Caracteristicile fizico-chimice ale otelurilor st3. Oțel st3 - caracteristici, proprietăți, aplicare


Oțelul Vst3sp este folosit ca înlocuitor pentru oțelul st3.
Duritatea materialului st.3: HB 10 -1 = 131 MPa
Sudabilitate st 3: fara granite
Sensibilitatea floken a oțelului st.3: nu sensibil
Tendința de a tempera fragilitatea: neînclinat

St3 de calitate obișnuită este utilizat pentru fabricarea de elemente portante și neportante pentru sudate și neportante. structuri sudate, precum și piesele care funcționează la temperaturi pozitive. Tablă și oțel profilat din categoria a 5-a (până la 10 mm) - pentru elemente portante ale structurilor sudate destinate funcționării în intervalul de la -40 la +425 ° С sub sarcini variabile.

Aliajul St3 conține: carbon - 0,14-0,22%, siliciu - 0,05-0,17%, mangan - 0,4-0,65%, nichel, cupru, crom - până la 0,3%, arsenic până la 0,08%, sulf și fosfor - până la 0,05 și 0,04%, respectiv.

Proprietățile tehnologice ale oțelului de calitate st3

Otel st3 nu este predispus la fragilitate temperatură, nu este sensibil la fulgi. sudabilitate fără limite.

Calitatea oțelului structural este determinată de rezistența la coroziune, proprietățile mecanice și sudabilitate. În funcție de caracteristicile lor mecanice, oțelurile sunt împărțite în grupuri: oțel de rezistență obișnuită, crescută și înaltă.

Principalele proprietăți ale oțelului depind direct de elementele chimice care alcătuiesc aliajul și caracteristici tehnologice producție.

Baza structurii oțelului este ferita. Are rezistență scăzută și ductilă, cementitul, dimpotrivă, este fragil și dur, iar perlitul are proprietăți intermediare. Proprietățile feritei nu permit utilizarea acesteia în structurile de construcție în forma sa pură. Pentru a crește rezistența feritei, oțelul este saturat cu carbon (oțeluri cu rezistență comună, oțeluri cu conținut scăzut de carbon), aliat cu crom, nichel, siliciu, mangan și alte elemente (oțeluri slab aliate cu un factor de rezistență ridicat) și aliat cu călire termică suplimentară (oțeluri de înaltă rezistență)

Impuritățile dăunătoare includ fosforul și sulful. Fosforul formează o soluție cu ferită, reducând astfel ductilitatea metalului la temperaturi ridicate și crescând fragilitatea acestuia la temperaturi scăzute. Formarea sulfurei de fier cu un exces de sulf duce la fragilitatea roșie a metalului. În compoziția oțelului st3, nu sunt permise mai mult de 0,05% sulf și 0,04% fosfor.

La temperaturi insuficiente pentru formarea unei structuri de ferită, carbonul poate fi eliberat și acumulat între boabe și aproape defectele rețelei cristaline. Astfel de modificări ale structurii oțelului reduc rezistența la rupere fragilă, măresc limita de curgere și rezistența la tracțiune. Acest fenomen se numește îmbătrânire, datorită duratei procesului de modificări structurale. Îmbătrânirea este accelerată în prezența fluctuațiilor de temperatură și a influențelor mecanice. Oțelurile saturate cu gaz și contaminate sunt cele mai susceptibile la îmbătrânire.

Oțelurile de structură sunt produse prin metode cu focar deschis și convertor. Calitatea și proprietățile mecanice ale oțelurilor BOF și cu focar deschis sunt practic aceleași, dar metoda BOF este mai simplă și mai ieftină.

După gradul de dezoxidare se disting oțelurile calme, semiliniștite și fierbinți. Oțelurile fierbinți sunt nedezoxidate. Când sunt turnate în forme, acestea fierb și se saturează cu gaze. Puțin de îmbunătățit calitatea oteluri carbon se folosesc dezoxidanți - aditivi din siliciu (0,12 - 0,3%) sau aluminiu (până la 0,1%). Dezoxidanții leagă oxigenul liber, iar aluminații și silicații rezultați cresc numărul de centre de cristalizare, contribuind la formarea unei structuri cu granulație fină. Otelurile dezoxidate se numesc calm, deoarece. nu se fierb la turnare. Oțelurile silențioase sunt mai omogene, mai puțin casante, se sudează mai bine și rezistă bine la sarcinile dinamice. Sunt utilizate la fabricarea structurilor critice. Costul ridicat limitează utilizarea oțelului calm, iar din motive tehnice și economice, oțelul semi-liniștit este cel mai comun material structural. Pentru dezoxidarea oțelului semi-liniștit, se folosește o cantitate mai mică de deoxidant, în principal siliciu. Din punct de vedere calitativ si pret, otelurile semi-silentioase ocupa o pozitie intermediara intre cele de fierbere si cele calme.

Din grupul de oțeluri cu conținut scăzut de carbon de putere obișnuită (GOST 380-71, cu modificările ulterioare), clasele de oțel St3 și St3Gps sunt utilizate pentru structurile de construcție. Oțelul St3 este produs calm, semicalm și fierbinte.

