Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст3сп

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст3сп: описание, свойства, применение

Сталь Ст3сп – одна из наиболее распространенных марок конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Благодаря своей универсальности, хорошей свариваемости и доступной цене, она нашла широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства. В данном описании мы подробно рассмотрим свойства, химический состав, механические и физические характеристики стали Ст3сп, области ее применения, виды металлопроката, соответствующие ГОСТы и примеры операций, выполняемых с использованием этой стали в производственных цехах.

Свойства стали Ст3сп

Сталь Ст3сп обладает следующими ключевыми свойствами:

• Хорошая свариваемость: Легко поддается сварке различными способами, что делает ее незаменимой при изготовлении сварных конструкций.
• Удовлетворительная прочность и пластичность: Обеспечивает необходимую прочность для большинства конструкционных элементов, при этом сохраняя достаточную пластичность для предотвращения хрупкого разрушения.
• Доступная цена: Является одним из самых экономичных конструкционных материалов, что делает ее привлекательной для массового применения.
• Универсальность: Подходит для широкого спектра применений, от строительства до машиностроения.
• Ограниченная коррозионная стойкость: Подвержена коррозии во влажной среде, поэтому требует защиты (окраска, оцинковка и т.д.) при эксплуатации в агрессивных условиях.
• Обрабатываемость: Хорошо поддается механической обработке (резка, сверление, фрезерование и т.д.).

Химический состав стали Ст3сп (ГОСТ 380-2005)

Химический состав стали Ст3сп строго регламентируется ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки". При выплавке стали на металлургических комбинатах химический состав стали корректируется для обеспечения требуемых свойств и параметров, в соответствии с ГОСТ.

Элемент	Массовая доля, % (не более)
Углерод (C)	0.14 - 0.22
Марганец (Mn)	0.40 - 0.65
Кремний (Si)	0.05 - 0.15
Сера (S)	0.05
Фосфор (P)	0.04
Хром (Cr)	0.30
Никель (Ni)	0.30
Медь (Cu)	0.30
Мышьяк (As)	0.08

Расшифровка обозначения:

• Ст – сталь углеродистая;
• 3 – номер марки (условное обозначение химического состава);
• сп – степень раскисления (спокойная сталь). Спокойная сталь (сп) характеризуется более низким содержанием кислорода и, следовательно, меньшей склонностью к образованию пузырей при кристаллизации. Это обеспечивает более однородную структуру и улучшенные механические свойства.

Механические свойства стали Ст3сп (ГОСТ 380-2005)

Механические свойства стали Ст3сп зависят от толщины проката и способа его обработки. Основные показатели, гарантируемые стандартом:

Свойство	Значение для толщины проката, мм
	20-40
Предел текучести, МПа (не менее)	245
Временное сопротивление, МПа	370-480
Относительное удлинение, % (не менее)	25
Ударная вязкость KCU, Дж/см² (не менее)	20

Расшифровка обозначений:

• Предел текучести (σт) – напряжение, при котором материал начинает деформироваться без заметного увеличения нагрузки.
• Временное сопротивление (σв) – максимальное напряжение, которое материал выдерживает до разрушения.
• Относительное удлинение (δ) – процентное увеличение длины образца после разрыва по отношению к его первоначальной длине. Характеризует пластичность материала.
• Ударная вязкость (KCU) – способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках. Измеряется в Дж/см².

Физические свойства стали Ст3сп

Физические свойства стали Ст3сп являются важными параметрами при проектировании и эксплуатации конструкций.

Свойство	Значение
Плотность, кг/м³	7850
Модуль упругости, ГПа	200
Коэффициент линейного расширения, 1/°C	12 x 10⁻⁶
Теплопроводность, Вт/(м·°C)	58
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°C)	460
Электрическое сопротивление, мкОм·м	0.14

Расшифровка обозначений:

• Плотность (ρ) – масса вещества в единице объема.
• Модуль упругости (E) – мера жесткости материала, характеризующая его способность сопротивляться упругой деформации.
• Коэффициент линейного расширения (α) – изменение линейных размеров материала при изменении температуры на 1 градус.
• Теплопроводность (λ) – способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость (c) – количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг вещества на 1 градус.
• Электрическое сопротивление (ρ) – способность материала сопротивляться прохождению электрического тока.

