Углеродистая сталь обыкновенного качества

Rimoyt.com

Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей. Инструментальные и конструкционные углеродистые стали

Классификация углеродистых сталей

Углеродистые стали классифицируют: — по структуре — по способу получения — по степени раскисления — по качеству — по назначению

По структуре углеродистые стали подразделяют на: — доэвтектоидные (содержат менее 0,8% С) — эвтектоидные (0,8% С) — заэвтектоидные (С более 0,8%)

По способу получения углеродистые стали разделяют на: — кислородно-конвертерные — мартеновские — электростали

По степени раскисления углеродистые стали бывают: — спокойные — полуспокойные — кипящие

По качеству (качество определяется содержанием вредных примесей в стали) углеродистые стали разделяют на: — стали обыкновенного качества — качественные стали

По назначению углеродистые стали разделяют на: — конструкционные — инструментальные

Маркировка углеродистых сталей

Маркировка углеродистых сталей зависит от их качества и назначения. Стали обыкновенного качества имеют 3 группы поставки: А, Б, В. Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами, химический состав не регламентируют. Стали группы Б поставляются с гарантированным механическим составом, механические свойства не гарантируются. Стали группы В поставляются с гарантированными химическим составом и механическими свойствами.

Все эти стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) маркируются буквами Ст, после которых ставится цифра от 0 до 6. Впереди марки – буква, указывающая группу поставки (для стали группы А – не ставится). В конце марки указывается степень раскисления: пс, кп (для спокойных – не указывают). Ст3кп – углеродистая сталь обыкновенного качества, группы поставки А, с номером 3, кипящая.

ВСт4пс – углеродистая сталь обыкновенного качества, группы поставки В, с номером 4, полуспокойная.

Для сталей группы поставки А номер характеризует механические свойства (выше номер – выше прочность). У сталей группы Б с возрастанием номера возрастает содержание углерода. У сталей группы В механические свойства такие же как у стали группы А, а химический состав как у стали группы Б аналогичного номера. О механических свойствах и химическом составе информацию получают в сопроводительных документах.

Качественные конструкционные углеродистые стали (ГОСТ 1050-74) маркируют цифрами 08, 10, 15, 20, 25… до 85. Цифры означают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Если сталь содержит повышенное количество марганца (0,8-1,2%), то после цифр ставится буква Г. В конце марки указывают степень раскисления (кп или пс).

Сталь 40 – качественная конструкционная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,4 % , спокойная.

Сталь 65Гпс – качественная конструкционная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,65%, более 0,8% марганца, полуспокойная.

Инструментальные углеродистые стали (гост 1435-74) тоже качественные. Они маркируются большой буквой У и цифрами, которые означают содержание углерода в десятых долях процента. Эти стали всегда качественные. Однако, если сталь имеет повышенное качество, то в конце марки ставится буква А.

Обычно в качестве инструментальной стали используют стали с повышенным содержанием углерода (0,75-1,3%). Они отличаются высокой твердостью и прочностью. Из них изготавливают сверла, метчики, развертки, а также пуансоны и матрицы штампов для холодной штамповки. Недостатком углеродистых инструментальных сталей является их низкая теплостойкость – при нагреве выше 200 ?С их твердость снижается, поэтому в этих случаях целесообразно применять легированные инструментальные стали.

У8 – инструментальная углеродистая со средним содержанием углерода 0,8% (имеет точно такой же химический состав, что и Сталь 80, но отличается структурой и свойствами).У12А – углеродистая инструментальная сталь, 1,2% углерода, повышенного качества.

Сталь углеродистая обыкновенного качества

Подробности Категория: Справочные таблицы

ГОСТ 380-94 распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления горячекатаного проката: сортового, фасонного, толсто-, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также слитков, блюмов, слябов, сутунки, катаных и литых заготовок, труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки, метизов и др.

Марки стали

. Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст6пс, Стбсп.

Буквы Ст обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буквы «кп», ”пс», «сп” — степень раскисления («кп” — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная).

ГОСТ 380-94 соответствует международным стандартам ИСО 630-80 и ИСО 1052-82 в части требований к химическому составу стали.