În funcție de cerințele operaționale și de tipul structurilor, oțelul trebuie să îndeplinească cerințele GOST 380-71. Oțelul carbon este împărțit în 6 categorii. La furnizarea calităților de oțel VSt3Gps și VSt3 de toate categoriile, o garanție compoziție chimică, alungire relativă, limită de curgere, rezistență la tracțiune, încovoiere la rece.

Cerințele de duritate variază în funcție de categorie.

La marcarea oțelului în conformitate cu GOST 380-71 (modificat), ei pun mai întâi denumirea grupului de livrare, apoi gradul, gradul de dezoxidare și categoria.

Conform GOST 23570-79, sunt stabilite un control mai strict al calității oțelului și limitele privind conținutul de arsen și azot. Denumirea mărcii include procentul de carbon (în sutimi de procent), gradul de dezoxidare și litera G pentru oțelurile cu mangan.

Analogi străini de oțel de calitate St3sp
STATELE UNITE ALE AMERICII A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017
Germania 1.0038, 1.0116, DC03, Fe360B, Fe360D1, RSt37-2, RSt37-3, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, St37-2, St37-3, St37-3G
Japonia SS330, SS34, SS400
Franţa E24-2, E24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Anglia 1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40C, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, H Fe360BFU, Fe360BFU, Fe360-40B, HFSW3, HFSW3, SFSW3, SFSW3, SFSW3, SFSW3
Uniunea Europeană Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
Italia Fe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Belgia FE360BFN, FE360BFU, FED1FF
Spania AE235BFN, AE235BFU, AE235D, Fe360BFN, Fe360BFU, Fe360D1FF, S235J2G3, S235JRG2
China Q235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z, Q235C
Suedia 1312, 1313
Bulgaria BSt3ps, BSt3sp, Ew-08AA, S235J2G3, S235JRG2, WSt3ps, WSt3sp
Ungaria Fe235BFN, Fe235D, S235J2G3, S235JRG2
Polonia St3S, St3SX, St3V, St3W
România OL37.1, OL37.2, OL37.4
ceh 11375, 11378
Finlanda FORM300H, RACOLD03F, RACOLD215S
Austria RSt360B


Caracteristici ale sudării oțelului Ss3sp și electrozgură: oțelurile carbon sunt cele mai comune material structural. În ceea ce privește domeniul de aplicare, oțelurile din această clasă sunt superioare tuturor celorlalte. Oțelurile carbon includ oțeluri cu un conținut de 0,1-0,7% C, cu conținut de alte elemente nu mai mult de: 0,8% Mn, 0,4% Si, 0,05% P, 0,05% S, 0,5% Cu, 0,3% Cr, 0,3% Ni. În tabel. 9.1 prezintă compoziția chimică și proprietățile mecanice ale oțelurilor care și-au găsit aplicație în fabricarea structurilor sudate prin sudarea cu zgură electrică.

După metoda de producție se disting oțelurile cu focar deschis și convertor, după gradul de dezoxidare (în ordine crescătoare) fierbere, semicalmă și calmă.

Oțelurile carbon liniștite intră în industrie sub formă de turnare și forjare în conformitate cu GOST 977-75, sub formă de oțel laminat la cald de calitate obișnuită în conformitate cu GOST 380-71, oțeluri structurale de înaltă calitate secțiuni laminate la cald în în conformitate cu GOST 1050-74. Principala caracteristică distinctivă a acestor oțeluri este conținutul lor de carbon.

Caracteristicile de rezistență ale oțelurilor carbon cresc odată cu creșterea conținutului de carbon, în timp ce sudabilitatea lor se deteriorează, pe măsură ce crește riscul de fisuri la cald în cusătură. Cu un conținut de peste 0,5% C, oțelurile practic nu sunt sudate prin sudare cu zgură electrică fără tehnici speciale.

Sensibilitatea la fisuri la cald în sudare crește odată cu creșterea rigidității structurilor sudate. Preîncălzirea și postîncălzirea pot reduce semnificativ riscul de fisurare, chiar și atunci când sudați îmbinări rigide (de exemplu, în zona de închidere a unei suduri de circumferință). Unul dintre mijloacele radicale de prevenire a fisurilor la cald este reducerea vitezei de avans a firului de electrod.

Oțelurile carbon sunt în prezent sudate cu electrozi de sârmă, electrozi cu secțiune transversală mare sau duze consumabile. Cei mai folosiți electrozi de sârmă și piese bucale consumabile.

Cel mai potrivit mod de a crește rezistența metalului de sudură este creșterea conținutului de mangan, deoarece aceasta nu este însoțită de o scădere a rezistenței tehnologice a metalului de sudură. Manganul crește tendința metalului de a se întări și întărește ferita. Deci, la alierea metalului de sudură cu 1,5% Mn (0,12-0,14% C), se obțin aceleași caracteristici de rezistență ca și cu 0,22-0,24% C (0,5-0,7% Mn). Metalul sudat în primul caz are o rezistență mai mare la fisurile de cristalizare și împotriva trecerii la o stare fragilă. Adăugările mici de nichel, crom și alte elemente de aliere la metalul de sudură au, de asemenea, un efect pozitiv asupra rezistenței.