Сферы применения стали Ст3сп

Сталь Ст3сп находит широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства благодаря своей универсальности и хорошим эксплуатационным характеристикам:

• Строительство: Изготовление несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений (балки, колонны, фермы, перекрытия), арматурных каркасов для железобетонных конструкций, профилированного листа, труб для водо- и газоснабжения, элементов ограждений.
• Машиностроение: Производство деталей и узлов, не подвергающихся высоким нагрузкам и работающих в условиях умеренных температур (корпуса, кронштейны, рычаги, валы, оси, диски, фланцы).
• Судостроение: Изготовление корпусных конструкций судов, надстроек, палубных механизмов (в основном для речных судов и барж).
• Вагоностроение: Производство элементов вагонов (рамы, кузова, тележки).
• Сельскохозяйственное машиностроение: Изготовление деталей и узлов сельскохозяйственной техники (рамы, корпуса, кронштейны).
• Производство металлоконструкций: Изготовление различных металлоконструкций для промышленности и строительства (резервуары, емкости, эстакады, опоры).
• Производство бытовых изделий: Изготовление металлических корпусов бытовой техники, мебели, ограждений и других изделий.

Виды металлопроката из стали Ст3сп

Сталь Ст3сп поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката:

• Листовой прокат: Листы (толстые и тонкие), полосы. Используются для изготовления сварных конструкций, корпусов, обшивки.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник. Используются для изготовления деталей методом механической обработки.
• Фасонный прокат: Уголок, швеллер, двутавр. Используются для изготовления несущих конструкций, рам, опор.
• Трубы: Водогазопроводные, электросварные. Используются для прокладки трубопроводов, изготовления металлоконструкций.
• Арматура: Гладкая и периодического профиля. Используется для армирования железобетонных конструкций.
• Поковки и штамповки: Используются для изготовления деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь Ст3сп и металлопрокат из нее

На сталь Ст3сп и металлопрокат из нее распространяется множество ГОСТов, регламентирующих химический состав, механические свойства, размеры, допуски и другие параметры. Основные из них:

• ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (определяет химический состав и основные механические свойства стали Ст3сп).
• ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия (устанавливает общие требования к сортовому и фасонному прокату).
• ГОСТ 2590-2006 Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006 Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.
• ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.
• ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.
• ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
• ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
• ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия.
• ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.
• ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия.
• ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия.
• ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия.

Этот список не является исчерпывающим, и для конкретного вида металлопроката из стали Ст3сп могут действовать и другие ГОСТы и технические условия.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали Ст3сп

Сталь Ст3сп широко используется в различных производственных цехах, где из нее изготавливают детали и конструкции различными способами. Примеры операций:

• Заготовительный цех:
  • Резка: Рубка листового проката на гильотинах, резка сортового проката на ленточнопильных станках или ножницах.
  • Гибка: Гибка листового проката на листогибочных прессах для получения гнутых профилей.
  • Правка: Правка деформированного проката на правильных машинах.
• Механический цех:
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения (валы, оси, диски) на токарных станках.
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы (корпуса, кронштейны) на фрезерных станках.
  • Сверление: Сверление отверстий в деталях на сверлильных станках.
  • Шлифование: Шлифование поверхностей деталей для достижения необходимой точности и шероховатости.
• Сварочный цех:
  • Сварка: Сварка металлоконструкций из листового и сортового проката с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка).
  • Сборка: Сборка металлоконструкций перед сваркой.
  • Зачистка сварных швов: Зачистка сварных швов от шлака и брызг металла.
• Кузнечный цех:
  • Ковка: Изготовление поковок из стальных заготовок на молотах и прессах.
  • Штамповка: Изготовление штампованных деталей на штамповочных прессах.
  • Термическая обработка: Термическая обработка поковок и штамповок для улучшения их механических свойств.
• Литейный цех:
  • Литье: Изготовление отливок из стали Ст3сп в песчаные или металлические формы. (менее распространено, так как сталь Ст3сп редко используется для литья)
• Цех металлоконструкций:
  • Изготовление ферм, балок, колонн: Полный цикл изготовления строительных металлоконструкций, включающий резку, гибку, сварку, зачистку и покраску.
• Цех покраски:
  • Подготовка поверхности: Очистка поверхности металла от ржавчины, окалины и загрязнений перед покраской (дробеструйная обработка, химическая обработка).
  • Покраска: Нанесение лакокрасочных покрытий на металлоконструкции для защиты от коррозии.

В заключение, сталь Ст3сп – это надежный и экономичный материал, который благодаря своим свойствам и универсальности нашел широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства. Правильный выбор марки стали и соблюдение требований ГОСТов являются залогом долговечности и надежности изготавливаемых конструкций и деталей.