Углеродистая сталь обычного качества

Углеродистая сталь обычного качества в течении долгого времени и в не малом количестве применяется для создания конструкций. Групповое применение дало возможность изготовителям отпускать углеродистые стали обычного качества в массовом порядке. Значительные объемы дали возможность уменьшить отпускная цена материала. Количественный объем и состав примесей регламентируется ГОСТом 380-2005.

Общие сведения

Углеродистая сталь обычного качества общего назначения – это широко применяемый материал в ветвях автомобилестроения, строительства и народного хозяйства. Из нее делаются изделия:

• Методом горячего и холодного прокатывания:
  1. простой прокат;
  2. фигурный прокат;
  3. листовая продукция:
     • тонколистовая;
     • толстолистовая;
     • широкополосная;
     • ленты;
  4. проволока;
  5. металические крепежные элементы;

• Методом обжима на прокатных станах:
  1. блюм;
  2. сляб;
  3. сутунка и другие;

• Методом ковки;
• Методом объемной штамповки;
• Методом отливки:
  • слитки;
• Методом непрерывного литья.

Выпуск углеродистых сплавов общего назначения выполняется, соответствуя трем группам: А, Б, В.

1. Сплавы группы А. Продукция этой группы отвечает принятым механическим качествам. Марки сталей: от Ст0 до Ст6. Для этой группы свойственен нерегламентированный состав сплава
2. Сплавы группы Б. Продукция отвечает заданному составу элементов химии. Марки сталей: от БСт0 до БСт6. Для этой группы сплавов механичные характеристики второстепенны, но кол-во элементов химии известно с точностью до трех знаков после запятой.
3. Группа В. Продукция отвечает заданным механическим качествам и составу элементов химии. Эта группа сплавов обладает свойствами свойственными первым двум группам.

Стали конструкционные обычного качества производятся 6-ти категорий. Категорийность которых зависит от способа и степени раскисления. Раскисление, как процесс, способствующий выводу из расплава кислорода, оказывает влияние на механичные свойства металла. Отличают три способа разливки металла: сплав кипящий – «кп», сплав полуспокойный – «пс», сплав умеренный – «сп».

Распределение сплавов от заданных параметров продемонстрировано в таблице.

Группа	Соответствие заданным особенностям поставляемой продукции	Наименования и маркировка	Категории
А	Механичные свойства	Ст0; Ст1кп, пс, сп; Ст2кп, пс, сп; Ст3кп, пс, сп; Ст4кп, пс, сп; Ст5кп, пс, сп; Ст6кп, пс, сп;	1-2-3
Б	Состав	БСт0; БСт1кп, пс, сп; БСт2кп, пс, сп; БСт3кп, пс, сп; БСт4кп, пс, сп; БСт5кп, пс, сп; БСт6кп, пс, сп;	1-2
В	Механотехнологические свойства + состав	ВСт1кп, пс, сп; ВСт2кп, пс, сп; ВСт3кп, пс, сп; ВСт4кп, пс, сп; ВСт5кп, пс, сп; ВСт6кп, пс, сп;	1-2-3-4-5-6

Общие характеристики

Физические свойства. Общие критерии, которыми обладают углеродистые стали общего назначения.

• Плотность:
  1. по СИ – 7800 кг/м3;
  2. по СГС – 7,8 г/см3;

• по МКСС – 796 тем/м3;

• Показатель Пуансона – 0,24-0,28;
• Модуль:
  1. Юнга – 20500 кГ/мм2;
  2. сдвига – 8100 кГ/мм2
• Позволяемые напряжения:
  1. на сжатие – 14 кГ/мм2;
  2. на растяжение – 14 кГ/мм2.

Механичные и свойства эксплуатации представлены в таблице.

Марка стали	, %	, %	Е, ГПа	G, ГПа	НВ	KCU, кДж/м2
Ст0	>310	—	21	—	0,3	200	77	—	—
Ст1	310-400	—	31	—	0,3	200	77	1100	—
Ст2	340-420	200	29	—	0,3	200	80	1160	—
Ст3	370-490	210	23	60	0,3	200	80	1310	—
Ст4	420-510	240	21	—	0,3	210	80	1430	—
Ст5	500-630	260	17	50	0,3	210	81	1700	—
Ст6	620>	300	12	40	0,3	210	81	1970	—

Характеристики свариваемости углеродистой стали общего назначения обычного качества приведены в следующей таблице.

Марка стали	Свариваемость
Ст0	Отсутствуют ограничения по сварке
Ст2кп, пс, сп Ст3кп, пс, сп Ст3Гпс	Отсутствуют ограничения по сварке. При соединении компонентов, у которых толщина больше 36 мм рекомендуется следующее: 1) первый подогрев, 2) дальнейшая за ним термообработка.
Ст4кп, пс Ст5пс, сп Ст6пс, сп	Свариваемость, ограниченная. При сварке рекомендовано: 1) подготовительный нагрев, 2) дальнейшая за ним термообработка.

Перед изготовлением деталей и компонентов механизмов и конструкций образцы стали подвержены испытаниям. Более того, образцы испытуют на изгиб, другими словами какой диаметр образца не рушиться при изгибе его на 180°.

Название стали	Размер образца, s
40…100	До 20
Ст0	20	D=2s
Вст2пс, сп	29	D=0
ВСт3кп, пс, сп ВСт3Гпс	22 23 23	D=0.5s
ВСт4кп, пс ВСт4Гпс	22 21	D=2s
ВСт5пс, сп ВСт5Гпс	17	D=3s

Прокат листового формата, произведенный из сталей углеродистых обычного качества изготовителями производится в согласии четырем группам прочности:

• ОК300В;
• ОК360В;
• ОК370В;
• ОК400В,

• ОК – сплав обычного качества;
• Цифровой индекс – это группа прочности, которая информирует о нижнем значении критерия предела прочностного сопротивления по времени);
• В – критерий характеристики (прочности).

К каждой группе прочности относятся следующие марки сталей:

• ОК300В – Ст1кп, пс, сп; Ст2кп, пс, сп;
• ОК360В — Ст3кп, пс, сп;
• ОК370В — Ст3пс, сп
• ОК400В — Ст4кп, пс, сп; Ст5пс, сп.

Листовые прокаты из сталей обычного качества на стадии производства подвержены обработке термическим путем. При изготовлении они подвержены нормализации. Холоднокатаные листы также подвержены обработке термическим путем, а еще дрессированию.

На производстве с непрерывным прокатыванием допускается изготовление продукции без термообработки.

Для листового проката металла на поверхности непозволительно возникновение:

• расслоений;
• пузырьков;
• надрывов;
• трещин;
• вкраплений чуждых предметов и другого.

Качество поверхностные отделки листа горячей прокатки отвечает четырем группам: I, II, III, IV.

Детали и изделия, которые подвержены обработке термическим путем делаются из сталей обычного качества общего назначения групп Б и В с номерами 5, 6. они подвержены закалке и дальше высокотемпературному отпуску.

Состав элементов химии

Количественный состав примесей в углеродистых сплавах обычного качества обязано отвечать строгим показателям ГОСТ. Так общие критерии предоставлены в таблице.

Марка стали	С (углерод), %	Mn (марганец), %	Si (кремний), %
Ст0	не превышает 23/100	—	—
Ст1	6/100 … 12/100	35/100 … 50/100	—
Ст2	8,5/100 … 15/100	35/100 … 50/100	—
Ст3	14/100 … 22/100	35/100 … 60/100	12/100 … 3/100
Ст4	18/100 … 27/100	40/100 … 70/100	12/100 … 3/100
Ст5	28/100 … 37/100	50/100 … 80/100	17/100 … 35/100
Ст6	38/100 … 50/100	50/100 … 80/100	17/100 … 35/100

Объем содержащегося углерода и его вставки воочию показано на рисунке.

Объем содержащегося углерода и его вставки

Объем марганца зависит от степени и способа раскисления сплава и дополнительного его введения. Так марки от Ст3Гпс, сп до СтГ5пс, сп содержат марганца от 8 десятых долей процента до1 и 2-ух десятых долей процента.

Углеродистая сталь обычного качества имеет N (азот), F (фосфор), S (серу) и некоторые металлы. Объем содержащегося азота зависит от метода восстановления сплава. К примеру, в сплавах, выплавленных в печах мартеновским или конверторным способом содержание азота не превышает 1-ой сотой процента. А сплавы, выплавляемые в электрических печах, содержат азота не более 12 тысячных долей процента.

Объем содержания примесей в углеродистых сплавах обычного назначения в большинстве случаев зависит от способа производства. Помимо перечисленных выше также используются переплавы:

• открытый дуговой;
• электрошлаковый;
• вакуумно-дуговой;
• электроннолучевой;
• вакуумно-индукционный и другие.

• не больше 4 сотых процента фосфора (для самых разных типов сплавов помимо Ст0);
• не больше 5 сотых процента серы (исключение составляет Ст0 в ней серы от 6 сотых до 7 сотых процента);
• не больше 3 десятых процента содержания Ni (никеля), Cu (меди) и Cr (хрома) (для Ст0 этот показатель не нормирован). Если углеродистая сталь обычного качества выплавляется с применением технологии «скрап», то в таком сплаве содержание хрома с никелем достигает 35 сотых процента, а меди не превышает 4 десятых долей процента.

Состав углеродистых сталей обычного качества

Любая продукция имеет неточности и отклонения. Состав в углеродистых сплавах общего назначения имеет некоторые отклонения по количественному содержанию элементов химии предоставлены таблице.

Компонент	Кипящая, %	Полуспокойная, %	Спокойная, %
Углерод	±3/100	min -2/100 max +3/100	min -2/100 max +3/100
Сера	+5/1000	+5/1000	+5/1000
Фосфор	+5/1000	+5/1000	+5/1000
Кремний	Не разрешается	min -2/100 max +3/100	min -2/100 max +3/100
Азот	+2/100	+2/100	+2/100
Марганец	min -4/100 max +5/100	min -3/100 max +5/100	min -3/100 max +5/100

Областиприменения и использования

Сферы и области использования деталей и изделий из конструкционной углеродистой стали обычного качества общего назначения.

1. Ст0. Ее применяют для изготовления неответственных деталей, к которым относятся кожух, ограждения, лестничные ограждения, непрерывная обшивка и другие.
2. Ст1. Детали, сделанные из нее, обладают небольшой твердостью, но высокой вязкостью. Из Ст1 делают болты фундаментные, анкерные; металические крепежные элементы для сборки обшивки.
3. Ст2 применяется во время изготовления деталей и компонентов неответственных конструкций, от них требуется большая гибкость, глубокая вытяжная труба при штамповке и пластической деформации.
4. Ст3. Из нее делают конструкции несущего типа получаемые с помощью сварки и не применяя ее. В автомобиле- и тракторостроении делают рамы, кузова, диски колес, детали для сельхозтехники. В строительстве пруток применяется в качестве арматуры при изготовлении изделий из железобетона.
5. Ст5. Термически улучшаемые детали: стержень, клин, палец, рычажок, разные металические крепежные элементы. Средненагруженные детали грузоподъемных строений: крючек, ось, вал.
6. Ст6. В станкостроении из этой стали делают ударные детали для молотов (баба), шпинделя метало- и станков для деревообработки, исходя из этого после термического упрочнения.

Из всех марок сталей выполняется фигурный прокат: двутавр, швеллер, уголок.

Сварные конструкции рекомендуется сооружать из сплавов группы Б.

Типы определения и маркировки углеродистых сталей обычного качества

Для определения конструкционных углеродистых сталей обычного качества общего назначения применяется буквенное обозначение Ст. После за буквами следует цифровой индекс (0 или 1 или 2 или 3 или 4 или 5 или 6), которая условно отображает номер марки стали. За цифрой номера следует буквенное обозначение типа сплава (степени раскисления): кипящий сплав – кп, полуспокойный сплав – пс, умеренный сплав – сп.

Перед буквенным обозначение сплава указывается, какие гарантированы качества для этого типа сплава. Сплавы группы А не указываются в маркировке. Очень высокое содержание марганца отмечается буквой Г, которая размещается между обозначением и номером. В самом конце через дефис указывается категория.

1. Ст3кп – сталь обычного качества, относящаяся к группе А 3-ей марки кипящая.
2. Ст3Гсп3 – сталь обычного качества, относящаяся к группе А 3-ей марки полуспокойная 3-ей категории.
3. БСт3кп – сталь обычного качества, относящаяся к группе Б 3-ей марки кипящая.

Фигурного проката в складских помещениях фирм накапливается много. Для облегчения поиска металла необходимой марки пользуются цветовыми обозначениями, которые предоставлены в следующей таблице.

Название стали	Как отмечается
Ст0	полоса в зеленом цвете + полоса в красном цвете
Ст1	полоса жёлтого цвета + полоса черного цвета
Ст2	полоса жёлтого цвета
Ст3Гсп	полоса коричневого цвета + полоса синего цвета
Ст3Гпс	полоса коричневого цвета + полоса в красном цвете
Ст3	полоса в красном цвете
Ст4	полоса черного цвета
Ст5Гпс	полоса коричневого цвета + полоса в зеленом цвете
Ст5	полоса в зеленом цвете
Ст6	полоса синего цвета

Для маркировки применяется атмосферостойкая краска. Отгрузка заказчику выполняется согласно ГОСТ 7566-2001.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.