Pentru sudarea cu zgură electrică a oțelurilor carbon, se utilizează cel mai des flux AN-8 și fire de sudură de clasele Sv-08, Sv-08A, Sv-08 GA, Sv-08G2S, Sv-10G2 (GOST 2246-70). Da, la

La sudarea oțelurilor 15, 15L, St2, îmbinările de rezistență egală pot fi obținute folosind fire Sv-08 și Sv-08A. La sudarea oțelului cu conținut scăzut de carbon StZ, se utilizează sârmă Sv-08GS.


Denumiri scurte:
σ în - rezistența la tracțiune (rezistență maximă la tracțiune), MPa
ε - tasare relativa la aparitia primei fisuri, %
σ 0,05 - limita elastica, MPa
J la - rezistenta la torsiune, efort maxim la forfecare, MPa
σ 0,2 - limită de curgere condiționată, MPa
σ îndoire - rezistență maximă la încovoiere, MPa
δ5,δ4,5 10 - alungirea relativă după rupere, %
σ-1 - limita de anduranță în timpul testului de încovoiere cu ciclu de încărcare simetric, MPa
σ compresă0,05și σ compresă - limită de curgere la compresiune, MPa
J-1 - limita de anduranță în timpul testului de torsiune cu un ciclu de încărcare simetric, MPa
ν - deplasare relativă, %
n - numărul de cicluri de încărcare
s in - limita de rezistenta pe termen scurt, MPa Rși ρ - rezistivitate electrică, Ohm m
ψ - îngustare relativă, %
E - modulul normal de elasticitate, GPa
KCUși KCV - rezistenta la impact, determinata pe o proba cu concentratoare, respectiv, de tip U si V, J/cm 2 T - temperatura la care se obtin proprietatile, deg
s T - limita de proporţionalitate (limita de curgere la deformare permanentă), MPa lși λ - coeficient de conductivitate termică (capacitatea termică a materialului), W/(m °C)
HB - Duritatea Brinell
C - capacitatea termică specifică a materialului (interval 20 o - T), [J / (kg grade)]
HV
- Duritatea Vickers p nși r - densitate kg/m 3
HRC e
- Duritate Rockwell, scara C
A - coeficientul de dilatare a temperaturii (liniar) (interval 20 o - T), 1/°C
HRB - Duritate Rockwell, scara B
σ t T - putere maximă, MPa
HSD
- Duritatea țărmului G - modulul de elasticitate la forfecare prin torsiune, GPa

standard de stat

UNIREA SSR

GOST 380-88

Ediție oficială

COMITETUL DE STAT URSS PENTRU MANAGEMENTUL CALITĂȚII PRODUSELOR ȘI STANDARDE

UDC 669.14: 006.354 Grupa B20

STANDARDUL DE STAT AL UNIUNII SSR

OȚEL CARBON CLASAT STANDARD

Oțel carbon de calitate comună. Clase OKP 08 7010

GOST 380-88

Data introducerii 01.01.90

1. Oțelul carbon de calitate obișnuită este fabricat din următoarele grade: STO, St1kp, St1ps, St1sp, St2kp, St2ps, St2sp, StZkp, StZps, StZsp, StZGps, StZGsp, St4kp, St4ps, St4sp, Stbps, Stbsp, Stb Stbps, Stbsp.

Literele St reprezintă "Oțel", numerele - numărul condiționat al gradului în funcție de compoziția chimică a oțelului, literele "kp", "ps", "sp" - metoda de dezoxidare ("kp" - fierbinte, "ps" - semicalm, " sp "- calm).

2. Metoda de dezoxidare, dacă nu este specificată în comandă, este stabilită de producător.

3. Compoziția chimică a oțelului conform analizei de topire a probei din oală trebuie să respecte standardele specificate în tabel. unu.

4. La oțel de calitate StZsp, destinat prelucrării ulterioare în foi laminate, fabricate cu rațional de rezistență la impact, fracția de masă a aluminiului solubil în acid trebuie să fie de cel puțin 0,02%. La dezoxidarea oțelului cu titan, aluminiul nu este standardizat, iar fracția de masă a titanului rezidual nu este mai mare de 0,03%.

5. Fracția de masă de crom, nichel și cupru din oțel nu trebuie să fie mai mare de 0,30% fiecare.

5.1. În oțelul obținut prin procesul de deșeuri, fracția de masă a cuprului este permisă până la 0,40%, crom și nichel - până la 0,35% fiecare cu fractiune in masa carbon nu mai mult de 0,20%.

Ediția oficială ★

© Standards Publishing, 1988 © Standards Publishing, 1991

Reeditează cu schimbare

Acest standard nu poate fi reprodus, replicat și distribuit integral sau parțial fără permisiunea Standardului de stat al URSS

5.2. Pentru clasele de oțel StZkp, StZps, StZsp, StZGps și StZGsp, fabricate prin procesul de deșeuri, o fracțiune de masă de cupru este permisă până la 0,40% cu o fracție de masă de carbon nu mai mult de 0,20% și o fracție de masă de crom, nichel și cupru în cantitate de cel mult 0,80%.

