Углеродистая сталь марки ст3сп — обыкновенного качества

Автор: | 20.12.2019
Содержание:

Заменители

Сталь СтЗпс,
Сталь С245

Иностранные аналоги




Европа EN 10027-1 (EN 10027-2) S235JR (1.0038)
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
к содержанию ↑

Расшифровка стали Ст3сп

  • Буквы «В» обозначает, что данная сталь, поставляемая по механическим свойствам и с отдельными требованиями по химическому составу,
  • Буквы «Ст» обозначает «Сталь»,
  • цифра 3 обозначает условный номер марки в зависимости от химического состава,
  • буквы «сп» — спокойная (степень раскисления стали),
  • Если после буквы «сп» следует цифра, то она обозначает категорию. Если цифры нет, то категория стали 1. В зависимости от категории сталь имеет различные нормируемые показатели (см. ниже).




к содержанию ↑

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 535-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 380-94, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89.
  • Лист толстый ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 19903-74.
  • Лента ГОСТ 503-81, ГОСТ 6009-74.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 535-88.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 10705-80.

Характеристики, применение и назначение

Сталь Ст3сп относится к конструкционным углеродистым сталям обыкновенного качества общего назначения и применяется для изготовления следующих деталей и конструкций:

  • Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.
  • Фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках:
    • при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425 °C;
    • при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -20 до +425 °C при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

По международному стандарту ИСО 630:1995 сталь Ст3сп обозначается Е 235-С (Fe 360-C)

Ст.3 является широко распространенной сталью в нефтяной, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Из стали этой марки можно изготавливать сварные и штампованные изделия:

  • рамы,
  • каркасы
  • салазки тяжелого нефтепромыслового оборудования
  • основания (блоки)
  • детали буровых и эксплуатационных вышек и мачт
  • тормозные ленты
  • шкивы
  • кулачковые соединительные муфты буровых установок
  • ключи
  • заглушки
  • крышки грязевых насосов
  • стойки
  • кронштейны
  • корпуса редукторов
  • станины буровых установок и т.д.
к содержанию ↑

Температура критических точек, °C

Ас1 Ас3 Аr3 Аr1
735 850 835 680

Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

C Mn Si P S Cr Ni Cu As
не более
0,14-0,22 0,40-0,65 0,12-0,30 0,04 0,05 0,30 0,30 0,30 0,08




к содержанию ↑

Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

Марка стали Массовая доля химических элементов
углерода марганца кремния
Ст3сп 0,14-0,22 0,40-0,65 0,15-0,30

ПРИМЕЧАНИЕ.

  1. Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3сп, должна быть не более 0,30% каждого.
  2. Массовая доля серы в стали Ст3сп, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
  3. Массовая доля азота в стали должна быть не более:
    • выплавленной в электропечах — 0,012%;
    • мартеновской и конвертерной — 0,010%.
  4. Массовая доля мышьяка должна быть не более 0,080%.
к содержанию ↑

Нормируемые показатели стали Ст3сп 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.
к содержанию ↑

Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗсп5
ГОСТ 380
СтЗсп4-5
ГОСТ 380
СтЗсп4
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10705
группа В
ГОСТ 10706
группа В
ТУ 14-3-377-87 ТУ 14-3-1399-95 ГОСТ 10706
группа В
Номинальный
диаметр, мм
10-500 450-1400 200-400 200, 350, 400, 500 400-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ГОСТ 10705 ГОСТ 10706 ТУ 14-3-377-87 ТУ 14-3-1399-95 ГОСТ 10706
Транспортируемая среда
(см. обозначения
таблицы 5.1)
Среды
групп
Б, В
Среды
группы В
Среды
группы Б,
кроме СУГ
Среды
группы В,
кроме пара и
горячей воды
Все среды,
кроме
группы
А(а) и СУГ
Среды
группы Б,
кроме СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤1,6 ≤2,5 ≤1,6
Максимальная
температура,
°С
300 200 300 200
Толщина
стенки
трубы,
мм
≤12 ≤10
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

к содержанию ↑

Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3сп (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
класс прочности,
стандарт или ТУ
СтЗспЗ,
СтЗсп2
ГОСТ 380
СтЗсп5
ГОСТ 380
Технические
требования
на трубы
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-943-80 ТУ 14-3-954-80
Номинальный
диаметр, мм
200-500 500-1400
Виды испытаний
и требований
(стандарт или ТУ)
ТУ 14-3-943-80 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
Все среды,
кроме группы
А и СУГ
Расчетные
параметры
трубопровода
Максимальное
давление,
МПа
≤1,6 ≤2,5
Максимальная
температура,
°С
200 300
Толщина
стенки
трубы,
мм
≤6 ≤12
Минимальная
температура в
зависимости от
толщины стенки
трубы при
напряжении
в стенке от
внутренго
давления [σ], °C
более
0,35[σ]
минус 30 минус 20
не более
0,35[σ]
минус 20

ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

к содержанию ↑

Применение стали Ст3сп для крепежных деталей(ГОСТ 32569-2013)

Марка
стали
Технические
требования
Допустимые
параметры
эксплуатации
Назначение
Температура
стенки, °С
Давление
среды,
МПа (кгс/см2),
не более
СтЗсп4
ГОСТ 380
СТП 26.260.2043 От -20
до +300
2,5 (25) Шпильки,
болты,
гайки
10 (100) Шайбы
к содержанию ↑

Условия применения стали Ст3сп 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
Ст3сп
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 Ст3сп
не более 25 мм;
для категории 3
толщина листа не
более 40 мм

к содержанию ↑

Стойкость конструкционных материалов против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)

Группа
стойкости
Балл Эрозионная
стойкость по
отношению к
стали 12X18H10T
Материал
Нестойкие 6 0,005-0,05 Cтали ВСт3сп3
и ее сварные
соединения.

ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

к содержанию ↑

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

Марка стали Ст3сп
Временное
сопротивление
σв, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
до 10 включ. 380-490
(39-50)
св.10 370-480
(38-49)
Предел
текучести
σт, Н/мм2 (кгс/мм2),
для проката толщин, мм
(не менее)
до 10 включ. 255(26)
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.
к содержанию ↑

Ударная вязкость проката (ГОСТ 535-2005)

Марка стали Ст3сп
Толщина
проката, мм
Св. 5,0
до 10,0
включ.
KCU,
Дж/см2
(кгс*м/см2),
не менее
Тип образца по ГОСТ 9454 2,3
При температуре, °С +20 108(11)
-20 49(5)
После механического старения 49(5)
KCV,
Дж/см2
(кгс*м/см2),
не менее
Тип образца по ГОСТ 9454 12,13
При температуре, °С +20 34(3,5)
-20

ПРИМЕЧАНИЕ

  • Знак «-» означает, что показатель не нормируется.
  • Определение ударной вязкости проката круглого сечения проводят начиная с диаметра 12 мм, квадратного — начиная со стороны квадрата 11 мм.
  • Допускается снижение величины ударной вязкости на одном образце на 30 %, при этом среднее значение должно быть не ниже норм, указанных в настоящей таблице.
  • Ударную вязкость KCV определяют при толщине проката до 20 мм включительно.
к содержанию ↑

Механические свойства проката

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(образцыпоперечные) Лист горячекатаный До 2,0 вкл. 370-480 (20)
Св. 2,0 до 3,9 вкл. (22)
Лист холоднокатаный До 2,0 вкл. 370-480 (22)
Св. 2,0 до 3,9 вкл. (24)
к содержанию ↑

Механические свойства поковок

ГОСТ Термообработка Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5,% ψ, % KCU, Дж/см2 Твердость НВ
не менее
ГОСТ 8479-70 Нормализация До 100 175 353 28 55 64 101-143
100-300 175 353 24 50 59
До 100 195 392 26 55 59 111-156
100-300 195 392 23 50 54
к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

Вид проката Направление вырезки образца Сечение, мм KCU, Дж/см2
+20 °C -20 °C после механического старения
не менее
Лист Поперечное 5-9 78 39 39
10-25 68 29 29
26-40 49
Широкая полоса Продольное 5-9 98 49 49
10-25 78 29 29
26-40 68
Сортовой и фасонный То же 5-9 108 49 49
10-25 98 29 29
26-40 88
к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5,% ψ, % KCU, Дж/см2
Горячекатаная заготовка размерами 140×120 мм
20 220 445 33 59 154
300 205 199
500 180 285 34 80 119
Лист и фасонный прокат в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм
20 205-340 420-520 28-37 56-68
200 215-285
300 05-265
400 155-255 275-490 34-43 60-73
500 125-175 215-390 36-43 60-73
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный.
Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с
700 73 100 57 96
800 51 63 95 95
900 38 65 84 100
1000 25 43 79 100
1100 19 31 80 100
1200 14 25 84 100
к содержанию ↑

Предел выносливости

Образец σ-1, МПа n
Гладкий 191 107
С надрезом 93 107

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист толщиной 40 мм в горячекатаном состоянии.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,8 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σв = 400 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Сварка

Свариваемость — сваривается без ограничений; способы сварки: РДС, АДС пс флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Допускается применение стали ст3сп для сварных соединений трубопроводной арматуры при температуре рабочей среды (стенки) от -20 до 300 °C.

Сварочные материалы для электродуговой сварки

Марка
основного
материала
Тип электрода по
ГОСТ, ТУ,
(рекомендуемые
марки
электродов)
Температура
применения, °С
Дополнительные
указания
Ст3сп 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
(630–660) °С, 2 ч
к содержанию ↑

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
Ст3сп 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
Ст3сп 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
к содержанию ↑

Сварочные материалы для сварки стали ст3сп с другими сталями

Марки
свариваемых
сталей
Сварочные
материалы
Температура
применения, °С
Ст3сп 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 ст3сп

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
Ст3сп До 36 Не требуется Не требуется Не ограничивается Не требуется
Свыше 36 до 100 630-660
Свыше 100 100
к содержанию ↑

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
Ст3сп 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.

к содержанию ↑

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
Ст3сп 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.

к содержанию ↑

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 Ст3сп 1,6
2,0
3,0
От 100 до 120
От 150 до 170
От 200 до 240
От 12 до 14

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка
стали
Температура, К (°С)
323
(50)
373
(100)
423
(150)
473
(200)
523
(250)
573
(300)
623
(350)
673
(400)
723
(450)
773
(500)
823
(550)
873
(600)
Ст3сп5 11,5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка
стали
Температура, К (°С)
293
(20)
323
(50)
373
(100)
423
(150)
473
(200)
523
(250)
573
(300)
623
(350)
673
(400)
723
(450)
773
(500)
Ст3сп5, 200
(2,04)
197
(2,01)
195
(1,99)
192
(1,96)
190
(1,94)
185
(1,88)
180
(1,84)
175
(1,79)
170
(1,73)
165
(1,68)
160
(1,63)
к содержанию ↑

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700
Ст3сп 55 54 50 45 39 34 30

Узнать еще

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *