Меню
Каталог
 
Меню
Металлопрокат и комплектующие
г. Ногинск
РФ, г. Ногинск, ул Рабочая д.75
Заказать звонок
 
Каталог
 
Главная Конструкционная сталь Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества

конструкционная сталь обыкновенного качества

По определению, конструкционной называется сталь, применяемая для выпуска строительных и машиностроительных изделий, деталей и механизмов различного оборудования. В зависимости от содержания в стали различных химических элементов, сталь подразделяется на несколько видов и групп. Сегодня многие компании предлагают купить конструкционную сталь, используемую в соответствии с основными свойствами и техническими особенностями. В нашем случае мы будем рассматривать конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества.

Стали первой группы (Группа А - поставляемая по механическим свойствам и применяемая в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства):

Стали второй группы (Группа Б - поставляемая по химическому составу и применяемая для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их кроме условий обработки определяется химическим составом):

Стали третий группы (Группа В - поставляемая по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке):

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества

К конструкционной углеродистой стали относится стальной сплав, изделия из которого востребованы в строительной и машиностроительной отрасли для создания особо прочных деталей или механизмов. Вид и группу стального сплава определяют исходя из наличия и количественной доли тех или иных химических элементов, содержащихся в составе данного сплава. При этом большинство компаний сегодня оттает предпочтение конструкционным сталям, используют которые соответственно их основным свойствам и эксплуатационным особенностям. Также, нужно отметить, что высокими техническими характеристиками из ассортимента конструкционных сталей обладает конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, о которой и пойдет речь ниже.

Общие сведения

конструкционная углеродистая сталь Конструкционные углеродистые сплавы обыкновенного качества благодаря высоким техническим характеристикам при относительно небольшой цене пользуется популярностью во многих отраслях промышленности, в том числе машиностроении. Также востребован сплав в строительстве и хозяйственной сфере.

При производстве различных изделий, применяются разные способы. Так, используя метод горячего или холодного проката получают листовые и профилированные изделия.

Листовые изделия могут быть:

  • Тонко или толстолистовыми;
  • широкополосными;
  • в виде лент;
  • в виде проволоки;
  • другими металлическими изделиями.

Технология обжима предполагает получение:

  • заготовок с квадратным сечением (блюм);
  • полупродукта с прямоугольным сечением (сляб);
  • плоских заготовок из конструкционной углеродистой стали (сутунка) и другие.

Также, в зависимости от назначения изделия, применяется ковка, непрерывное литье, штамповка. При производстве слитков применяют отливку.

Физические показатели

Главные показатели, характерные для стальных сплавов обыкновенного качества, имеют следующий вид:

при проверке на сжатие/растяжение Коэффициент Пуансона составляет порядка 0,24-0,28;

модуль продольной упругости (Юнга) для сталей обыкновенного качества составляет 20500 кг/мм2;

еще одним показателем, характеризующим степень упругости углеродистой конструкционной стали является модуль сдвига. Для сталей рассматриваемого вида он составляет 8100 кг/мм2;

плотность. В зависимости от системы исчисления составляет: 7800 кг/м3 в системе СИ, 7,8 г/см3 в системе СГС и 796 тем/м3 в системе МКСС;

допускаемое напряжение для конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества составляет 14 кг/мм2, как на сжатие, так и на растяжение.

Виды углеродистых сталей по назначению

углеродистая конструкционная сталь Конструкционные углеродистые стальные сплавы обыкновенного качества отличаются по физико-механическим характеристикам, способу изготовления и эксплуатации, что позволяет подразделить их на три типа:

Стальные сплавы типа А. Стальные сплавы первой группы имеют маркировку Ст0 - Ст6. Продукция данного типа имеет гарантированные механические свойства, но ее состав не регламентируется и может содержать разное количество и тип добавок. Сплавы обладают повышенной прочностью и могут использоваться при изготовлении деталей и изделий, эксплуатация которых будет проходить в условиях повышенных температур.

