Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст3Гпс

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст3Гпс: описание, свойства, применение

Сталь Ст3Гпс – это широко распространенная конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, отличающаяся хорошей свариваемостью, прочностью и доступной ценой. Она находит применение в различных отраслях промышленности, от строительства до машиностроения, благодаря своим универсальным свойствам и технологичности.

Свойства стали Ст3Гпс:

• Свариваемость: Отличная свариваемость является одним из ключевых преимуществ стали Ст3Гпс. Она легко поддается сварке различными способами, включая ручную дуговую, автоматическую под флюсом и газовую сварку. Это позволяет создавать сложные конструкции без особых требований к предварительной подготовке или последующей термообработке.
• Прочность: Сталь Ст3Гпс обладает достаточной прочностью для выдерживания умеренных нагрузок в различных конструкциях. Предел прочности и предел текучести обеспечивают надежную работу элементов в условиях статических и динамических нагрузок.
• Ударная вязкость: Данная марка стали демонстрирует удовлетворительную ударную вязкость, что позволяет ей выдерживать ударные нагрузки без хрупкого разрушения.
• Обрабатываемость: Сталь Ст3Гпс хорошо поддается механической обработке, такой как резка, сверление, фрезерование и точение. Это упрощает изготовление деталей и конструкций сложной формы.
• Доступность: Сталь Ст3Гпс является одной из самых распространенных марок стали, что обеспечивает ее широкую доступность и относительно низкую стоимость.
• Универсальность: Благодаря сочетанию прочности, свариваемости и доступности, сталь Ст3Гпс применяется в широком спектре задач, от строительства до машиностроения.

Расшифровка обозначения стали Ст3Гпс:

• Ст – обозначает сталь углеродистую обыкновенного качества.
• 3 – указывает на номер марки в зависимости от химического состава и механических свойств (условный номер).
• Г – указывает на повышенное содержание марганца.
• пс – обозначает полуспокойную сталь, что означает промежуточную степень раскисления между спокойной и кипящей сталью.

Химический состав стали Ст3Гпс (в % по массе):

Элемент	Содержание
Углерод (C)	0.14 - 0.22
Марганец (Mn)	0.40 - 0.70
Кремний (Si)	0.05 - 0.17
Фосфор (P)	≤ 0.04
Сера (S)	≤ 0.05
Хром (Cr)	≤ 0.30
Никель (Ni)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Мышьяк (As)	≤ 0.08

Механические свойства стали Ст3Гпс:

Механические свойства стали Ст3Гпс зависят от толщины проката и способа обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в соответствии с требованиями конкретных стандартов.

Свойство	Значение
Предел прочности (временное сопротивление), σв, МПа	370 - 490 (в зависимости от толщины проката)
Предел текучести, σт, МПа	225 - 245 (в зависимости от толщины проката)
Относительное удлинение при разрыве, δ5, %	25 - 28 (в зависимости от толщины проката)
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2	20 - 30 (при температуре +20°С)
Твердость по Бринеллю, HB	131 - 143

Физические свойства стали Ст3Гпс:

Свойство	Значение
Плотность, ρ, кг/м3	7850
Модуль упругости первого рода, E, ГПа	200 - 210
Коэффициент линейного расширения, α, 10-6/°C	12 (при температуре 20-100°С)
Теплопроводность, λ, Вт/(м·°C)	50
Удельная теплоемкость, c, Дж/(кг·°C)	460
Электрическое сопротивление, ρ, мкОм·м	0.14 - 0.17

Расшифровка обозначений:

• σ_в - предел прочности (временное сопротивление) – максимальное напряжение, которое материал выдерживает до начала разрушения.
• σ_т - предел текучести – напряжение, при котором материал начинает деформироваться пластически, без заметного увеличения нагрузки.
• δ₅ - относительное удлинение при разрыве – процентное увеличение длины образца после разрыва по сравнению с его первоначальной длиной. Характеризует пластичность материала.
• KCU - ударная вязкость – способность материала сопротивляться разрушению под воздействием ударных нагрузок.
• HB - твердость по Бринеллю – характеристика сопротивления материала вдавливанию индентора (шарика) под определенной нагрузкой.
• ρ - плотность – масса вещества в единице объема.
• E - модуль упругости первого рода (модуль Юнга) – характеристика упругости материала, определяющая его способность сопротивляться деформации при растяжении или сжатии.
• α - коэффициент линейного расширения – изменение размеров материала при изменении температуры.
• λ - теплопроводность – способность материала проводить тепло.
• c - удельная теплоемкость – количество тепла, необходимое для нагрева единицы массы материала на один градус.
• ρ - электрическое сопротивление – способность материала сопротивляться прохождению электрического тока.

