Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст4пс

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Ст4пс: описание, свойства, применение

Сталь Ст4пс – это углеродистая сталь обыкновенного качества, широко применяемая в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности, хорошей свариваемости и доступной цене. Марка Ст4пс относится к сталям, не предназначенным для термической обработки, а свойства материала достигаются за счет химического состава и технологии производства.

Расшифровка марки стали Ст4пс:

• Ст – сталь углеродистая;
• 4 – порядковый номер марки, обозначающий условный уровень механических свойств (прочность на разрыв и предел текучести);
• пс – степень раскисления стали (полуспокойная).

Свойства стали Ст4пс

Сталь Ст4пс обладает следующими ключевыми свойствами:

• Хорошая свариваемость: Сталь отлично поддается сварке различными способами, что делает ее незаменимой при изготовлении сварных конструкций.
• Удовлетворительная обрабатываемость: Сталь легко обрабатывается резанием, ковкой и штамповкой.
• Достаточная прочность: Обеспечивает необходимую прочность для многих конструкционных элементов, работающих при умеренных нагрузках.
• Доступная цена: Относительно низкая стоимость делает ее экономически выгодным выбором для массового производства.
• Ограниченная коррозионная стойкость: Как и большинство углеродистых сталей, Ст4пс подвержена коррозии во влажной среде, поэтому требует защиты (окраска, оцинкование и т.д.) при эксплуатации в агрессивных условиях.

Химический состав стали Ст4пс (ГОСТ 380-2005)

Химический состав стали Ст4пс строго регламентируется ГОСТ 380-2005 и определяет ее основные свойства.

Элемент	Массовая доля, % (не более)
Углерод (C)	0.18 - 0.27
Марганец (Mn)	0.40 - 0.70
Кремний (Si)	0.05 - 0.17
Сера (S)	0.05
Фосфор (P)	0.04
Хром (Cr)	0.30
Никель (Ni)	0.30
Медь (Cu)	0.30
Мышьяк (As)	0.08

Примечание: Допускается наличие остаточных количеств других элементов, не оказывающих существенного влияния на свойства стали.

Механические свойства стали Ст4пс (ГОСТ 380-2005)

Механические свойства стали Ст4пс определяют ее способность сопротивляться различным видам нагрузок и деформаций.

Характеристика	Значение
Предел текучести (σт), МПа	225
Временное сопротивление разрыву (σв), МПа	420-500
Относительное удлинение (δ5), %	22
Относительное сужение (ψ), %	45
Ударная вязкость (KCU), Дж/см2	20
Твердость по Бринеллю (HB), не более	143

Расшифровка обозначений:

• σт (Предел текучести): Напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться без заметного увеличения нагрузки.
• σв (Временное сопротивление разрыву): Напряжение, которое материал выдерживает непосредственно перед разрушением.
• δ5 (Относительное удлинение): Процентное увеличение длины образца после разрыва по отношению к его первоначальной длине. Характеризует пластичность материала.
• ψ (Относительное сужение): Процентное уменьшение площади поперечного сечения образца после разрыва по отношению к его первоначальной площади. Также характеризует пластичность материала.
• KCU (Ударная вязкость): Способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках. Определяется как энергия, затраченная на разрушение образца с надрезом.
• HB (Твердость по Бринеллю): Мера сопротивления материала вдавливанию индентора (стального шарика) под определенной нагрузкой.

Физические свойства стали Ст4пс

Физические свойства стали Ст4пс важны для расчета конструкций и определения ее поведения в различных условиях эксплуатации.