Tabelul 1 .

calitate de oțel

Fracția de masă a elementelor, %

carbon

mangan

Nu mai mult de 0,23

Nu mai mult de 0,05

Nu mai mult de 0,05

Nu mai mult de 0,05

Nu mai mult de 0,15

Nu mai mult de 0,05

Nu mai mult de 0,15

Notă. Este permis în NTD pentru anumite tipuri de produse metalice, cu condiția să fie furnizat un set standardizat de proprietăți, clarificare:

limita inferioara fractiune in masa carbon sau mangan;

limita inferioară a fracției de masă a siliciului în timpul dezoxidării oțelului semi-liniștit cu aluminiu, titan sau alți dezoxidanți care nu conțin siliciu, precum și mai mulți dezoxidanți (ferosiliciu și aluminiu, ferosiliciu și titan etc.).

(Ediție revizuită, Rev. Nr. 1).

6. La oțelul destinat fabricării produselor lungi, profilate și din tablă, limita superioară a fracției de masă a manganului crește cu 0,2%, cu excepția claselor de oțel StZGps, StZGsp, StbGps.

7. Fracția de masă a azotului din oțel - nu mai mult de 0,008%, iar atunci când este topită în cuptoare electrice - nu mai mult de 0,012%.

8. Fracția de masă a sulfului din oțel de toate gradele, cu excepția STO, nu trebuie să fie mai mare de 0,050%, fosfor - nu mai mult de 0,040%, în calitate de oțel STO sulf - nu mai mult de 0,060%, fosfor - nu mai mult de 0,070 %.

9. Fracția de masă a arsenului din oțel nu trebuie să fie mai mare de 0,08%.

În oțelul topit pe bază de minereuri Kerch, fracția de masă a arsenului nu este mai mare de 0,15%, fosforul nu este mai mare de 0,050%.

10. Abaterile limită ale compoziției chimice în produsele laminate finite trebuie să corespundă celor date în tabel. 2.

masa 2

Notă. Pentru clasele de oțel laminat StZps, StZsp, StZGps și StZGsp, destinate structurilor sudate, abaterile pozitive ale fracțiunii de masă a carbonului nu sunt permise.

11. Analizele chimice ale oțelului pentru conținutul de crom, nichel, cupru, arsen, azot și în oțel fierbinte și pentru conținutul de siliciu nu pot fi efectuate dacă standardele sunt furnizate de tehnologia de fabricație.

În oțelul topit pe bază de minereuri Kerch, determinarea arsenului este obligatorie.

12. Metode de eșantionare pentru determinarea compoziției chimice a oțelului - conform GOST 7565-81.

13. Analiza chimică a oțelului - conform GOST 22536.0-87, GOST

22536.1-88, GOST 22536.2-87, GOST 22536.3-^-88, GOST

22536.4-88, GOST 22536.5-87, GOST 22536.6-88, GOST

22536.7-88, GOST 22536.8-87, GOST 22536.9-88,- GOST

22536.10-88, GOST 22536.11-87, GOST 27809-88, GOST 17745-90, GOST 18895-81 sau alte metode aprobate în modul prescris și care oferă precizia necesară.

În caz de dezacord între producător și consumator, evaluarea se realizează prin metode standard.

14. Pentru marcarea produselor, utilizați vopseaua culorilor prezentate în Tabel. 3.

Prin acord între producător și consumator, marcarea vopselei nu se efectuează.

Tabelul 3

GOST 380-88 S. 5

DATE INFORMAȚII

1. DEZVOLTAT ȘI INTRODUS de Ministerul Metalurgiei Feroase al URSS

DEZVOLTATORII

D.K. Nesterov (Șef Departament), Ph.D. tehnologie. științe; S. I. Rudyuk (șef direcție), Ph.D. tehnologie. științe;

V. F. Kovalenko (supervizor), Ph.D. tehnologie. științe;

Oțelul este un aliaj de fier, carbon și impurități, în timp ce proporția de fier din acesta este de cel puțin 45%. Materiile prime sunt obținute prin prelucrarea fontei folosind metode de convertizor, focar deschis, electrotermic. Esența procesului este optimizarea compoziției oțelului în conformitate cu GOST-urile actuale: îmbogățirea oțelului cu carbon, dezoxidare etc.

GOST 380-2005 standardizează producția de oțel carbon de calitate obișnuită, care include și oțel de calitate St3. Este destinat fabricării de oțel lung și profilat, table groase și subțiri, benzi late și table subțiri laminate la rece. Țevi, ștanțate și forjate, benzi, fire și feronerie - toate acestea sunt obținute din oțel St3.

Proprietăți fizico-chimice

Caracteristicile oțelului St3 sunt baza pentru cea mai largă aplicație. Fără oțel St 3, în vremea noastră nu este posibil să construim, să construim comunicații subterane și de suprafață, să produci transport și chiar mașini-unelte și ansambluri.

Din acest tip de materie primă se obține o tablă de oțel, un cerc, o grindă, un hexagon, un canal - cele mai populare produse din metal feros.

