Сталь вст3: свойства, характеристики, сферы применения. Сталь 3 применение характеристики


    Сталь вст3: свойства, характеристики, сферы применения

    На любом металлургическом производстве, выпускающем стали и сплавы различных марок, вам обязательно предложат недорогую углеродистую конструкционную сталь обыкновенного качества, которая используется буквально повсеместно. Марка вст3 идет на изготовление стандартных несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций, которые эксплуатируются при температуре от -40 до +425°С. Данный материал не имеет ограничений по свариваемости, не склонен к отпускной хрупкости, отличается относительно высокой коррозионной стойкостью. К тому же, это достаточно прочный металл, который для удобства выпускается в трёх исполнениях: обычной прочности, повышенной прочности и высокой прочности.

    Сталь вст3, выпускаемая по ГОСТ 380-71, имеет следующий химический состав (в процентах):

    • углерод – 0,14-0,22
    • марганец – 0,4-0,65
    • хром – 0,3
    • никель – 0,3
    • медь – 0,3
    • кремний – 0,05-0,17
    • мышьяк до 0,08
    • сера – 0,05
    • фосфор – 0,04

    Свойства металла вст3

    Сталь вст3Низкое содержание никеля, хрома, марганца и кремния говорит о том, что мы имеем дело с низколегированной сталью. Главным же элементом здесь, как и в любой конструкционной стали обыкновенного качества, выступает феррит. Он пластичный, но крайне хрупкий, поэтому его необходимо насытить углеродом, чтобы сделать материал пригодным для использования в ответственных строительных конструкциях. И всё же, высокопрочные стали получают не только повышением содержания углерода, но и легированием, а также дополнительной термической обработкой металла.

    При производстве сплава вст3 применяются нормативы, прописанные в ГОСТ 380-71.Он допускает заменять данный металл углеродистой сталью обычного качества вст3сп при изготовлении листового или фасонного проката. В любом случае содержание углерода в этих сплавах не превышает 0,22%, поскольку заметное превышение этого параметра способно привести к возникновению горячих трещин.

    Применение стали вст3

    Применение стали вст3Применительно к сварочным работам, осуществляемым при помощи любого типа сварочного оборудования, эта сталь является крайне удобной: ей не требуется предварительный подогрев. Простота обработки прослеживается и в штамповочных работах, которые могут осуществляться с материалом и в горячем, и в холодном состоянии. В целом, конструкционная сталь вст3 незаменима как для строителей, так и для обработчиков металла. 1-10-миллиметровый прокат идёт на изготовление каркасов, рам, щитков, кожухов и крышек промышленных станков, т.е. деталей, не испытывающих серьезных нагрузок и работающих без трения.

    Отдельная модификация ст3гсп идет на производство уголков, швеллеров и двутавровых балок; из материала марки ст3пс делают несущие элементы сварных конструкций. Конструкционная сталь – это и арматура, которую получают после калибровки горячекатаных прутков. Холодный прокат позволяет получать тянутую сталь, из которой в дальнейшем получают хомуты, каркасы, монтажную арматуру, проволоку, сетки, водогазопроводные трубы и пр.

    fx-commodities.ru

    Технологические свойства стали марки ст3

    Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

    Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

    Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

    Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

    К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

    При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

    Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

    По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали - нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители - добавки кремния (0,12 - 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

    Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

    В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

    Требования ударной вязкости различаются по категориям.

    При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.

    По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

    Таблица 1.2 - Механические свойства при Т=20oС материала Ст3.

    Сортамент Размер Напр. sT d5 y
    - Мм - МПа МПа % %
    Трубы, ГОСТ 8696-74      
    Трубы, ГОСТ 10705-80      
    Прокат, ГОСТ 535-2005     370-490 205-255 23-26  
    Лист толстый, ГОСТ 14637-89     370-480 205-245 23-26  
    Арматура, ГОСТ 5781-82      
    Катанка, ГОСТ 30136-95     490-540    

     

    Таблица 1.3 - Физические свойства материала Ст3сп .

    T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9
    Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
             

     

    Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металло- и трудоемкость, себестоимость.

     

    Качественный анализ

    Детали типа ось признаются технологичными, если они отвечают следующим требованиям:

    Ø возможность максимального приближения формы и размеров заготовки к размерам и форме детали;

    Ø возможность везти обработку проходными резцами;

    Ø жесткость оси обеспечивает достижение необходимой точности при обработке ( < 10…12, где l и d – соответственно длина и диаметр детали).

