Горячекатаный шестигранник Ст3пс: конструкционный прокат для машиностроения и металлоконструкций
Горячекатаный шестигранник Ст3пс — профильный прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3пс (полуспокойная). Продукция выпускается методом горячей прокатки на сортовых станах и поставляется в соответствии с ГОСТ 2879-2006 (сортамент) и ГОСТ 535-2005 (общие технические требования). Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей: она раскислена алюминием и кремнием частично, что обеспечивает более плотную структуру по сравнению с кипящей сталью при меньшей стоимости, чем у спокойной.
Технические характеристики и сортамент
Шестигранник горячекатаный Ст3пс производится в диапазоне размеров «под ключ» от 8 до 100 мм. Стандартный сортамент охватывает диаметры вписанной окружности 8, 10, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 41, 46, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90 и 100 мм. Прокат поставляется в прутках длиной от 2 до 6 м (мерная, немерная, кратная длина) и в мотках для малых сечений. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для размеров до 50 мм и 0,8 % для крупных сечений.
Химический состав стали Ст3пс по ГОСТ 380-2005: углерод — 0,14–0,22 %, кремний — 0,05–0,15 %, марганец — 0,40–0,65 %, фосфор — не более 0,035 %, сера — не более 0,040 %, хром — не более 0,30 %, никель — не более 0,30 %, медь — не более 0,30 %, мышьяк — не более 0,08 %. Ограниченное содержание кремния (до 0,15 %) отличает полуспокойную сталь от спокойной Ст3сп, где кремний составляет 0,15–0,30 %.
Механические свойства
| Показатель | Значение | Условия испытаний | Норматив | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести т | 245 | при растяжении | ГОСТ 535-2005 | МПа |
| Временное сопротивление в | 370–490 | при растяжении | ГОСТ 535-2005 | МПа |
| Относительное удлинение 5 | 26 | при растяжении | ГОСТ 535-2005 | % |
| Ударная вязкость KCU | 39 | при +20 C | ГОСТ 535-2005 | Дж/см |
| Твёрдость | не нормируется | по Бринеллю | справочно | HB |
Технологические свойства
Сталь Ст3пс обладает хорошей свариваемостью без ограничений по толщине при ручной дуговой, автоматической под флюсом и газовой сварке. Обрабатываемость резанием удовлетворительная в нормализованном состоянии. Шестигранник горячекатаный Ст3пс допускает холодную гибку, рубку на прессах, обработку на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Ковка возможна в интервале 1250–800 C с последующим медленным охлаждением. Прокат не склонен к закалке при воздушном охлаждении, что исключает образование хрупких закалочных структур при сварке.
Области применения
- Изготовление крепёжных изделий: болтов, гаек, шпилек, анкеров для строительных металлоконструкций и мостовых сооружений.
- Производство деталей сельскохозяйственной техники: валов, осей, втулок, пальцев для почвообрабатывающих орудий и зерноуборочных комбайнов.
- Элементы трубопроводной арматуры: шпиндели, штоки, крепёж фланцевых соединений для систем отопления, водоснабжения и технологических трубопроводов.
- Заготовки для токарной обработки в станкостроении: рычаги, тяги, переходники, втулки скольжения.
- Несущие элементы в автомобилестроении: кронштейны, стяжки, детали подвески грузового транспорта.
- Металлоконструкции общего назначения: раскосы, связи, элементы решётчатых ферм в промышленном строительстве.
Условия эксплуатации и ограничения
Шестигранник Ст3пс работоспособен в диапазоне температур от –40 C до +425 C. При температурах ниже –40 C наблюдается снижение ударной вязкости, что ограничивает применение в конструкциях северного исполнения. Сталь не предназначена для работы в агрессивных химических средах без защитных покрытий: во влажной атмосфере и при контакте с электролитами требуется цинкование, окраска или иная антикоррозионная защита. Предельная рабочая температура ограничена процессами ползучести и окисления.
Вопросы и ответы
Чем Ст3пс отличается от Ст3сп и Ст3кп?
Ст3пс — полуспокойная сталь с содержанием кремния 0,05–0,15 %, раскисленная частично. Ст3сп содержит 0,15–0,30 % кремния и полностью раскислена, обеспечивая более однородную структуру. Ст3кп — кипящая сталь, не раскисленная кремнием, с наибольшей склонностью к ликвации и пористости. Шестигранник из Ст3пс занимает промежуточное положение по качеству и стоимости.
Какой стандарт регламентирует размеры горячекатаного шестигранника?
Сортамент шестигранного проката установлен ГОСТ 2879-2006. Размеры «под ключ» нормируются от 8 до 100 мм, предельные отклонения зависят от точности прокатки. Технические требования к стали — по ГОСТ 535-2005.
Допускается ли сварка шестигранника Ст3пс без предварительного подогрева?
Да, сталь Ст3пс сваривается без подогрева при толщине сечения до 30 мм. Для сечений свыше 30 мм и при отрицательных температурах окружающей среды рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
Какие виды термообработки применимы к шестиграннику Ст3пс?
Прокат поставляется в горячекатаном состоянии без термической обработки. При необходимости выполняется нормализация при 880–920 C для снятия внутренних напряжений и измельчения зерна. Закалка и отпуск не применяются из-за низкого содержания углерода, не обеспечивающего требуемую прокаливаемость.