Характеристика	Значение
Плотность, кг/м3	7850
Модуль упругости (E), ГПа	200
Коэффициент Пуассона (ν)	0.28
Коэффициент линейного расширения (α), 1/°C	12 x 10-6
Теплопроводность (λ), Вт/(м·°C)	50
Удельная теплоемкость (c), Дж/(кг·°C)	460
Электрическое сопротивление (ρ), мкОм·м	0.15

Расшифровка обозначений:

• Плотность: Масса материала в единице объема.
• Модуль упругости (E): Мера сопротивления материала упругой деформации (обратимой деформации).
• Коэффициент Пуассона (ν): Отношение относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации при одноосном растяжении или сжатии.
• Коэффициент линейного расширения (α): Относительное изменение длины материала при изменении температуры на 1 градус.
• Теплопроводность (λ): Способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость (c): Количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы материала на 1 градус.
• Электрическое сопротивление (ρ): Мера сопротивления материала прохождению электрического тока.

Сферы применения стали Ст4пс

Сталь Ст4пс находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря сочетанию хороших механических свойств, свариваемости и доступной цены. Основные сферы применения:

• Строительство: Изготовление несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, таких как фермы, балки, колонны, перекрытия, ограждения, лестницы.
• Машиностроение: Производство деталей и узлов машин и механизмов, работающих при умеренных нагрузках, таких как корпуса, кронштейны, рычаги, валы, оси.
• Судостроение: Изготовление корпусных конструкций судов, надстроек, переборок.
• Производство металлоконструкций: Изготовление различных металлоконструкций, таких как рекламные щиты, опоры линий электропередач, мостовые конструкции.
• Сельскохозяйственное машиностроение: Производство деталей сельскохозяйственной техники, таких как рамы, кузова, навесное оборудование.
• Производство труб: Изготовление сварных труб различного назначения.
• Изготовление профильного проката: швеллера, уголки, полосы, круги, квадраты, шестигранники.
• Автомобилестроение: изготовление второстепенных деталей и конструкций автомобилей.

Виды металлопроката из стали Ст4пс

Сталь Ст4пс поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката:

• Листовой прокат: Горячекатаные листы и полосы различной толщины.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник, полоса.
• Фасонный прокат: Уголок, швеллер, двутавр.
• Трубы: Сварные трубы различного диаметра и толщины стенки.
• Профили гнутые: уголки, швеллера, Z-образные и C-образные профили.

ГОСТы, регламентирующие сталь Ст4пс и металлопрокат из нее

Сталь Ст4пс и металлопрокат из нее регламентируются следующими основными ГОСТами:

• ГОСТ 380-2005: Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. (Определяет химический состав и механические свойства стали Ст4пс).
• 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 8509-93: Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.
• ГОСТ 8510-86: Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент.
• ГОСТ 8240-97: Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.
• ГОСТ 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия.
• ГОСТ 30245-2003: Профили стальные гнутые замкнутые сварные для строительства. Технические условия.

Примечание: Это не исчерпывающий перечень ГОСТов. В зависимости от конкретного вида металлопроката и области его применения могут применяться и другие нормативные документы.

Операции в цехах, использующие сталь Ст4пс

Сталь Ст4пс используется в различных операциях в цехах, связанных с производством металлоизделий и конструкций:

• Заготовительные цеха:
  • Резка металла (газовая, плазменная, механическая) для получения заготовок нужного размера и формы.
  • Правка металла для устранения деформаций.
• Сварочные цеха:
  • Сварка металлоконструкций различной сложности (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка).
  • Сборка и сварка труб.
• Механические цеха:
  • Обработка деталей на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных) для придания им точных размеров и формы.
  • Штамповка деталей на прессах.
• Кузнечные цеха:
  • Ковка деталей на молотах и прессах.
• Литейные цеха:
  • Изготовление отливок из стали Ст4пс (в редких случаях, т.к. сталь в основном используется в деформированном виде).
• Цеха металлоконструкций:
  • Изготовление строительных металлоконструкций (ферм, балок, колонн).
  • Изготовление промышленных металлоконструкций (каркасов зданий, эстакад, резервуаров).
• Трубные цеха:
  • Производство сварных труб.
• Цеха покрытий:
  • Нанесение защитных покрытий (окраска, оцинкование) для защиты от коррозии.

Сталь Ст4пс – надежный и экономичный материал, широко используемый в различных отраслях промышленности. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологии обработки позволяют получить качественные и долговечные металлоизделия и конструкции.