Плотность стали ст3
Сталь СТ3: химический состав и свойства
Сталь – это сплав двух элементов железа, углерода, легирующих примесей, которые добавляют в металл для придания ему нужных свойств. Ст3 – это конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, широко распространена во всех сферах промышленного производства. Является самым распространенным металлом для несущих строительных конструкций. Из этого сплава делают лист, профиль, трубу, двутавры и другой металлопрокат.
Химический состав
Марки стали различаются по составу, который определяет механические характеристики, область применения и свариваемость материала.
Небольшое количество легирующих элементов и высокая пластичность Ст3 делает её самым распространённым сплавом, применяемым в строительстве. Ни одна стройка не может обойтись без проката из Ст3.
Химический состав материала включает следующие элементы:
- железо – 97%;
- углерод – 0,14-0,22%;
- никель, медь, хром – каждый не больше 0,3%;
- марганец - 0,4-0,65%;
- кремний - 0,05-0,17%;
- мышьяк менее 0,08%;
- серы не более 0,05;
- фосфор менее 0,04%.
Углерод определяет твёрдость, прочность, пластичность, показатели свариваемости, физико-механические свойства стали. Сера и фосфор – вредные примеси.
Легирующие элементы в структуре этого сплава, которые влияют на его характеристики – это марганец, хром, медь и никель.
Физические и механические свойства
Сталь Ст3 это самая используемая марка металла, применяемая в строительстве и в машиностроении. Низкая цена в сочетании с физико-механическими показателями, которые определили популярность этого материала.
Перечислим механические показатели Ст3:
- предел текучести 205-255 МПа;
- временное сопротивление разрыву 370-490 МПа;
- относительное удлинение 22-26%;
- ударная вязкость при температуре:
- 20 0С составляет 108 Дж/см2;
- 20 0С равняется 49 Дж/см2;
- твёрдость HB 10-1: 131 МПа.
Прочностные показатели предел текучести и относительное удлинение – зависят от толщины и формы проката. Чем больше толщина металлопроката, тем ниже значение показателя, самые низкие показатели у труб, высокие показатели у листов, толщиной 5-10 мм.
Плотность Ст3 составляет 7850 кг/м3. Сплав относится к хорошо свариваемым материалам.
Маркировка Ст3
Классифицируются низкоуглеродистые стали по составу степени расселения. Раскисление – это процесс удаления из расплава кислорода, являющегося вредной примесью. Он ухудшает механические и другие свойства материала.
По степени раскисления сплав бывает трёх видов:
- спокойная обозначается «сп»;
- полуспокойная – маркировка «пс»;
- кипящая – «кп».
Проведём расшифровку материала Ст3Гпс. Буквы «Ст» обозначают сталь. Цифра «3» – это процентное содержание углерода, чем больше цифра, тем больший процент углерода содержится в металле. Буква Г - пишется, если процент содержания марганца в 0,8% и более. ПС – полуспокойная.
Разновидности сплава Ст3
Спокойная сталь раскисляется с использованием марганца, кремния и алюминия. Это дорогой и высококачественный материал. За счёт однородной структуры спокойный металл пластичнее и коррозионно устойчивее. Применяется для изготовления несущих ответственных конструкций, узлов машин, механизмов, которые работают при отрицательных температурах и динамических нагрузках.
Полуспокойная сталь раскисляется марганцем и алюминием. Показатели прочности и пластичности у этого материала близки к спокойной стали, но уступают ей. Применяется при возведении несущих металлоконструкций, где требования к прочностным показателям ниже, чем у конструкций из спокойного металла. Преимуществом этого сплава – его стоимость дешевле.
Кипящая сталь самая дешёвая, раскисляется только марганцем. При заливке этого расплава в слябы происходит активное кипение – выделяются содержащиеся в сплаве газы. В разных частях слитка может иметь неоднородные свойства. Кипящая металл хрупкий, плохо сваривается и подвержена коррозии. Применяется для изготовления конструкций, к которым не предъявляются высокие требования.
Применение Ст3
Из спокойной стали производят: лист, уголок, швеллер, арматуру, двутавровую балку и другой металлопрокат, который используют для изготовления:
- трубопроводной арматуры, труб, фасонных изделий;
- мостовых кранов, несущих железнодорожных металлоконструкций, каркасов зданий, внутрицеховых металлоконструкций, железнодорожных и автомобильных мостов;
- ёмкостей для хранения воды и нефтепродуктов, железнодорожных вагонов, цистерн для перевозки нефтепродуктов;
- кузовов автомобилей, корпусов судов;
- других ответственные конструкции, применяемых во всех отраслях промышленности, работающих при низких температурах окружающего воздуха, в условиях динамических знакопеременных нагрузок.
Полуспокойная сталь используется для тех же металлоконструкций и деталей, что и спокойная, но при условии, что эти изделия не будут работать при температурах ниже -10 0С.
Кипящая сталь. Применяется для малонагруженных, второстепенных, ненагруженных металлоконструкций, которые работают при постоянных нагрузках. Из неё изготавливают заборы, заземление, кронштейны, листовую обшивку, другие элементы зданий и металлоконструкций.