Стальные сплавы типа Б. Сталь второй группы может иметь маркировку БСт0 - БСт6. В отличие от сплавов первой группы, к сталям группы Б не предъявляются жесткие требования по механическим свойствам, но их состав строго регламентирован государственными стандартами качества.

Стальные сплавы типа В. По физико-механическим параметрам и составу конструкционные углеродистые сплавы третьей группы идентичны первым двум группам. С той разницей, что для сталей типа В Госстандарт регламентирует не только состав, но и механические характеристики.

Качество конструкционных сталей и их классификация

Исходя из качественных характеристик выделяют 6 видов конструкционных стальных сплавов. При этом принадлежность к определенному виду определяется исходя из степени раскисления и методом его реализации.

Под раскислением понимается процесс снижения уровня кислорода в составе сплава, который оказывает влияние на конечные механические характеристики стали. По степени раскисления выделяют три вида сплавов, маркировку которых можно встретить на готовом продукте:

  • кп - кипящий сплав;
  • пс – плуспокойный;
  • сп – спокойный.

Последний тип конструкционной углеродистой стали наиболее устойчив к высоким температурам. Например, сплав обыкновенного качества марки Ст5сп применяют при изготовлении деталей, крепежных элементов и механизмов, работа которых протекает в условиях повешенных температур. В частности, сталь выдерживает нагрев до 420 градусов по Цельсию без деформации и изменения физико-механических характеристик.

Маркировка сплавов обыкновенного качества

Маркировка металлических изделий начинается с нанесения буквенного значения, обозначающего тип сплава. Применительно к конструкционным углеродистым сталям - это «Ст». Затем следуют символы, значение которых определяет состав сплава. Числовое значение указывает на марку стали.

В зависимости от типа раскисления маркировка может содержать «кп», «пс» и «сп», о чем говорилось выше. Также маркировка может содержать литеру «Г», что указывает на присутствие в сплаве марганца, который содержится в небольших пропорциях.

Состав и добавки

Для большинства типов конструкционной углеродистой стали доля содержания тех или иных веществ в составе сплава, как и методики их производства закреплены государственными нормативными документами. При этом в зависимости от метода получения и типа раскисления состав стального сплава обыкновенного качества может меняться. Например, пропорция Si в разных типах сплавов составляет:

  • не более 0,05% для кп;
  • в рамках 0,05–0,15% для пс (это стали с маркировкой Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс и т.д);
  • от 0,15 до 0,3% для сп.

Стальные сплавы обыкновенного качества с маркировкой Ст0 не должны содержать в составе кремний или марганец.

Листовой прокат из конструкционных углеродистых сталей

Из конструкционной углеродистой стали изготавливают листовой прокат, который имеет 4 класса точности:

  • ОК300В;
  • ОК360В;
  • ОК370В;
  • ОК400В.

Расшифровываются данные коды следующим образом:

листовая конструкционная углеродистая сталь

  • ОК – аббревиатура указывает на то, что прокат был произведен из стального сплава обыкновенного качества;
  • числовое значение (300, 360 и т.п) говорит об уровне прочности и оказывает на его минимальный предел;
  • литера В – параметр прочности.

Исходя из способа изготовления проката различают горячекатаную и холоднокатаную сталь. В первом случае сплав сильно нагревают, а затем нормализуют. Во втором случае, продукт также проходит тепловую обработку, которую разрешается не производить, в том случае, если завод изготавливает продукцию на поточных линиях.

При любом способе изготовления листы из углеродистой стали ровные, имеют гладкую поверхность и не содержат следы дефектов, такие как: отслоения, пузырения, разрывы, трещины или вкрапления в виде инородных предметов.

В зависимости от степени обработки поверхности стального проката, выделяют I, II, III и IV тип качества. Если листовую сталь планируется использовать для изготовления изделий, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться воздействию высоких температур, то выбирают продукцию 2 и 3 групп (Б, В) с числовым значением 5 или 6. Данный вид проката из конструктивной углеродистой стали проходит дополнительную закалку и отпускание при высоких температурах.