Сопоставление марок стали типа «Ст» и типа «Fe» по ИСО 630-80 и ИСО 1052-82 приведено в табл. 1.1. Сопоставление марок стали типа «Ст» (ГОСТ 380-94) и «Fe» (ИСО 630-80 и ИСО 1052-82)

Марки стали типов
«Ст»«Fe»
Ст0Fe 310-0
Ст1кп
Ст1пс
Ст1сп
Ст2кп
Ст2пс
Ст2сп
Ст3кпFe 360-A
Ст3псFe 360-B
Ст3ГпсFe 360-B
Ст3спFe 360-C
Ст3ГспFe 360-C
Fe 360-D
Ст4кпFe 430-A
Ст4псFe 430-B
Ст4спFe 430-C
Fe 430-D
Ст5псFe 510-B, Fe 490
Ст5ГпсFe 510-B, Fe 490
Ст5спFe 510-C, Fe 490
Ст6псFe 590
Ст6спFe 590
Fe 690

Марки зарубежных аналогов углеродистой стали обыкновенного качества, определенные по совпадению значений или интервалов содержания основных элементов (С, Si, Mn, Р и S), приведены в табл. 2, а определенные из сопоставления временного сопротивления разрыву σв и предела текучести σт (при этом разброс значений σв и σт в пределах ±50 МПа) — в табл. 3.2. Марки зарубежных углеродистых сталей обыкновенного качества, близких по химическому составу отечественным сталям

Россия ГОСТСША (ASTM)Германия (DIN) Япония (JIS)
Ст2спRSt34-2
Ст3Гпс, Ст5ГпсA572/42St52-3ИSM41B
Ст3ГпсA131/B, A573/58SM41B

3. Марки зарубежных углеродистых сталей обыкновенного качества, соответсвующих отечественным по механическим свойствам

Россия ГОСТСША (ASTM)Германия (DIN) Япония (JIS)
Ст2кпUst34-2SS34
Ст2пс
Ст3спA283/CRSt37-2
Ст3кпA283/CUSt37-2
Ст3пс
Ст3ГпсA572/42SM41B
Ст3ГспA131/BSM41B
Ст4спA283/DRSt42-2SS41
Ст4спA131/ASt44-2SM41A
Ст5спSt50-2SS50
Ст6спSt60-2

Химические составы сталей углеродистых обыкновенного качества по ГОСТ 380-94, стандартам ИСО и национальным зарубежным стандартам приведены в табл. 4—6. 4. Химический состав углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-94

Марка сталиМассовая доля элементов, %
СMnSi
Ст0≤0,23
Ст1кп0,06-0,120,25-0,50≤0,05
Ст1пс0,05-0,15
Ст1сп0,15-0,30
Ст2кп0,09-0,15≤0,05
Ст2пс0,05-0,15
Ст2сп0,15-0,30
Ст3кп0,14-0,220,30-0,60≤0,05
Ст3пс0,05-0,15
Ст3сп0,40-0,650,15-0,30
Ст3Гпс≤0,15
Ст3Гсп0,14-0,200,80-1,100,15-0,30
Ст4кп0,18-0,270,40-0,70≤0,05
Ст4пс0,05-0,15
Ст4сп0,15-0,30
Ст5пс0,05-0,15
Ст5сп0,28-0,370,50-0,800,15-0,30
Ст5Гпс0,22-0,300,80-1,20≤0,15
Ст6пс0,05-0,15
Ст6сп0,38-0,490,50-0,800,15-0,30

5. Химический состав стали марок «Fe» по международным стандартам ИСО 630-80 и ИСО 1052-82

Марка стали Категория качества Толщина проката, ммМассовая доля элементов, %, не более Степень раскисления
СMnSiPSN
Fe3101,60,55
Fe360A0,201,60,550,0600,050
BДо 160,180,0500,0500,009
Св. 160,200,0500,0500,009
C0,170,0450,0450,009E
0,170,0400,040CF
Fe430A0,241,60,550,0600,050
BДо 400,210,0500,0500,009E
Св. 400,220,0500,0500,009E
C0,200,0450,0450,009E
0,200,0400,040CF
Fe510B0,221,60,550,0500,050E
CДо 160,200,0450,045E
Св. 160,220,0450,045E
До 350,200,0400,040CF
Св. 350,220,0400,040CF
Fe4900,0500,050
Fe5900,0500,050
Fe6900,0500,050
Примечания: 1. Знак «-» означает, что показатель не нормируется; 2. Е — спокойная сталь: 3. CF — мелкозернистая спокойная сталь. Рекомендуемая массовая доля общего алюминия не менее 0,02 %.

6. Химический состав зарубежных аналогов углеродистых сталей по национальным стандартам

Страна, стандартМарка сталиМассовая доля элементов, %
CSiMnPSПрочие
Германия
DIN 17100RSt34-20,150,03-0,300,20-0,300,050,050,007N
St52-3И0,220,351,600,040,040,009N
США
ASTM A572Grade 420,210,400,05-1,350,040,05
ASTM A131Grade B0,210,350,8-1,10,040,04
ASTM A573Grade 580,230,10-0,350,6-0,90,040,05
Япония
JIS G3106SM41B0,220,350,6-1,20,040,04

Производство

Изготовлением металлических сплавов занимается металлургическая промышленность. Специфика процесса получения углеродистой стали, заключается в переработке чугунных заготовок с уменьшением таких взвесей, как сера и фосфор, а также углерод, до требуемой концентрации. Различия методики окисления, посредством которой удаляют углерод, позволяет выделить различные виды плавки.

Кислородно-конвертерный способ

Основой методики был бессемеровский метод, который предусматривает продувку жидкого чугуна воздухом. Во время этого процесса, углерод окислялся и удалялся из сплава, после чего, чугунные слитки постепенно превращаются в сталь. Производительность данной методики высока, но сера и фосфор оставались в металле. Кроме того, углеродистая сталь насыщается газами, в том числе, азотом. Это улучшает прочность, но снижает пластичность, сталь становится более склонной к старению и изобилию неметаллическими элементами.

Учитывая низкое качество стали, получаемой бессемеровским методом, его перестали использовать. На замену пришел кислородно-конвертерный способ, отличием которого является использование чистого кислорода, вместо воздуха, при выполнении продувки жидкого чугуна. Использование определенных технических условий, при продувке, значительно снизило количество азота и других вредных примесей. В результате, углеродистая сталь, полученная кислородно-конвертерным способом, по качеству приближена к сплавам, переплавляемым в мартеновских печах.

Технико-экономические показатели конверторного способа подтверждают целесообразность такой плавки и позволяют вытеснить устаревшие методы изготовления стали.

Мартеновский метод

Особенностью способа получения углеродистой стали, является выжигание углерода из чугунных сплавов не только с помощью воздуха, но и за счет добавления железных руд и ржавых изделий из металла. Этот процесс обычно происходит внутри печей, к которым подводят подогретый воздух и горючий газ.

Размер таких плавильных ванн очень велик, они могут вмещать до 500 тонн расплавленного металла. Температура в таких емкостях поддерживается на уровне 1700 ºC, а выжигание углерода происходит в несколько этапов. Сначала, благодаря избытку кислорода в горючих газах, а когда образуется шлак над расплавленным металлом, посредством оксидов железа. При их взаимодействии образуются шлаки фосфатов и силикатов, которые, в дальнейшем удаляются и сталь приобретает требуемые по качеству свойства.

Плавка стали в мартеновских печах проходит около 7 часов. Это позволяет отрегулировать нужный состав сплава, при добавлении различных руд или лома. Углеродистая сталь давно изготавливается этим методом. Такие печи, в наше время, можно найти на территории стран бывшего Советского Союза, а также – в Индии.

Электротермический способ

Изготовить качественную сталь с минимальным содержанием вредных примесей, удается при плавке в вакуумных топках электродуговых или индукционных печей. Благодаря улучшенным свойствам электростали, удается изготовить жаростойкие и инструментальные сплавы. Процесс преобразования сырья в углеродистую сталь, происходит в вакууме, благодаря чему качество полученных заготовок, будет выше, относительно рассмотренных ранее методов.

Стоимость такой обработки металлов дороже, поэтому данный метод используют при технологической необходимости в качественном изделии. Для удешевления технологического процесса используют специальный ковш, который разогревают внутри вакуумной емкости.

Особенности легированных сплавов

Наряду с углеродистыми качественными сталями, для конструкций в строительстве, а также для деталей машиностроения и приборостроения применяют легированную сталь. Легирование металла (обогащение основного состава полезными добавками) наделяет готовые изделия рядом специальных свойств, улучшает технологические, прочностные, физико-химические качества.

Добавки в виде марганца, никеля, хрома вводят по одному элементу или группой. В зависимости от процентного содержания дополнительных компонентов выделяют три группы сталей:

  • до 2,5-5 % примесей – материал низколегированный;
  • до 10 % добавок – металл среднелегированный;
  • свыше 10 % примесей – высоколегированный прокат.

Маркировка легирующих сталей конструкционного типа имеет сложную структуру:

  • начинается с двух цифр, обозначающий процентный состав углерода;
  • русской буквой прописывают конкретный элемент легирования;
  • следующая за буквой цифра указывает процентное содержание этой присадки;
  • завершающая буква «А» сообщает, что сталь высококачественная.

Преимущества добавок

Основная задача легирующих компонентов – повысить прокаливаемость сплава, около 90 % которого приходится на феррит, представляющий собой конгломерат углерода с легирующими элементами в твердом виде. После добавления легирующих включений к ферритовой основе происходит их растворение, способствующее уплотнению феррита. Процесс легирования позволяет существенно улучшить качество итогового сплава:

  • повысить прочность, не подвергая изделия термической обработке;
  • усилить твердость, ударную вязкость, уровень прокаливаемости;
  • обогатить особыми свойствами (жаропрочность, стойкость к коррозии).