Despre dezoxidarea oțelului

Dezoxidarea oțelului este un proces chimic de îndepărtare a oxigenului din materiile prime topite, care în acest caz este determinat de o impuritate care degradează proprietățile mecanice ale aliajului.

Pentru dezoxidare se folosesc elemente precum manganul, siliciul și aluminiul. Puterea impactului lor variază. Deci, „cel mai slab” este manganul, „puternic” - aluminiu.

Trebuie remarcat faptul că oțelul 3 (GOST 380-2005) este marcat numai cu specificarea gradului de dezoxidare ("kp", "ps" și "sp"). Există clase de oțel St3kp, St3ps, St3sp, modificări ale acestora cu un conținut ridicat de mangan (St3Gsp și St3Gps).

Oțelul dezoxidat cu mangan, siliciu și aluminiu se numește calm și este desemnat prin combinația de litere „sp”, mangan și aluminiu - semicalm („ps”), doar mangan - fierbere („kp”).

Oțelul liniștit este cel mai scump oțel din punct de vedere al costului. Este lipsit de oxigen, caracterizat printr-o structură omogenă (omogenă), care este proiectată prin natura sa pentru a oferi aliajului ductilitate și rezistență maximă la coroziune. Aliajul de oțel calm St3 (GOST 380-2005) este utilizat în construcția de structuri metalice rigide, elemente portante și neportante. Din această calitate de oțel sunt fabricate:

Oțelurile semi-liniștite ocupă o poziție de mijloc între tipurile de materii prime calme și fierbinți. Conțin oxigen, ceea ce conferă materiei prime proprietăți mai puțin pronunțate de duritate și plasticitate.

Compoziția chimică nu poate fi numită omogenă. Din calitatea acestui oțel se produc produse din tablă și țevi, de exemplu produs celebru ca o grindă. Oțelurile semi-silențioase sunt, de asemenea, utilizate pentru fabricarea benzilor și a cercurilor, pătratelor și colțurilor, hexagoanelor și pieselor încorporate.

În ceea ce privește oțelurile la fierbere, acestea sunt cele mai accesibile oțeluri structurale. Costul de producție este mic, dar, în același timp, produsele din astfel de oțel (lingouri, plăci, table finite) sunt perfect prelucrate în orice condiții termice.

În ceea ce privește densitatea, oțelul 3 din această modificare nu este uniform, cu toate acestea, cu o utilizare adecvată și cu respectarea cerințelor relevante, este unul dintre cele mai ieftine și practice tipuri de materii prime.

GOST 380-2005 prevede că producătorul are dreptul de a determina în mod independent gradul de dezoxidare a aliajului, dacă clientul nu l-a determinat.

Caracteristicile compoziției chimice a oțelului de calitate St3

În compoziția chimică a elementelor St3 (conform GOST 380-2005), fracția de masă a carbonului variază de la 0,14 la 0,22%, în funcție de același grad de dezoxidare. Conținutul de mangan este de 0,3 -1,10, siliciu - de la 0,05 la 0,30. Impuritățile - crom, nichel, fosfor, cupru, sulf, azot reprezintă aproximativ 1%.

Trebuie remarcat faptul că unul dintre principalii dezoxidanți din fabricarea oțelului de astăzi este siliciul. De fapt, acest element determină tipul de oțel. În oțelurile semicalme, conținutul său ajunge la 0,10%, în timp ce în oțelurile calme ajunge la 0,40%.

Siliciul crește rezistența feritei, aproape fără a-i reduce plasticitatea, la o concentrație în aliaj de până la 0,30%, se dizolvă complet. Se știe că conținutul acestui element într-un volum mai mare (mai mult de 0,40%) nu face decât să înrăutățească caracteristicile oțelului 3 notate.

În combinație cu mangan sau molibden, siliciul oferă aliajului o întărire ridicată, crește limita elastică și rezistența la curgere și conferă rezistență la temperaturi extreme. Densitatea oțelului 3, dezoxidat și îmbogățit în acest fel, este cea care determină cererea acestuia și o gamă largă de aplicații.

Sudabilitatea oțelului St3

Consumatorilor le place oțelul 3: specificații ea, ținând cont de modificări, este universală. Unul dintre avantajele importante ale mărcii este sudarea bună.

Aliajul permite utilizarea metodelor manuale și automate de sudare cu arc (arc scufundat și gaz), precum și metode de electrozgură și contact-spot. Oțelul 3 este, de asemenea, utilizat pentru producție produse forjate(diverse grătare, garduri etc.).

Calitatea de oțel St3 într-o comandă standard este după cum urmează: de exemplu, St3Gsp GOST 380-2005. Aici:

    "St" - oțel carbon de calitate obișnuită;

    3 - numărul condiționat al clasei de oțel (în funcție de compoziția chimică, toate sunt scrise în GOST 380-2005 - șapte)

    G - marcarea fracției de masă a manganului cu o pondere în compoziție - peste 0,8%;

    "Sp" - gradul de dezoxidare a oțelului.