     

    Количественный анализ

     

    Определим технологичность детали с помощью количественных показателей. В качестве таких показателей используем коэффициенты уровней технологичности детали по точности и шероховатости.

    Тср= ΣTini /Σni

    Ктч = 1 - 1/ Тср

    Рассчитаем коэффициент, для этого сведем данные о рассматриваемой детали в таблицу:

     

    Таблица 1.4 - Количество и точность поверхностей

    Ti ni Ti*ni

     

    Рассчитаем уровень технологичности по точности обработки:

    Тср=(12*5+10*3+6*2)/10=10,2

    Ктч = 1 – (1/10,2) = 0,901

    Коэффициент технологичности по точности равен 0,901. Это показывает малые требования к точности поверхностей детали колесо зубчатое и свидетельствует о ее технологичности.

     

    Далее определим уровень технологичности конструкции по шероховатости поверхности.

    Шср­=ΣШini/Σni

    Кш = 1/Шср

     

    Таблица 1.5 - Количество и шероховатость поверхностей

    Ra ni Ra*ni
    6,3 31,5
    2,5 7,5
    0,8 1,6
    40,6

     

    Рассчитаем уровень технологичности по шероховатости поверхности:

    Шср=(6,3*5+2,5*3+0,8*2)/10=4,06

    Кш= =1/4,06 = 0.25

    Коэффициент технологичности по шероховатости равен 0,25, что свидетельствует о технологичности данной детали.

     

    ВЫБОР ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

    Таблица 1.6 – Операции, применяемые для изготовления детали ось

    Операция Тшт, мин mp Р ηз.ф О
    005. Токарно-винторезная 3,8 0,02 0,02
    010. Вертикально-фрезерная 4,5 0,026 0,026
    015. Вертикально-сверлильная 2,6 0,015 0,015
    020. Круглошлифовальная 5,6 0,033 0,033
      Р=4   О=153

     

    Расчетное количество станков mp для каждой операции рассчитывается по формуле:

    mp.

    ηн=0,8;Nд=Nи*m*(1+ )=550000*2*(1+5/100)=1 155 000 дет/год.

    Фд=4016 ч.

     

    Операции:

    токарно-винторезная mp=(3,8*1155)/(4016*60*0,8)=0,02

    вертикально-фрезерная mp=(4,5*1155)/(4016*60*0,8)=0,022

    вертикально-сверлильная mp=(2,6*1155)/(4016*60*0,8)=0,015

    круглошлифовальная mp=(5,6*1155)/(4016*60*0,8)=0,033

     

    Расчёт коэффициента фактической загрузки оборудования рассчитывается по формуле:

    Ƞф= .

    Операции:

    токарно-винторезная ηз.ф =0,02/1=0,02

    вертикально-фрезерная ηз.ф =0,022/1=0,022

    вертикально-сверлильная ηз.ф =0,015/1=0,015

    круглошлифовальная ηз.ф =0,033/1=0,033

     

    Расчёт количества выполняемых на рабочем месте операций рассчитывается по формуле:

    О= .

    Операции:

    токарно-винторезная О =0,8/0,02=40

    вертикально-фрезерная О =0,8/0,022=36

    вертикально-сверлильная О =0,8/0,015=53

    круглошлифовальная О =0,8/0,033=24

    О=153

     

    Коэффициент закрепления операции рассчитывается по зависимости:

    К з.о.= =153/4=38

    –мелкосерийное производство.

    

    infopedia.su

    Сталь СТ3 - свойства и применение - Прочие стали - Чёрные металлы - Каталог статей

    Сталь СТ3 - свойства и применение

    В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) - для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.Сплав Ст3 содержит: углерода - 0,14-0,22%, кремния - 0,05-0,17%, марганца - 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома - до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно.

    Технологические свойства стали марки ст3Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

    Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

    Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

    К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

    При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

    Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

    По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали - нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители - добавки кремния (0,12 - 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

    Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

    В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

    Требования ударной вязкости различаются по категориям.При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.

    По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

    gost-tu.ucoz.ru

    Конструкционная сталь характеристики, свойства

    Цена

    Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества ВСт3кп используется для изготовления мало нагруженных второстепенных элементов конструкций (сварных, сборных), работающих при температурах от -100С до 4000С.