Ст 3
Главная / Сортовой прокат / Круг / Ст 3
Марка : | Ст3сп | |
Классификация : | Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества | |
Дополнение: | По ГОСТ 27772-88 сталь Ст3сп5 соответствует стали для строительных конструкций С245; сталь Ст3сп соответствует стали С285 | |
| ||
Применение: | Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, арматура класса Ат400С | |
Зарубежные аналоги: | Известны |
Химический состав в % материала Ст3сп
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu | As |
0.14 - 0.22 | 0.15 - 0.3 | 0.4 - 0.65 | до 0. 3 | до 0.05 | до 0.04 | до 0.3 | до 0.008 | до 0.3 | до 0.08 |
Технологические свойства материала Ст3сп .
Свариваемость: | без ограничений. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Механические свойства при Т=20oС материала Ст3сп .
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
- | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Трубы, ГОСТ 8696-74 | 372 | 245 | 23 | |||||
Трубы, ГОСТ 10705-80 | 372 | 225 | 22 | |||||
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 | 373 | 235 | 25 | |||||
Катанка, ГОСТ 30136-95 | 490-540 | 60 |
Твердость Ст3сп , | HB 10 -1 = 131 МПа |
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 |
20 | 7850 |
Обозначения:
Механические свойства : | |
sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
y | - Относительное сужение , [ % ] |
KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Физические свойства : | |
T | - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | - Плотность материала , [кг/м3] |
C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость : | |
без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
Справочная информация взята с сайта http://www.splav.kharkov.com
Ст3сп: характеристики, свойства, аналоги
Ст3сп – углеродистая сталь стандартных марок, применяемая в несущих элементах сварных и несварных конструкций и деталей. Его химический состав соответствует стандартам ДСТУ 2651 и ГОСТ 380.
Классификация: Стандартная конструкционная углеродистая сталь.
Продукт: Стальной лист и сортовой прокат.
Химический состав стали Ст3сп, %
С | Си | Мн | Р | С | Никель | Кр | Н | Медь |
0,14-0,22 | 0,15-0,3 | 0,4-0,65 | <0,04 | <0,05 | <0,03 | <0,3 | <0,01 | <0,3 |
Механические свойства стали Ст3сп
Стандарт | Предел прочности при растяжении, Rm (МПа) | Стандарт Минимальный предел текучести, ReH (МПа) | Коэффициент минимального удлинения σ, % | |||||
До 20 | 20-40 | 40-100 | Более 100 | До 20 | 20-40 | Более 40 | ||
ГОСТ 14637 ДСТУ 8803 | 370-480 | 245 | 235 | 225 | 205 | 26 | 25 | 23 |
Аналоги стали Ст3сп
США | A284Gr. D, A57036, A573Gr.58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02301, K02502, K02601, K02701, K02702, M1017 |
Япония | нержавеющая сталь 330, нержавеющая сталь 34, нержавеющая сталь 400 |
ЕС | Fe37-3FN, Fe37-3FU, Fe37B1FN, Fe37B1FU, Fe37B3FN, Fe37B3FU, S235, S235J0, S235J2G3, S235JR, S235JRG2 |
Китай | К235, К235А, К235А-Б, К235А-З, К235Б, К235Б-З, К235К |
Швеция | 1312, 1313 |
Финляндия | ФОРМА300Х, РАКОЛД03Ф, РАКОЛД215С |
Австрия | РСт360Б |
Применение
Сталь Ст3сп применяется в несущих элементах сварных и несварных конструкций и узлов, эксплуатируемых при положительных температурах. Из него изготавливают толстолистовые и тонколистовые изделия, прокат и фасонные профили (швеллеры, двутавры, уголки, полосы, обоймы, крепления и т.п.). Также из него изготавливают трубы различного назначения и разного сечения, поковки, штамповки и другие металлические детали. Применяется в гражданском и промышленном строительстве, на наземных, надземных и подземных железных дорогах.
Сварка
Сварка стали Ст3сп допускается без предварительного подогрева и последующей термической обработки. Однако для деталей толщиной более 3,6 см материал целесообразно нагревать до 100°С и затем подвергать термообработке.
Механические свойства углеродистой стали в зависимости от скорости набора дозы ионов азота и аргона
Механические свойства углеродистой стали в зависимости от скорости набора дозы ионов азота и аргона
- Воробьев В.Л. ;
- Быков П.В. ;
- Баянкин В.Я. ;
- Шушков А.А. ;
- Вахрушев А.В.
Аннотация
В зависимости от скорость набора дозы при средней плотности ионного тока 10, 20 и 40 мкА/см 2 . Установлено, что усталостная долговечность и микротвердость поверхностных слоев увеличиваются во всем исследованном диапазоне скоростей нарастания дозы. По-видимому, это связано с упрочнением поверхностных слоев в результате генерации радиационных дефектов и радиационно-динамического воздействия быстрых ионов. Образец, облученный ионами аргона при наименьшей из выбранных скоростей нарастания дозы j av = 10 мкА/см 2 выдерживает наибольшее количество циклов до отказа.