Oțelul este un aliaj format din carbon, fier și impurități, în timp ce procentul de fier din acesta trebuie să fie de cel puțin 45. Materiile prime se obțin prin prelucrarea fontei folosind diferite metode termice - focar deschis, metal-converter și electrotermal.

Ca urmare a procesului termic, compoziția oțelului este optimizată: îmbogățire cu carbon, dezoxidare etc. Compoziția trebuie să respecte actualul GOST.

Calitatea de oțel St3 este destinată producerii de table profilate și secționale, subțiri și groase, table subțiri laminate la rece și cu bandă largă. Tot din această calitate de oțel produce tevi, inclusiv cele dreptunghiulare, forjate și ștanțate, benzi, feronerie și fire.

Proprietăți chimice și fizice

Fără oțel de calitate St 3 în vremea noastră este imposibil să construim, să construim comunicații terestre și subterane, să produci vehicule, unități și mașini-unelte.

Impurități în oțel de această calitate, nu mai mult de:

  • crom - 0,30 la sută;
  • nichel - 0,30 la sută;
  • cupru - 0,30 la sută;
  • sulf - 0,005 la sută;
  • fosfor - 0,04 la sută;
  • azot - 0,10 la sută.

Dezoxidarea oțelului

Dezoxidarea oțelului este un proces chimic în care oxigenul este îndepărtat din materia primă topită. În acest caz, este determinat de o impuritate care înrăutățește proprietățile mecanice și fizice ale aliajului.

Conform procesului de dezoxidare, oțel de calitate St3 împărțit în următoarele tipuri:

  1. Calm - dezoxidarea are loc cu utilizarea manganului, siliciului și aluminiului.
  2. Fierberea - dezoxidarea folosind numai mangan.
  3. Semicalmă - dezoxidare folosind aluminiu și mangan.

Nivelul de dezoxidare este indicat în marcajul din oțel cu literele „kp”, „sp” și „ps”, și este indicată și modificarea acestora cu un procent crescut de mangan. De exemplu - St3Gsp sau St3Gps.

fierbere de oțel, în compoziție chimică, diferă de cel calm prin faptul că conținutul de siliciu din acesta este foarte mic, mai mic de 0,05 la sută. Oțelul liniștit conține mai mult siliciu de la 0,16 la 0,30 la sută. Deoarece oțelul care fierbe conține mai mult oxigen decât oțelul calm, este mult mai prost ca o calitate decât oțelul calm.

Oțelul semicalm în calitate ocupă o poziție de mijloc între oțelurile calme și fierbinți.

Pentru procesul de dezoxidare se folosesc elemente precum siliciul, manganul și aluminiul. Puterea impactului lor asupra oțelului variază. Deci, cel mai puternic este aluminiul, iar cel mai slab este manganul.

Calm Steel- este cel mai scump otel din punct de vedere al costului. Nu există oxigen în el, se caracterizează printr-o structură omogenă (omogenă), care, datorită naturii sale, este concepută pentru a oferi aliajului protecție maximă împotriva impactului. mediu inconjurator sub formă de coroziune și ductilitate. Oțel aliat liniștit St3 conform GOST 380-2005 adoptat în 2005, este utilizat în timpul construcției de ferme rigide și alte structuri metalice, elemente neportante și portante. Din această calitate de oțel se produc:

  • tabla si produse ambalate (tabla de otel St 3);
  • fitinguri semifabricate si piese pentru conducte (teava patrata St 3);
  • elemente principale și secundare pentru industria feroviară, șine aeriene și terestre etc.

Oțel semicalm ocupă o poziție neutră între tipurile de materii prime fierbinți și calme. În această formă, un procent de oxigen este deja prezent, ceea ce conferă aliajului caracteristici mai puțin pronunțate de ductilitate și duritate.

Compoziția chimică a acestui tip de oțel nu poate fi considerată omogenă. Produsele din țevi și tablă sunt fabricate din marca acestui oțel, un produs atât de popular precum grinda St 3. Oțelurile semi-calme sunt, de asemenea, utilizate pentru producția de cercuri și benzi, colțuri și pătrate, piese încorporate și hexagoane.

Dacă vorbim despre oțelurile fierbinți, atunci acestea sunt cele mai populare și mai accesibile aliaje de oțel structural. Costul de producție este mic, dar, în același timp, semifabricatele din acest oțel (plăci, lingouri, table laminate finite) se pretează perfect la diverse procesări în diferite condiții termice.

Densitatea oțelului de gradul 3 Această modificare este destul de eterogenă, totuși, sub rezerva utilizării adecvate și a cerințelor adecvate, ocupă unul dintre cele mai populare și ieftine tipuri de aliaje practice.

Conform GOST 380-2005, se spune că producătorul are dreptul de a indica în mod independent gradul de dezoxidare a materiilor prime dacă clientul nu l-a determinat.

Indicatoare mecanice

Proprietățile mecanice ale oțelului St3, care sunt utilizate pentru a controla proprietățile materiilor prime laminate:

Sudabilitatea oțelului de calitate St3

Consumatorilor le place să lucreze cu această calitate de oțel. Caracteristicile sale tehnice, ținând cont de modificări, sunt foarte versatile. Unul dintre cele mai importante avantaje ale acestui brand este sudabilitate excelenta.

