Металлопрокат
Более 1000 наименований продукции
Весь лист у нас

Сталь ст3пс – преимущества, сфера применения, химический состав, производство

Сталь ст3пс полуспокойный вариант легендарной стали 3 или ст3Гсп (читайте о ней в материалах нашего сайта). Данный сплав принято использовать при строительных работах, в машиностроении, системах газо- и водоснабжения, производстве ограждений и декоративных стальных изделий. Широко применяется для изготовления второстепенных стальных конструкций. Сталь ст3пс незаменима для решения простых задач, требующих недорогого, качественного и практичного металла с положительными показателями обрабатываемости. В числе прочих популярных сплавов, ее легко найти на улице любого города. Главное достоинство стали ст3пс - универсальность и цена.

Расшифровка

Расшифровка стали ст3пс приводится в ГОСТ 380-2005. Согласно документу:

  • ст указывает на принадлежность стали к сплавам обыкновенного качества. В зависимости от содержания серы и фосфора, стали бывают обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Для стали ст3пс и других сталей этого класса содержание серы не может превышать 0.06%, фосфора 0.07%.
  • 3 порядковый номер марки согласно ГОСТ 380-2005, означает, что сталь соответствует химическому составу, указанному в документе для марки 3.
  • пс - означает, что по степени раскисления сталь является полуспокойной. Раскисление это процесс удаления газов кислорода и азота. Различают три категории сталей по степени раскисления спокойная (сп), полуспокойная (пс), кипящая (кп). Чем меньше газов выделяется в процессе затвердевания сплава, тем меньше в структуре металла пор и пузырьков, тем выше прочность.

Химический состав

Сталь ст2пс на 98% состоит из железа. На оставшиеся 2% приходятся углерод, марганец, никель, хром, кремний, медь, сера, фосфор, мышьяк, скандий, азот, алюминий. В таблице ниже приведены точные показатели содержания самых значимых элементов. Примеси незначительного содержания не оказывают серьезного влияния на характеристики металла, поэтому не учитываются.

Наиболее важными элементами сплава, помимо железа, являются:

  • углерод высокое содержание углерода обеспечивает стали твердость, прочность и упругость;
  • марганец в составе отвечает за раскисление и вывод серы, также делает сталь прочнее;
  • кремний раскислитель, формирующий мелкозернистую структуру стали, улучшает технологические свойства, прочность, не снижает пластичность.

Вредными примесями являются сера и фосфор, чем меньше их концентрация в сплаве, тем более качественной считается сталь.

Сталь ст3пс

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C
углерод

Mn
марганец

Si
кремний

P
фосфор

S
сера

Cr
хром

Ni
никель

Cu
медь

As
мышьяк

не более

0,14-0,22

0,40-0,65

0,05-0,17

0,04

0,05

0,30

0,30

0,30

0,08

Применение

Сталь ст3пс является углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества, это сталь общего назначения. Она применяется при нормальных температурах, из нее изготавливают сварные и несварные конструкции в строительстве и машиностроении. Свойства стали позволяют применять ее в несущих конструкциях и нагруженных элементах, таких как несущие фермы, балки, швеллеры, рельсы и т.д. Сталь не является легированной и не защищена от коррозии при непосредственном контакте с водой, а также уязвима в щелочных и кислотных средах. Для защиты требуется толстый слой гальванического покрытия или краски.

Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

Катег-
ория

Химич-
еский
состав

Времен-
ное
сопротив-
ление
σв

Предел
текуче-
сти
σт

Относи-
тельное
удли-
нение
δ5

Изгиб
в
холо-
дном
сос-
тоянии

Ударная
вязкость

KCU

KCV

При
темпе-
ратуре,
°C

После
механи-
ческого
старения

При
темпе-
ратуре,
°C

+ 20

-20

+ 20

-20

1

+

+

+

+

2

+

+

+

+

+

3

+

+

+

+

+

+

4

+

+

+

+

+

+

5

+

+

+

+

+

+

+

6

+

+

+

+

+

+

7

+

+

+

+

+

+

ПРИМЕЧАНИЕ

  • Знак «+» означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
  • Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.

Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ

СтЗпс4
ГОСТ 380

Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)

ГОСТ 10706
группа В

Номинальный
диаметр, мм

400-1400

Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)

ГОСТ 10706

Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)

Среды
группы Б,
кроме СУГ

Расчетные
параметры
трубопровода

Максимальное
давление,
МПа

≤1,6

Максимальная
температура,
°С

200

Толщина
стенки
трубы,
мм

Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C

более
0,35[σ]

минус 20

не более
0,35[σ]

минус 40

  • ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ

СтЗпс2
ГОСТ 380

Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)

ТУ 14-3-954-80

Номинальный
диаметр, мм

500-1400

Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)

ТУ 14-3-954-80
с учетом
требований
п.2.2.10
ГОСТ 32569-2013

Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)

Все среды,
кроме группы
А и СУГ

Расчетные
параметры
трубопровода

Максимальное
давление,
МПа

≤2,5

Максимальная
температура,
°С

300

Толщина
стенки
трубы,
мм

≤12

Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C

более
0,35[σ]

минус 20

не более
0,35[σ]

минус 20

Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Материал

НД на
поставку

Температура
рабочей
среды
(стенки), °С

Дополнительные
указания по
применению

Ст3пс
ГОСТ 380

Поковки
ГОСТ 8479

Сортовой прокат
ГОСТ 535,
категории 3-5

От -30 до 300

Для сварных
узлов арматуры
на давление
PN≤2,5 МПа (25 кгс/см2)

Лист
ГОСТ 14637,
категории 3-6

От -20 до 300

Для сварных узлов
арматуры на давление
PN 5 МПа (50 кгс/см2).

Для категорий
4, 5 толщина листа
для Ст3пс
не более 25 мм;
для категории 3
толщина листа не
более 40 мм

Сортамент

  • Швеллеры параллельные (П), с уклоном полок (У), равнополочные гнутые;
  • круглые сечения круг и арматура;
  • трубы ВГП, электросварные (ЭС), бесшовные (БГД), условный проход 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 90, 100 мм;
  • двутавры балочные, широкополочные, колонные, специальные, с уклоном полок;
  • квадрат стальной;
  • катанка стальная;
  • уголки равнополочные и неравнополочные;
  • профиль квадратный и прямоугольный;
  • листовая сталь горячекатаная, рифленая, просечно-вытяжная, полосовая.

Вид поставки

B03 - Обработка металлов давлением. Поковки

ГОСТ 8479-70;

В20 - Классификация, номенклатура и общие нормы

ГОСТ 380-2005;

В22 - Сортовой и фасонный прокат

ГОСТ 5267.0-90; ГОСТ 5781-82; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 8510-86; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 10884-94; ГОСТ 30136-95; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 4781-85; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 25577-83; ГОСТ 5422-73; ГОСТ 535-2005; ГОСТ 19240-73; ГОСТ 19425-74; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 30565-98;

В23 - Листы и полосы

ГОСТ 14637-89; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 8568-77; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 103-2006;

В24 - Ленты

ГОСТ 3560-73; ГОСТ 6009-74;

В34 - Ленты

ГОСТ 19851-74;

В42 - Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли

ГОСТ 8142-89; ГОСТ 5812-82; ГОСТ 16277-93;

В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним

ГОСТ 12132-66; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10706-76; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 8696-74; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 20295-85;

Отличия между ст3пс и ст3сп

Сплавы ст3сп и ст3пс, являясь разновидностями одной и той же стали, отличаются друг от друга по степени раскисления.

  • Сталь ст3сп относится к спокойным, степень раскисления максимальная.
  • Сталь ст3пс полуспокойная, средней степени раскисления.

В результате раскисления снижается интенсивность газообразования при затвердевании стали. Образующиеся пузырьки газа делают сталь пористой и, как следствие, менее прочной, влияют на технологические свойства, такие как свариваемость. Спокойная сталь (сп) является по степени раскисления самой качественной, кипящая (кп) наименее качественной, а полуспокойная (пс) - занимает промежуточное положение между ними.

Отличия между спокойной и полуспокойной сталью для металла широкого применения незначительны, обе разновидности достаточно хорошо справляются со средними нагрузками. При этом, спокойная сталь более дорогая, процесс ее производства сложнее, ее использование целесообразно там, где требования к качеству металла повышены.

Производство

Сталь ст3пс производится двумя способами конвертерным и мартеновским. Конвертерная печь, это грушевидный сосуд, выложенный кирпичной кладкой внутри и покрытый листовой сталью снаружи. В конвертер помещается металлолом (скрап), затем заливается жидкий чугун, нагретый до 1400С. На этапе кислородной продувки в конвертер под высоким давлением подается кислород, вызывающий окисление примесей чугуна, в результате которого образуется сталь. В мартеновских печах сталь производится тем же методом окисления, но по другому принципу через шлак. Раскисление и легирование (если оно необходимо) проводится на завершающих этапах производства.

Сталь ст3пс не меняет своих характеристик в зависимости от способа производства, но конвертерный способ дешевле, поэтому считается более предпочтительным.