Сферы применения стали Ст3Гпс:

Сталь Ст3Гпс благодаря своим свойствам находит широкое применение в различных отраслях:

• Строительство:
  • Металлические конструкции зданий и сооружений (фермы, балки, колонны).
  • Элементы мостов и эстакад.
  • Ограждения, перила, лестницы.
  • Арматура для железобетонных конструкций (в виде полосы).
• Машиностроение:
  • Детали корпусов, рам и оснований машин и механизмов.
  • Элементы сварных конструкций.
  • Неответственные детали, не требующие высокой прочности и износостойкости (например, втулки, шайбы, крепежные элементы).
  • Сельскохозяйственная техника.
• Судостроение:
  • Элементы корпусов судов (неответственные конструкции).
  • Детали надстроек и палуб.
• Производство металлоконструкций различного назначения:
  • Рекламные щиты.
  • Опоры линий электропередач.
  • Складские стеллажи.
• Жилищно-коммунальное хозяйство:
  • Трубы для водопроводов и газопроводов низкого давления.
  • Ограждения.
  • Элементы благоустройства.

Виды металлопроката из стали Ст3Гпс:

Сталь Ст3Гпс поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката:

• Сортовой прокат:
  • Круг (пруток круглого сечения).
  • Квадрат (пруток квадратного сечения).
  • Полоса (прямоугольное сечение).
  • Уголок (Г-образное сечение).
  • Швеллер (П-образное сечение).
  • Двутавр (Н-образное сечение).
• Листовой прокат:
  • Лист горячекатаный.
  • Лист холоднокатаный.
  • Рулонная сталь.
• Трубный прокат:
  • Трубы электросварные.
  • Трубы бесшовные.
• Фасонный прокат:
  • Специальные профили для различных отраслей промышленности.

ГОСТы, регламентирующие сталь Ст3Гпс и металлопрокат из нее:

Сталь Ст3Гпс и металлопрокат из нее соответствуют требованиям следующих ГОСТов:

• ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки" – определяет химический состав и общие требования к стали Ст3Гпс.
• ГОСТ 535-2005 "Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия" – устанавливает требования к сортовому и фасонному прокату из стали углеродистой обыкновенного качества, включая Ст3Гпс.
• ГОСТ 14637-89 "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия" – регламентирует требования к толстолистовому прокату из стали углеродистой обыкновенного качества, включая Ст3Гпс.
• ГОСТ 16523-97 "Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия" – определяет требования к тонколистовому прокату из стали углеродистой как качественной, так и обыкновенного качества, включая Ст3Гпс.
• ГОСТ 8732-78 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент" - устанавливает сортамент на бесшовные горячедеформированные трубы из различных марок стали, включая Ст3Гпс.
• ГОСТ 10704-91 "Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент" - устанавливает сортамент на электросварные прямошовные трубы из различных марок стали, включая Ст3Гпс.
• А также другие ГОСТы, определяющие требования к конкретным видам металлопроката (уголок, швеллер, двутавр и т.д.) и изделий из стали Ст3Гпс.

Операции в цехах, производящих продукцию из стали Ст3Гпс:

Сталь Ст3Гпс используется в различных цехах металлообрабатывающих предприятий, где с ней производятся разнообразные операции:

• Металлургический цех: Производство стали Ст3Гпс из чугуна и металлолома в конвертерах или электропечах. Процесс включает выплавку, раскисление (для получения полуспокойной стали), легирование (в небольших пределах), разливку в слитки или заготовки для дальнейшей переработки.
• Прокатный цех: Переработка слитков или заготовок в различные виды металлопроката (сортовой, листовой, трубный) посредством горячей или холодной прокатки на прокатных станах. Включает операции нагрева заготовок, прокатки, резки, правки и контроля качества.
• Сварочный цех: Сварка металлоконструкций из различных элементов, изготовленных из стали Ст3Гпс. Применяются различные виды сварки (ручная дуговая, автоматическая под флюсом, полуавтоматическая в защитных газах). Включает операции подготовки деталей, сборки, сварки, зачистки швов и контроля качества сварных соединений.
• Механический цех: Механическая обработка деталей из стали Ст3Гпс на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных). Включает операции резки, точения, фрезерования, сверления, шлифования, полирования для придания деталям требуемых размеров и формы.
• Заготовительный цех: Подготовка заготовок из металлопроката для дальнейшей обработки. Включает операции резки, рубки, гибки, штамповки.
• Кузнечный цех: Изготовление деталей методом ковки из нагретых заготовок стали Ст3Гпс. Применяется для получения деталей сложной формы с улучшенными механическими свойствами.
• Термический цех: Термическая обработка деталей из стали Ст3Гпс для изменения их механических свойств (например, для снятия внутренних напряжений после сварки или механической обработки).
• Цех металлоконструкций: Изготовление готовых металлоконструкций из различных элементов, изготовленных из стали Ст3Гпс. Включает операции резки, сварки, сборки, покраски и контроля качества.
• Инструментальный цех: Изготовление и ремонт инструментов и оснастки, необходимых для работы других цехов. Некоторые элементы инструментов могут быть изготовлены из стали Ст3Гпс.

В заключение, сталь Ст3Гпс – это надежный и универсальный материал, широко используемый в различных отраслях промышленности. Ее доступность, хорошая свариваемость и достаточная прочность делают ее оптимальным выбором для множества конструкционных задач.