Oțelul permite utilizarea metodelor automate de sudare cu arc și manual, precum și a metodelor contact-spot și electrozgură. St 3 este folosit și pentru fabricarea pieselor forjate (garduri, grătare diverse etc.).

Cum este descifrată denumirea mărcii St3

Conform GOST 380-2005, denumirea oțelului St3 nu este furnizată în această formă „St3” - fără adăugarea de „ps”, „kp” și „sp”. Standardul definește în mod clar clasele aliajelor St3ps, St3kp, St3sp, precum și modificările acestora cu un procent crescut de mangan - St3Gps și St3Gsp. Prin urmare, utilizarea denumirii aliajului St3 fără indici însoțitori nu este prevăzută de standard. În plus, GOST 380-2005 precizează că, dacă producătorul nu a indicat gradul de dezoxidare a oțelului, atunci producătorul are dreptul de a-l stabili.

Indexarea completă a denumirilor oricărei clase de oțel conform GOST 380-2005, care trebuie să fie indicată în formularul de comandă, arată, de exemplu, după cum urmează - St3Gsp GOST 380-2005.

Să descifrăm:

  1. St - denumirea calității obișnuite a oțelului carbon.
  2. 3 - numărul condiționat al clasei de aliaj de oțel (GOST 380-2005 prevede șapte numere, în funcție de compoziția sa chimică procentuală de la 0 la 6).
  3. G - litera G se pune în denumire dacă procentul de mangan din aliaj depășește 0,8%;
  4. cn este desemnarea gradului de dezoxidare a aliajului.

Denumiri vechi marca St3

Uneori încă întâlniți marcaje învechite ale oțelului St3, de exemplu, VSt3ps5 și cu note de subsol pentru editori GOST 380 din 1988, 1971, 1994și chiar 1950 și 1960.

Conform GOST 380-1971, oțelul care a fost furnizat a fost împărțit în trei grupe: A, B și, respectiv, C, cu garanții diferite ale compoziției chimice și proprietăților mecanice.

Oțelurile din grupa A au fost marcate în același mod ca în conformitate cu actualul GOST 380-2005, de exemplu - St3kp. La oțelurile din grupele C și B, în fața marcajului a fost adăugată o literă corespunzătoare grupelor, de exemplu - VSt3kp.

Actualul GOST 380-2005 modern, spre deosebire de edițiile învechite, determină doar compoziția chimică a aliajelor. Caracteristicile mecanice și alte caracteristici definesc standardele pentru tipuri de beton oțel laminat, de exemplu, GOST 535-88 pentru produse modelate și lungi și GOST 14637-89 pentru produse laminate cu plăci groase.

Compoziție chimică în% oțel St3sp
C 0,14 - 0,22
Si 0,15 - 0,3
Mn 0,4 - 0,65
Ni până la 0,3
S până la 0,05
P până la 0,04
Cr până la 0,3
N până la 0,008
Cu până la 0,3
La fel de până la 0,08
Fe ~97
Analogi străini de oțel de calitate St3sp
STATELE UNITE ALE AMERICII A284Gr.D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017
Germania 1.0038, 1.0116, DC03, Fe360B, Fe360D1, RSt37-2, RSt37-3, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2, St37-2, St37-3, St37-3G
Japonia SS330, SS34, SS400
Franţa E24-2, E24-2NE, E24-3, E24-4, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Anglia 1449-2723CR, 1449-3723CR, 3723HR, 40B, 40C, 40D, 4360-40B, 4360-40D, 4449-250, 722M24, H Fe360BFU, Fe360BFU, Fe360-40B, HFSW3, HFSW3, SFSW3, SFSW3, SFSW3, SFSW3
Uniunea Europeană Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2
Italia Fe360B, Fe360BFN, Fe360C, Fe360CFN, Fe360D, Fe360DFF, Fe37-2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4, S235JRG2
Belgia FE360BFN, FE360BFU, FED1FF
Spania AE235BFN, AE235BFU, AE235D, Fe360BFN, Fe360BFU, Fe360D1FF, S235J2G3, S235JRG2
China Q235, Q235A, Q235A-B, Q235A-Z, Q235B, Q235B-Z, Q235C
Suedia 1312, 1313
Bulgaria BSt3ps, BSt3sp, Ew-08AA, S235J2G3, S235JRG2, WSt3ps, WSt3sp
Ungaria Fe235BFN, Fe235D, S235J2G3, S235JRG2
Polonia St3S, St3SX, St3V, St3W
România OL37.1, OL37.2, OL37.4
ceh 11375, 11378
Finlanda FORM300H, RACOLD03F, RACOLD215S
Austria RSt360B

Caracteristici ale sudării oțelului Ss3sp și electrozgură: oțelurile carbon sunt cel mai comun material structural. În ceea ce privește domeniul de aplicare, oțelurile din această clasă sunt superioare tuturor celorlalte. Oțelurile carbon includ oțeluri cu un conținut de 0,1-0,7% C, cu conținut de alte elemente nu mai mult de: 0,8% Mn, 0,4% Si, 0,05% P, 0,05% S, 0,5% Cu, 0,3% Cr, 0,3% Ni. În tabel. 9.1 prezintă compoziția chimică și proprietățile mecanice ale oțelurilor care și-au găsit aplicație în fabricarea structurilor sudate prin sudarea cu zgură electrică.