Для чего раскисляется сталь

Раскисление часть процесса рафинирования металла. Если не раскислять сталь до ее затвердевания, структура стали будет неоднородной, пористой, с газовыми раковинами. Такая сталь хуже сваривается, быстрее изнашивается и ломается. Раскисленная сталь отличается однородной и цельной структурой. Нераскисленная сталь тоже используется в различных производствах, но не подходит для изготовления нагруженных деталей, работающих под давлением. Производство такой стали имеет свои плюсы, оно безотходное, дешевое и простое.

Технологические свойства

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид
полуфабриката

Температурный
интервал
ковки, ºС

из слитков

из заготовок

Размер
сечения, мм

Условия
охлаждения

Размер
сечения, мм

Условия
охлаждения

Слиток

1280-750

≤1000

На воздухе

-

На воздухе

Заготовка

1300-750

>1000

В закрытой песочной яме

-

На воздухе

Свариваемость:

без ограничений.

Флокеночувствительность:

не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.

Как сваривается

Сталь ст3пс неприхотлива в обработке, ее можно варить без ограничений любым существующим способом. Предварительная и последующая температурная обработка не требуется. Швы получаются крепкие, не склонные к растрескиванию. Широко применяются следующие виды сварки:

  1. контактная с использованием тока высокого напряжения;
  2. автоматическая под флюсом с помощью сварочного автомата с проволочным электродом;
  3. электрошлаковая с помощью расплавленного флюса (шлака);
  4. ручная дуговая сварка покрытыми электродами;
  5. ручная аргонодуговая ручная сварка в газовой среде аргона;
  6. механизированная в среде углекислого газа сварка плавящимся электродом в газовой среде.

Сварочные материалы для электродуговой сварки

Марка
основного
материала

Тип электрода по
ГОСТ, ТУ,
(рекомендуемые
марки
электродов)

Температура
применения, °С

Дополнительные
указания

Ст3пс

Э42, Э46
ГОСТ 9467
(АНО-4, АНО-5,ОЗС-6)

Не ниже -15

Э42А, Э46А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/45,
УОНИ-13/45А,
0ЗС-2, СМ-11)

Не ниже -30

Э50А
ГОСТ 9467
(УОНИ-13/55)

ниже -30 до -40

После сварки
термообработка
нормализация плюс
отпуск
(630660) °С, 2 ч

Сварочные материалы для сварки в защитных газах

Марка
основного
материала

Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
рекомендуемый
защитный газ
или смесь газов

Температура
применения, °С

Ст3пс

Св-08Г2С
Углекислый газ
ГОСТ 8050, аргон
ГОСТ 10157

От -20 до 300

Сварочные материалы для сварки под флюсом

Марка
основного
материала

Марка сварочной
проволоки по
ГОСТ 2246, ТУ,
Рекомендуемая марка
флюса по ГОСТ 9087

Дополнительные
указания

Электроды, тип
по ГОСТ 10052
(рекомендуемые
марки)

Сварочная проволока,
ГОСТ 2246
или ТУ

Группа А

Группа Б

10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977
08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т,
12Х18Н10Т, 12Х18Н9 ГОСТ 5632
08Х18Н10Т-ВД ТУ 14-1-3581
10Х18Н9, 10Х18Н9-ВД,
10Х18Н9-Ш ТУ 108.11.937
15Х18Н12СЧТЮ (ЭИ 654) ГОСТ 5632
10Х17Н13М3Т (ЭИ 432)
10Х17Н13М2Т (ЭИ 448) ГОСТ 5632

Ст3пс ГОСТ 380

Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
Э-10Х25Н13Г2
(ОЗЛ-6, ЗИО-8),
Э-11Х15Н25М6АГ2
(НИАТ-5, ЦТ-10)

Св-07Х23Н13

Сварное
соединение
неравнопрочное

Э-10Х15Н25М6АГ2
(ЭА-395/9)
582/23,
855/51

Св-10Х16Н25АМ6
Cв-06Х15Н35Г7М6Б
Cв-03Х15Н35Г7М6Б

Сварное
соединение
неравнопрочное.
Сварочные
материалы
применяются
для изделий,
подведомственных
Ростехнадзор

Сварочные материалы для сварки стали Ст3пс с другими сталями

Марки
свариваемых
сталей

Сварочные
материалы

Температура
применения, °С

Ст3пс

Св-08, Св-08А
АН-348А, ОСЦ-45
АНЦ-1

Не ниже -20

Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс

Марки
свариваемых
сталей

Толщина
свариваемых
кромок, мм

Температура
предварительного
и сопутствующего
подогрева, °С

Интервал
между
окончанием
сварки и
началом
отпуска, час

Температура
отпуска, °С

сварка

наплавка
материалами
аустенитного
класса

Ст3пс

До 36

Не требуется

Не требуется

Не ограничивается

Не требуется

Свыше 36 до 100

630-660

Свыше 100

100

Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

Сварочные
материалы

Основной
материал

Диаметр
электрода,
проволоки, мм

Сила сварочного
тока, А

Напряжение
на дуге, В

УОНИ 13/45А*
УОНИ 13/55

Ст3пс

3,0
4,0
5,0

От 100 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280

От 22 до 26

Св-08Г2С

1,6

От 100 до 120

От 12 до 14

2,0

От 140 до 160

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

Марка электродов

Основной материал

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Напряжение на дуге, В

УОНИ 13/45А*,
УОНИ 13/55

Ст3пс

3
4
5

От 110 до 130
От 160 до 210
От 220 до 280

От 22 до 26

ПРИМЕЧАНИЕ.
* — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов

Марка электродов

Основной материал

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Напряжение на дуге, В

Св-08Г2С

Ст3пс

1,6
2,0
3,0

От 100 до 120
От 150 до 170
От 200 до 240

От 12 до 14

Плотность ρпкг/см3

Марка Стали

При температуре испытаний, °С

20 °С

ст3пс

7850

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка Стали

При температуре испытаний, °С

20

100

200

300

400

500

600

700

ВСт3пс

213

208

202

195

187

176

167

153

Технические характеристики

К характеристикам стали СТ3ПС относятся: пригодность к сварке, твердость HB (HB 10-1),диапазон плавки, плотность, увеличение длины при растяжении.

пригодность к сварке

свариваема;

твердость HB 10-1

131 МПа;

диапазон плавки

1300-1400 градусов;

плотность

7850 кг/м3;

увеличение длины при растяжении

23-25%;

Температура критических точек, °С

Ac1

Ac3

Ar3

Ar1

735

850

835

630

Механическая обработка

Сталь ст3сп обладает достаточной ударной вязкостью для станочной механической обработки с постоянными вибрационными нагрузками. Затачивать и фрезеровать ст3пс желательно инструментом, подвижные части которого выполнены из марок стали ВК8 и Т5К10. Для нарезки резьбы применяются инструменты из сплавов Р18 и Р6М5. Станочная обработка допускается с использованием смазочно-охлаждающих средств, во время обработки ручным инструментом можно применять касторовое масло.

Механические свойства

ГОСТ

Состояние поставки

Сечение, мм

σ0.2, МПа

σв, МПа

δ54), %

не менее

ГОСТ 380-94

Прокат горячекатаный

До 20

245

370-480

26

Св. 20 до 40

235

25

Св. 40 до 100

225

23

Св. 100

205

23

ГОСТ 16523-89
(образцы поперечные)

Лист горячекатаный

До 2,0 вкл.

370-480

(20)

Св. 2,0 до 3,9 вкл.

(22)

Лист холоднокатвный

До 2,0 вкл.

370-480

(22)

Св. 2,0 до 3,9 вкл.

(24)

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

Вид проката

Направление вырезки образца

Сечение, мм

КCU, Дж/см2

+ 20 °С

-20°С

после механического старения

не менее

Лист

Поперечное

5-9

78

39

39

10-25

69

29

29

26-40

49

Широкая полоса

Продольное

5-9

98

49

49

10-25

78

29

29

26-40

69

Сортовой и фасонный

То же

5-9

108

49

49

10-25

98

29

29

26-40

88

Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

Марка стали

Ст3пс

Временное
сопротивление
σв, Н/мм2(кгс/мм2),
для проката толщин, мм

до 10 включ.

370-480
(38-49)

Предел
текучести
σт, Н/мм2(кгс/мм2),
для проката толщин, мм
(не менее)

до 10 включ.

245(25)

св. 10 до 20 включ.

245(25)

св. 20 до 40 включ.

235(24)

св.40 до 100 включ.

225(23)

св. 100

205(21)

Относительное
удлинение
δ5, %,
для проката толщин, мм
(не менее)

до 20 включ.

26

св.20 до 40 включ.

25

св.40

23

Изгиб до
параллельности
сторон
(а — толщина образца,
d — диаметр оправки),
для проката
толщин, мм

до 20 включ.

d = a

св.20

d = 2a

ПРИМЕЧАНИЕ

  1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
    • снижение предела текучести на 10 Н/мм2(1 кгс/мм2) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм;
    • снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
  2. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм2(5 кгс/мм2), а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается.

Физические свойства


Физические свойства материала Ст3пс

T

E 10- 5

a106

l

r

C

R 109

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

7850

Аналоги и заменители

Германи DIN

RSt37-2,
USt37-2

США (AISI, ASTM)

A238/C

Франция (AFNOR)

E 24-2

Великобритания BS

40B

Чехия (CSN)

11375

Польша PN/H

St3SV,
St3SJ,
St3S4U

Оформление заказа
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон:
Комментарий:
Форма заказа обратного звонка!
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон: