ГОСТ 1050-88
Марка качественной стали обозначается двумя цифрами: 08, 10, 15, 20 и т. д. до 60. Они показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Иногда добавляют разные буковки и числа, например: буквы кп и пс после цифр соответствуют кипящей или полуспокойной стали. Главное не спутать с низколегированной сталью, обозначения для которой очень похожи.
Поговорим про состав
Важной составляющей стали является углерод. Сталь 3 имеет в своем составе небольшое количество углерода (0,14-0,22%). Этого достаточно для того, чтобы придать сплаву прочность и твердость, но не снизить пластичность и вязкость сплава. Ведь чем больше углерода в составе, тем тверже сталь, но тем она более хрупка.
Также в составе присутствуют и другие важные примеси: вредные и полезные. Нормативный документ, государственный стандарт, который устанавливает требования к содержанию примесей – это ГОСТ 380-2005. Согласно ГОСТу состав стали 3 – такой:
- углерод – 0,14 – 0,22%,
- кремний – 0,05 – 0,17%,
- марганец – 0,4 – 0,65%,
- никель, медь, хром – до 0,3%,
- мышьяк до 0,08%,
- сера и фосфор – до 0,05 и 0,04% соответственно.
Вредные примеси
На всех примесях подробно не будем останавливаться, охватим лишь самые важные. Фосфор и сера важны потому, что они – вредные. То есть важно нормировать их количество в сплаве.
Фосфор снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Сера – приводит к красноломкости металла. И так же повышенное содержание данных примесей очень негативно влияет на свариваемость стали, какой бы то ни было. Сварной шов при участии большого количества этих примесей – пористый, склонный к трещинам. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.
Полезные примеси
Одним из основных раскислителей при выплавке сталей является кремний. Кремний увеличивает прочность, почти не снижая пластичности. При концентрации кремния в сплаве от 0,14 до 0,30 % он полностью растворяясь, связывает свободный кислород и косвенно увеличивает количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Достичь мелкозернистости стремятся при всех видах использования и обработки стали (к примеру, сварка или любой другой нагрев). Чем меньше зерно – тем выше показатели (например стойкость к трещинообразованию).
Другой полезный элемент, присутствующий в стали – марганец. Его применяют для удаления из стали кислорода и серы. Марганец благоприятно влияет на качество поверхности во всем диапазоне содержания углерода, а также снижает риск красноломкости. Марганец повышает ковкость и свариваемость сталей, делает ее более твердой и устойчивой к износу.
Разновидности
Классификация проводится по степени раскисления. Раскисление представляет собой процесс, в результате которого из сплава удаляются посторонние примеси в виде углерода. Его наличие снижает полезные свойства материала.
В зависимости от степени раскисления выделяют следующие разновидности сплавов:
- «сп» – спокойная;
- «пс» – полуспокойная;
- «кп» – кипящая.
Аббревиатура Ст3 обозначает сталь с процентным содержание углерода, равным трем. В зависимости от его количества в сплаве увеличивается либо уменьшается данная цифра.
Ковка
Охлаждение |
|
1300–750 |
На воздухе |
Назначение и применение стали Ст3
Сталь марки Ст3 – именно так ее называет ГОСТ 380-2005 – относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Чаще ее называют просто сталь Ст3. Но не “сталь 3” и не “сталь марки 3” – так называют качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88, например, “сталь марки 20” и часто – “сталь 20”.
Сталь марки Ст3 предназначена для изготовления горячекатаного проката –сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволки, метизов.