Разные виды добавок улучшают определенные показатели конструкционной стали. Введение никеля способствует повышению ударной вязкости, а в содружестве с хромом обеспечивает способность к глубокому прокаливанию. Подобное сочетание примесей гарантирует равномерное улучшение свойств конгломерата по всей площади сечения.

Недостатки

К недостаткам хромоникелевого улучшения можно отнести вероятность хрупкости после отпускного процесса. Недостаток устраняют путем введения молибдена (0,2-0,4 %). Область применения легированного материала этого вида – крупные цементируемые изделия (валы, шестерни, шатуны) улучшенной прочности, износостойкости, пластичности. Для существенного усиления этих свойств молибден заменяют присадкой вольфрама, которая устраняет также отпускную хрупкость.

Появление тонких нитеобразных дефектов (волосовины) связано со скоплением неметаллических примесей, представляющих собой продукты раскисления. Их направленность отражает текучесть металла под действием давления во время горячей обработки. Преимущественный состав волосовин – силикатные включения.

Изделия из легированных сплавов малоуглеродистого вида часто страдают от межкристаллических трещин. Причина образующихся дефектов связана усадкой, их расположение обычно совпадает с осью слитка. На поверхность трещины не выходят в отличие от волосовин, с целью их устранения поверхность заготовки подвергают зачистке. Для защиты от появления дефектов, ухудшающих качество металла, разработан ряд специальных мероприятий.

  • Стали и сплавы. Марочник. Справ. изд./ В. Г. Сорокин и др. Науч. С77. В. Г. Сорокин, М. А. Гервасьев — М.: «Интермет Инжиниринг», 2001
  • Статья в Википедии
  • Лахтин Ю. М. Основы металловедения. — М.: Металлургия, 1988.
  • Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley

Требования ГОСТ 380-2005

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

В ГОСТе 380-2005 оговариваются все требования к характеристикам, которые должны иметь углеродистые конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством. Такие стали используются преимущественно для производства:

  • метизных изделий;
  • изделий, полученных методом штамповки и ковки;
  • металла в листах различной толщины;
  • сортового проката;
  • заготовок, полученных методом литья и катания;
  • широкополосного проката;
  • фасонного проката;
  • металлических лент и проволоки различного диаметра;
  • продукции, полученной после обработки металла на прокатном оборудовании обжимного типа (слябы, блюмы и др.);
  • металлических слитков.

Листовой прокат подразделяется на категории по нормируемым характеристикам

В соответствии с положениями вышеуказанного ГОСТа, выпуск углеродистых сталей обыкновенного качества происходит в различных вариантах раскисления, в соответствии с которыми их делят на кипящие, полуспокойные, спокойные. Обозначения всех марок таких стальных сплавов начинаются с букв «Ст», за которыми следуют остальные элементы маркировки.

Сразу после литер, указывающих на категорию стали, в ее маркировке стоят цифры, по которым можно определить номер марки. Узнать о том, к какому типу по степени раскисления относится та или иная углеродистая сталь обыкновенного качества, можно по буквам «кп», «пс» и «сп». В обозначении некоторых марок можно увидеть букву «Г». Это означает, что в составе данной стали такой элемент, как марганец, присутствует в количестве, не превышающем 0,8%.

Сферы применения углеродистых сталей обыкновенного качества

У13А

У13А Челябинск

Марка :У13А
Классификация :Сталь инструментальная углеродистая
Применение:инструменты повышенной износостойкости, работающие при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки
Зарубежные аналоги:Известны

Химический состав в % материала У13А

ГОСТ 1435-74, в последней версии ГОСТа материал отсутствует

CSiMnNiSPCrCu
1.26- 1.340.17- 0.330.17- 0.28до 0.2до 0.018до 0.025до 0.2до 0.2

Температура критических точек материала У13А.

Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 830 , Ar1 = 700 , Mn = 190

Механические свойства при Т=20oС материала У13А .

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Лента отожжен.0.08-3900
Твердость У13А после отжига ,HB 10 -1 = 217 МПа

Физические свойства материала У13А .

