Конструкционные стальные листы Сталь 3 — сортамент и применение
Конструкционные стальные листы из стали Ст3 — базовая позиция металлопроката для узлов и конструкций, работающих при температурах от –40 до +425 C. Материал относится к группе углеродистых сталей обыкновенного качества, поставляется по ГОСТ 14637–89 и ГОСТ 16523–97. Листовой прокат из Ст3 характеризуется стабильным сочетанием прочностных характеристик и технологичности при сварке, резке и гибке, что определяет его использование в качестве основного несущего материала в строительных металлоконструкциях и машиностроительных узлах.
Химический состав и механические свойства
Сталь Ст3 — низкоуглеродистая, с содержанием углерода 0,14–0,22 %. Легирующих элементов не содержит, что обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева для толщин до 20 мм. В зависимости от степени раскисления поставляется в спокойном (Ст3сп), полуспокойном (Ст3пс) и кипящем (Ст3кп) исполнениях. Для листового проката ответственного назначения предпочтительна категория 3 по ГОСТ 14637–89 с гарантированным пределом текучести и ударной вязкостью при температуре –20 C.
Механические показатели листового проката регламентируются в зависимости от толщины. Для листов толщиной до 20 мм предел текучести составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа. Относительное удлинение для тонколистового проката достигает 26 %, для толстолистового снижается до 22 %. Ударная вязкость KCU при –20 C для категории 3 — не менее 29 Дж/см.
| Толщина, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 2–3,9 | 245 | 370–480 | 26 | — |
| 4–10 | 245 | 370–480 | 24 | 29 |
| 11–20 | 245 | 370–480 | 23 | 29 |
| 21–40 | 235 | 370–480 | 22 | 29 |
Сортамент листового проката из Ст3
Листы из стали Ст3 выпускаются в нескольких исполнениях, различающихся технологией производства и геометрией:
- горячекатаный толстолистовой прокат толщиной 4–160 мм по ГОСТ 19903–74;
- горячекатаный тонколистовой прокат толщиной 0,5–3,9 мм по ГОСТ 16523–97;
- холоднокатаный тонколистовой прокат толщиной 0,5–3,0 мм с улучшенным качеством поверхности;
- лист рифленый «чечевица» и «ромб» толщиной основания 2,5–12 мм для настилов и площадок обслуживания;
- оцинкованный лист из стали Ст3пс для холодной штамповки и профилирования.
По точности прокатки листы поставляются повышенной (А) и нормальной (Б) точности, с плоским (ПВ) или волнистым (ВО) характером кромки. Для толстолистового проката нормируется серповидность — не более 1 мм на 1 м длины при ширине до 1000 мм.
Применение в промышленных конструкциях
Листовой прокат из Ст3 применяется в несущих элементах строительных металлоконструкций: колоннах, балках перекрытий, фермах, связевых системах каркасов производственных зданий. Материал пригоден для изготовления фасонных деталей, косынок, опорных плит и закладных элементов. В машиностроении из листа Ст3 изготавливают рамы, корпуса, кожухи, кронштейны и детали, не подвергающиеся значительным циклическим нагрузкам.
Для сварных конструкций, работающих при статических нагрузках, лист Ст3 — основной материал в производстве резервуаров для хранения воды и нефтепродуктов при температуре стенки не ниже –20 C. В вагоностроении и сельхозмашиностроении из листа Ст3 производят обшивку кузовов, бункеров, днища платформ. Рифленый лист Ст3 используется для настилов рабочих площадок, лестничных маршей и трапов в условиях повышенной запыленности и влажности.
Свариваемость и обработка
Сталь Ст3 относится к первой группе свариваемости — трещины при сварке не образуются, подогрев не требуется для листов толщиной до 30 мм. Сварка выполняется электродами типа Э42 и Э46 по ГОСТ 9467–75, полуавтоматической сваркой проволокой Св-08Г2С в среде CO. Для толстолистового проката свыше 30 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для снижения скорости охлаждения околошовной зоны.
Лист хорошо поддается холодной гибке с радиусом не менее 1,5 толщины при поперечном расположении линии гиба относительно направления прокатки. Резка выполняется механическим способом, газовой резкой и на гидроабразивных установках. При газовой резке листов толщиной более 40 мм необходима последующая механическая обработка кромки для удаления зоны термического влияния глубиной 1–2 мм.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист Ст3сп от Ст3пс?
Ст3сп — спокойная сталь, раскисленная алюминием и кремнием, с минимальным содержанием газов и равномерной структурой. Ст3пс — полуспокойная, с меньшей степенью раскисления. Для листового проката, работающего при отрицательных температурах и динамических нагрузках, предпочтительна Ст3сп категории 3.
Какая категория листа Ст3 гарантирует ударную вязкость?
Категория 3 по ГОСТ 14637–89 гарантирует ударную вязкость KCU при температуре –20 C не менее 29 Дж/см. Категории 1 и 2 ударную вязкость не нормируют и применяются для конструкций, работающих при положительных температурах.
Можно ли использовать лист Ст3 для сварных конструкций без ограничений?
Для статических нагрузок при температурах до –40 C — да, при условии применения стали спокойной плавки категории 3–5. Для конструкций, работающих при циклических нагрузках ниже –40 C, требуется применение низколегированных сталей типа 09Г2С.
Какой лист Ст3 применяется для настилов и площадок?
Для настилов рабочих площадок, лестниц и трапов применяется рифленый лист с ромбическим или чечевичным рифлением по ГОСТ 8568–77. Высота рифления — 0,2–0,3 толщины основания, что обеспечивает коэффициент сцепления не менее 0,6.