Молекулярная структура сплавов углеродистой стали обыкновенного качества

Уровень содержания углерода в стальных сплавах имеет первостепенное значение и регулируется ГОСТом. Количество углерода в конструктивной углеродистой стали зависит от марки и составляет:

  • не более 0,23% для марки Ст0;
  • от 0,06 до 0,12% углерода содержится в сплавах обыкновенного качества марки Ст1;
  • от 0,09 до 0,15% углерода характерно для стали марки Ст2;
  • от 0,14 до 0,22% углерода содержится в марке конструктивной углеродистой стали Ст3;
  • от 0,18 до 0,27% согласно госту может присутствовать в марке Ст4;
  • от 0,28 до 0,37% углерода может содержаться в марке Ст5;
  • не менее 0,38 и не более 0,49% углерода допустимо для сплавов марки Ст6.

литьё стали Марганец присутствует в сплавах в ограниченном количестве и регламентируется действующими нормативными документами:

  • для марок конструктивной углеродистой стали Ст1 и Ст2 доля марганца может варьировать в пределах 0,25–0,5% от общей массы вещества;
  • для полуспокойных и спокойных сплавов обыкновенного качества марки Ст3 доля марганца может составлять 0,4–0,65%. А для сплавов аналогичного типа раскисления с маркировкой Ст5 и Ст6 данный показатель составляет уже 0,5–0,8%;
  • сплав кипящего типа раскисления марки Ст3 согласно установленным госнормативам содержит от 0,3 до 0,6%;
  • стальной прокат обыкновенного качества с маркировкой Ст4 содержит от 0,4 до 0,7%;
  • в марках СтГсп и Ст3Гпс марганец может присутствовать в пропорции от 0,8 до 1,1%;
  • для марки сплава Ст5Гпс нижний предел содержания Mn установлен на уровне 0,8, верхний достигает 1,2% от общей массы вещества.

Уровень содержания азота в конструктивных углеродистых сплавах также регламентируется Госстандартом и составляет:

  • не более 0,01% для сплавов, полученных путем плавления в мартеновской или конверторной печи;
  • не более 0,012% для сплавов, полученных при помощи электропечей

прокат углеродистой стали

Помимо указанных выше элементов, сплавы конструкционной углеродистой стали могут содержать в незначительных количествах и другие добавки. В том числе, и частицы произвольно попавших в сплав элементов, не оказывающих воздействия на характеристики сплава. Солгано нормативам ГОСТа, в стальном сплаве допускается содержание:

  • не более 0,04% фосфора (P). Исключение составляет марка стали Ст0, в которой присутствие данного элемента не допустимо;
  • не более 0,05% серы (S). При производстве сплава Ст0 допускается превышение нормы до 0,06–0,07%;
  • не более до 0,3% хрома (Cr), никеля (Ni) и меди (Cu). Что касается марки Ст0, то ГОСТом, наличие в этом сплаве данных элементов не оговаривается.

Отдельного внимания заслуживают некоторые марки конструкционной углеродистой стали с индивидуальными стандартами:

  • для Ст5Гпс доля углерода должна составлять не меньше 0,2 и не больше 0,3% от общей массы вещества;
  • стальные сплавы обыкновенного качества, кипящего типа, марок с маркировкой 2, 3 и 4, используемые для изготовления стального проката могут содержать до 0,07% кремния (Si);
  • сплавы марки Ст3 (не зависимо от типа раскисления) не имеют нижнего предела доли углерода, находящегося в составе сплава.

Для получения качественного сырья важно контролировать соответствие физических свойств нормативам, указанным в госстандартах. При этом нужно учитывать некоторые особенности производства отдельных категорий проката:

  • Если из сплавов обычного качества марок Ст3, Ст4 и Ст5 со степенью раскисления кп, пс и сп изготавливается сортовой прокат, и толщина изделия при этом не превышает 1 см, согласно Госстандарту, нормативы которого актуальны на сегодняшний день, содержание марганца (Mn) может отклонятся от установленной нормы в меньшую сторону на 0,1%.
  • Если из конструкционной углеродистой стали марки Ст3пс изготавливается швеллер с применением способа горячей катки, доля марганца в составе сплава должна находится в пределах 0,4–0,65%.