După metoda de producție se disting oțelurile cu focar deschis și convertor, după gradul de dezoxidare (în ordine crescătoare) fierbere, semicalmă și calmă.

Oțelurile carbon liniștite intră în industrie sub formă de turnare și forjare în conformitate cu GOST 977-75, sub formă de oțel laminat la cald de calitate obișnuită în conformitate cu GOST 380-71, oțeluri structurale de înaltă calitate secțiuni laminate la cald în în conformitate cu GOST 1050-74. Principala caracteristică distinctivă a acestor oțeluri este conținutul lor de carbon.

Caracteristicile de rezistență ale oțelurilor carbon cresc odată cu creșterea conținutului de carbon, în timp ce sudabilitatea lor se deteriorează, pe măsură ce crește riscul de fisuri la cald în cusătură. Cu un conținut de peste 0,5% C, oțelurile practic nu sunt sudate prin sudare cu zgură electrică fără tehnici speciale.

Sensibilitatea la fisuri la cald în sudare crește odată cu creșterea rigidității structurilor sudate. Preîncălzirea și postîncălzirea pot reduce semnificativ riscul de fisurare, chiar și atunci când sudați îmbinări rigide (de exemplu, în zona de închidere a unei suduri de circumferință). Unul dintre mijloacele radicale de prevenire a fisurilor la cald este reducerea vitezei de avans a firului de electrod.

Oțelurile carbon sunt în prezent sudate cu electrozi de sârmă, electrozi cu secțiune transversală mare sau duze consumabile. Cei mai folosiți electrozi de sârmă și piese bucale consumabile.

Cel mai potrivit mod de a crește rezistența metalului de sudură este creșterea conținutului de mangan, deoarece aceasta nu este însoțită de o scădere a rezistenței tehnologice a metalului de sudură. Manganul crește tendința metalului de a se întări și întărește ferita. Deci, la alierea metalului de sudură cu 1,5% Mn (0,12-0,14% C), se obțin aceleași caracteristici de rezistență ca și cu 0,22-0,24% C (0,5-0,7% Mn). Metalul sudat în primul caz are o rezistență mai mare la fisurile de cristalizare și împotriva trecerii la o stare fragilă. Adăugările mici de nichel, crom și alte elemente de aliere la metalul de sudură au, de asemenea, un efect pozitiv asupra rezistenței.

Pentru sudarea cu zgură electrică a oțelurilor carbon, se utilizează cel mai des flux AN-8 și fire de sudură de clasele Sv-08, Sv-08A, Sv-08 GA, Sv-08G2S, Sv-10G2 (GOST 2246-70). Da, la

La sudarea oțelurilor 15, 15L, St2, îmbinările de rezistență egală pot fi obținute folosind fire Sv-08 și Sv-08A. La sudarea oțelului cu conținut scăzut de carbon StZ, se utilizează sârmă Sv-08GS.

Denumiri scurte:
σ în - rezistența la tracțiune (rezistență maximă la tracțiune), MPa
ε - tasare relativa la aparitia primei fisuri, %
σ 0,05 - limita elastica, MPa
J la - rezistenta la torsiune, efort maxim la forfecare, MPa
σ 0,2 - limită de curgere condiționată, MPa
σ îndoire - rezistență maximă la încovoiere, MPa
δ5,δ4,5 10 - alungirea relativă după rupere, %
σ-1 - limita de anduranță în timpul testului de încovoiere cu ciclu de încărcare simetric, MPa
σ compresă0,05și σ compresă - limită de curgere la compresiune, MPa
J-1 - limita de anduranță în timpul testului de torsiune cu un ciclu de încărcare simetric, MPa
ν - deplasare relativă, %
n - numărul de cicluri de încărcare
s in - limita de rezistenta pe termen scurt, MPa Rși ρ - rezistivitate electrică, Ohm m
ψ - îngustare relativă, %
E - modulul normal de elasticitate, GPa
KCUși KCV - rezistenta la impact, determinata pe o proba cu concentratoare, respectiv, de tip U si V, J/cm 2 T - temperatura la care se obtin proprietatile, deg
s T - limita de proporţionalitate (limita de curgere la deformare permanentă), MPa lși λ - coeficient de conductivitate termică (capacitatea termică a materialului), W/(m °C)
HB - Duritatea Brinell
C - capacitatea termică specifică a materialului (interval 20 o - T), [J / (kg grade)]
HV
- Duritatea Vickers p nși r - densitate kg/m 3
HRC e
- Duritate Rockwell, scara C
A - coeficientul de dilatare a temperaturii (liniar) (interval 20 o - T), 1/°C
HRB - Duritate Rockwell, scara B
σ t T - putere maximă, MPa
HSD
- Duritatea țărmului G - modulul de elasticitate la forfecare prin torsiune, GPa