллер, двутавр. Используются для изготовления различных деталей и конструкций.
• Трубы: Круглые, квадратные, прямоугольные. Используются для транспортировки жидкостей и газов, а также в качестве конструкционных элементов.
• Проволока: Используется для изготовления крепежных элементов, сеток, ограждений.
• Фасонный прокат: Специальные профили для различных целей.

ГОСТы, регламентирующие сталь Ст0 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 380-2005: Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. (Определяет химический состав, механические свойства и другие характеристики стали Ст0).
• ГОСТ 14637-89: (Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия).
• ГОСТ 16523-97: (Прокат тонколистовой из углеродистой стали обыкновенного качества общего назначения. Технические условия).
• ГОСТ 2590-2006: (Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент).
• ГОСТ 2591-2006: (Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент).
• ГОСТ 8240-97: (Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент).
• ГОСТ 8239-89: (Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент).
• ГОСТ 535-2005: (Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия).
• ГОСТ 10704-91: (Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент).
• ГОСТ 3262-75: (Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия).
• ГОСТ 10705-80: (Трубы стальные электросварные. Технические условия).

Операции в цехах с использованием стали Ст0:

Сталь Ст0 широко используется в различных цехах, где выполняются следующие операции:

• Заготовительный цех:
  • Резка: Разрезание металлопроката на заготовки нужного размера (резка газом, резка абразивным кругом, ленточнопильная резка, гильотинная резка).
  • Правка: Устранение кривизны и неровностей металлопроката.
  • Маркировка: Нанесение маркировки на заготовки для идентификации.
• Сварочный цех:
  • Сварка: Соединение деталей из стали Ст0 различными видами сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка под флюсом).
  • Зачистка сварных швов: Удаление шлака и брызг металла после сварки.
  • Контроль качества сварных швов: Проверка сварных швов на наличие дефектов (визуальный контроль, ультразвуковой контроль, радиографический контроль).
• Механический цех:
  • Токарная обработка: Обработка деталей на токарных станках для придания им нужной формы и размеров.
  • Фрезерная обработка: Обработка деталей на фрезерных станках для создания плоских и фасонных поверхностей.
  • Сверление: Создание отверстий в деталях.
  • Шлифование: Обработка поверхностей для придания им гладкости и точности размеров.
• Прессовый цех:
  • Гибка: Изменение формы металлопроката путем гибки на прессах.
  • Вытяжка: Получение полых деталей из листового проката путем вытяжки на прессах.
  • Штамповка: Изготовление деталей путем штамповки на прессах.
• Термический цех: (Применяется редко, так как Ст0 обычно не подвергается термообработке)
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений в металле после сварки или механической обработки (используется редко, в основном для снятия напряжений после сварки толстостенных конструкций).
• Покрасочный цех:
  • Подготовка поверхности: Очистка поверхности металла от ржавчины, окалины и других загрязнений (дробеструйная обработка, пескоструйная обработка, химическая обработка).
  • Грунтование: Нанесение грунтовочного слоя для защиты металла от коррозии и улучшения адгезии лакокрасочного покрытия.
  • Окрашивание: Нанесение лакокрасочного покрытия для защиты металла от коррозии и придания изделию эстетичного вида.

В заключение, сталь Ст0 – это доступный и универсальный материал, широко применяемый в различных отраслях промышленности и строительства. Несмотря на свои относительно невысокие прочностные характеристики, она обладает хорошей свариваемостью, обрабатываемостью и низкой стоимостью, что делает ее экономически выгодной для многих применений. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологических процессов обработки позволяют эффективно использовать сталь Ст0 для решения широкого спектра задач.