Для получения качественного сплава конструкционной углеродистой стали с полуспокойной степенью раскисления норма содержания кремния (Si) может быть уменьшена, но только в том случае, если сплав получен посредством введения в состав титана (Ti), алюминия (Al) или смеси обеих эллементов с добавлением феррита кремния.

углеродистая сталь обыкновенного качества

Если сплав обыкновенного качества получают способом скраб-методики в составе могут присутствовать такие элементы, как никель (Ni), хром (Cr), содержание которых достигает 0,35%, а также до 0,4% меди (Cu). При производстве таким способом конструкционной углеродистой стали марки Ст3, уровень содержания углерода в сплаве не должен превышать 0,2%.

В готовых сплавах допускается содержание примесей со следующей погрешностью:

  • для серы и фосфоры допустимо отклонение на +0,005% в сплавах с полуспокойным или спокойным раскислением и на +0,006%, если сплав получем с помощью кипящего типа раскисления;
  • доля углерода может отклонятся в интервале от –0,02 до +0,03% (для типов раскисления сп и пс) или ±0,03% (для типа раскисления кп);
  • погрешность в содержании кремния может составлять от –0,02 до 0,03% (для типов раскисления сп и пс). Сталь, полученная с применением кипящего метода раскисления, не может иметь погрешностей в содержании кремния;
  • погрешность в содержании азота может составить до +0,02% для любого типа раскисления;
  • для марганца допускается отклонение от –0,03% до +0,05% (для типов раскисления сп и пс) и от –0,04 до +0,05% (для кипящего типа раскисления).

Сферы применения

Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества востребованы в различных областях в зависимости от особенностей марки и ее технических характеристик.

Марка Ст0

Применяется для изделий не представляющих конструкционной важности. Например, при изготовлении обшивок, парапетов, оград, чехлов и т.п.

Марка Ст1

Материал обладает низкой твердостью и достаточно высокой вязкостью, поэтому его активно применяют при изготовлении ряда крепежных деталей;

Марка Ст2

Применяется при производстве деталей второстепенной важности, при использовании которых важен такой параметр, как гибкость;

Марка Ст3

Сплав получил довольно широкое распространение. В строительной сфере его используют для сооружения несущих конструкций, требующих сваривания или другого воздействия. А также в качестве арматуры при армировании бетонных блоков. В автопроме и при производстве сельхозтехники сплав используется для изготовления рам, дисков и кузовных элементов и др.;

Марка Ст4

Применяется в сварных, клепаных и в болтовых конструкциях повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а такжеиспользуются для малонагруженных деталей типа валов, осей, втулок и прочее.

Марка Ст5

Сплавы этой марки применяются в том случае, если для повышения качественных характеристик изделия будут подвергаться термообработке. Кроме того, сплав подходит для производства элементов подъемных конструкций, эксплуатация которых проходит при средних нагрузках.

Марка Ст6

Сплав незаменим в станкостроительной промышленности, так как обладает повышенной прочностью и подходит для изготовления различных деталей и инструментов. Повысить физико-механические характеристики сплава можно подвергнув изделия термообработке.

Контроль качества

Для проверки качества выпускаемой продукции и ее соответствия нормативам Госстандарта используются различные методы, которые также определены Госстандартом. В большинстве случаев, при сотрудничестве с заводом-изготовителем работа которого не вызывает нареканий, долю содержания в сплаве примесей таких элементов, как хром, медь, азот, никель или мышьяк можно не проверять.

Если качество продукции вызывает сомнения и необходимо провести проверку ее соответствия действующим стандартам, возможно прибегнуть к методам, не входящим в стандартный набор методик. Но только в том случае, если они способны дать точный исчерпывающий результат.

Сплавы, выпускаемые по принятым стандартам, кроме буквенно-цифровой маркировки имеют цветовые отличительные знаки, нанесенные с помощью водостойких красителей, что облегчает их идентификацию. Маркируются все изделия после прохождения завершающего производственного этапа.

телефон

металлпро2

Подписаться на рассылку выгодных предложений