    Марка металлопроката

    Заменитель

    ВСт3кп

    ВСт3пс

    Марка

    Классификация

    Зарубежные аналоги

    ВСт3кп

    Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

    данные отсутствуют

    Ковка

    t, 0С

    Охлаждение

    1300–750

    На воздухе

    Сварка

    Свариваемость

    Способы сварки

    Рекомендации

    без ограничений

    ЭШС, КТС, РДС, АДС (флюс + защитный газ)

    при толщине >36 мм – подогрев и термообработка

    Флокеночувствительность

    Не чувствительна.

    Резка

    Исходные данные

    Обрабатываемость резанием Ku

    Состояние

    HB, МПа

    sB, МПа

    твердый сплав

    быстрорежущая сталь

    горячекатаное

    124

    400

    1,8

    1,6

    Склонность к отпускной хрупкости

    Не склонна.

    Массовая доля элементов не более, %:

    Кремний

    Марганец

    Медь

    Мышьяк

    Никель

    Сера

    Углерод

    Фосфор

    Хром

    0,07

    0,3–0,6

    0,3

    0,08

    0,3

    0,05

    0,14–0,22

    0,04

    0,3

    Сортамент

    ГОСТ

    Размеры – толщина, диаметр

    Режим термообработки

    t

    KCU

    y

    d5

    мм

    кДж/м2

    %

    %

    МПа

    МПа

    Прокат горячекатан.

     

    до 20

     

     

     

     

    27

    235

    360–460

    При повышенных температурах

    Сортамент

    Размеры – толщина, диаметр

    t

    y

    d5

    s0,2

    мм

    %

    %

    МПа

    МПа

    Лист – образцы поперечные

    12

    20

    60

    37

    205

    385

    100

    59

    27

    190

    370

    200

    51

    21

    175

    430

    300

    49

    23

    160

    450

    400

    62

    35

    15

    395

    Температура критических точек, 0С

    Критические точки

    Ac1

    Ac3

    Ar1

    Ar3

    Температура

    735

    850

    680

    835

    Ударная вязкость, Дж/см2

    Сортамент

    Размеры – толщина, диаметр, мм

    KCU при температурах

    -300С

    -200С

    -100С

    00С

    +200С

    Лист

    10–12

    6–10

    13–53

    12–69

    60–85

    89–100

    16–20

     

    8–12

    9–16

    15–71

    40–140

    30–32

    7–9

    6–13

    6–13

     

    30–115

    Прокат фасонный

    до 12

     

    14–63

    83–114

    83–112

    64–149

    Предел выносливости, МПа

    t

    r

    R 109

    E 10-5

    l

    a 106

    C

    кг/м3

    Ом·м

    МПа

    Вт/(м·град)

    1/Град

    Дж/ (кг·град)

    20

    7850

     

    2.13

     

     

     

    100

     

     

    2.08

     

     

     

    200

     

     

    2.02

     

     

     

    300

     

     

    1.95

     

     

     

    400

     

     

    1.87

     

     

     

    500

     

     

    1.76

     

     

     

    600

     

     

    1.67

     

     

     

    700

     

     

    1.53

     

     

     

    Материал марки ВСт3кп используют для изготовления мало нагруженных второстепенных элементов конструкций (сварных, сборных), работающих при температурах от -100С до 4000С.

    Механические свойства

    HRCэ

    HB

    KCU

    y

    d5

    sT

     

    МПа

    кДж / м2

    %

    %

    МПа

    МПа

    Твердость по Роквеллу

    Твердость по Бринеллю

    Ударная вязкость

    Относительное сужение

    Относительное удлинение при разрыве

    Предел текучести

    Предел кратковременной прочности

     

    Ku

    s0,2

    t-1

    s-1

    Коэффициент относительной обрабатываемости

    Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

    Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

    Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

     

    N

    число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

    Свариваемость

     

    Без ограничений

    Ограниченная

    Трудно свариваемая

    Подогрев

    нет

    до 100–1200С

    200–3000С

    Термообработка

    нет

    есть

    отжиг

    Физические свойства

    R

    Ом·м

    Удельное сопротивление

    r

    кг/м3

    Плотность

    C

    Дж/(кг·град)

    Удельная теплоемкость

    l

    Вт/(м·град)

    Коэффициент теплопроводности

    a

    1/Град

    Коэффициент линейного расширения

    E

    МПа

    Модуль упругости

    t

    Температура

     

    Купить конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества ВСт3кп в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

    www.lsst.ru