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
207800

Зарубежные аналоги материала У13А Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

ЯпонияФранцияИталияБолгарияВенгрияПольшаЧехия
JISAFNORUNIBDSMSZPNCSN

Обозначения:

Механические свойства :
-Предел кратковременной прочности ,
sT-Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5-Относительное удлинение при разрыве ,
y-Относительное сужение ,
KCU-Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB-Твердость по Бринеллю ,
Физические свойства :
T-Температура, при которой получены данные свойства ,
E-Модуль упругости первого рода ,
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,

У13А-Сталь инструментальная углеродистая У13А-химический состав, механические, физические и технологические свойства, плотность, твердость, применение

Доступный металлопрокат

Материал У13А Челябинск

Без стали не обходится ни одно производство, будь то тяжелое машиностроение или изготовление бытовых электроприборов. Существует множество марок этого продукта, а также большое количество форм отпуска. Наша компания реализует материал У13А большими партиями и с минимальной наценкой. Для уточнения свойств и характеристик конкретной марки можно обратиться к менеджерам компании.

Как и вся продукция, материал У13А закупается у ведущих производителей. Поэтому мы готовы со всей ответственностью давать гарантию на качество. Минимальное количество посредников определяет и низкую стоимость. Вкупе с быстрой доставкой, это дает возможность нашим бизнес-партнеры вести стабильное и взаимовыгодное сотрудничество.

Помимо отпуска, в форме той или иной детали (заготовки), наша компания реализует обработку металлов. Все мероприятия проходят четкий контроль на соответствие ГОСТа и правилам. Специалисты нашего предприятия осуществляют такие работы как оцинкование, создание деталей по чертежам заказчика, производство отливок, изготовление различных профилей и многое другое.

Имея в арсенале новейшее оборудование и огромный, опыт мы можем предложить проверку изделия по ряду параметров, таким как прочностные характеристики, химический состав, чистота сплава и так далее.

Каждому покупателю предложен огромный ассортимент продукции различного формата, а также актуальных услуг и работ. Чтобы быстрее разобраться и выбрать товар соответствующий потребностям, нужно связаться с менеджером компании и получить развернутую информацию по всем интересующим вопросам.

Материал У13А купить в Челябинске

Индивидуальная стоимость выстраивается за счет персонального общения с каждым потенциальным заказчиком. Менеджеры учитывают объем сделки, делают скидки постоянным клиентам и ведут открытый диалог. В результате, даже при возникновении спорных ситуаций мы способны найти компромисс и прийти к решению, удовлетворяющему обе стороны.

Доставка

Работы по осуществлению логистики входят в пакет наших профессиональных услуг. Мы постоянно совершенствуем свои знания, приобретаем новейшую технику, для того, чтобы груз был доставлен в любую точку России.

Наличие собственных железнодорожных подъездов заметно увеличивает скорость отгрузки и последующей доставки. Имея такие ресурсы, мы гарантируем доставку грузов любого объема и габаритов. Такой профессиональный подход и делает нас лидерами на рынке металлопродукции.

metcontinent.ru

Характеристики стали СТ3

Все характеристики стали ст3 регулируют нормативы ГОСТ 380-71. В его состав может входить от 0,14 до 0,22% углерода. Сталь 3 имеет качественные свойства, которые определяются свариваемостью, механическими свойствами и коррозийной стойкостью. От механических характеристик зависит то, к какой группе относится сталь: высокопрочная, обычной или повышенной прочности.

Химический состав стали СТ3

Марка сталиМассовая доля элементов, %Углерод МарганецКремний
СТ3кп0,14-0,220,30-0,60Не более 0,5
СТ3пс0,14-0,220,40-0,650,5-0,15
СТ3сп0,14-0,220,40-0,650,15-0,30
СТ3Гпс0,14-0,220,80-1,10не более 0,15
СТ3Гсп0,14-0,200,80-1,100,15-0,30

Ударная вязкость проката из стали СТ3

Марка стали*Толщина прокатаУдарная вязкость, ДЖ/см2, не менее
KCUKCV
+20°С-20°Спосле
механического
старения
+20°С20°С
СТ3пс
СТ3сп
СТ3Гпс
СТ3Гсп
3,0-5,049499,8
5,1-10,0108494934
10,1-26,098292934
26,1-40,088
* Для стали СТ3кп ударная вязкость не нормируется

Массовая доля элементов стали Ст3сп по ГОСТ 380-2005

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Ni
(Никель)
Cu
(Медь)
As
(Мышьяк)
Fe
(Железо)
0,14 — 0,220,15 — 0,30,4 — 0,65< 0,05< 0,05< 0,3< 0,3< 0,3< 0,08остальное

При мартеновской и конвертерной выплавке доля азота составляет 0,01%. Допускается увеличение N < 0,013% при условии снижения массовой доли P не менее, чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%. ТУ 14-1-5283-94: по требованию потребителя P < 0,035, S < 0,04.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий