Стальной квадрат Ст3пс: сортамент, характеристики и применение
Стальной квадрат Ст3пс — горячекатаный профиль квадратного сечения из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества, изготовленный по ГОСТ 2591-2006 (размеры) и ГОСТ 535-2005 (общие технические требования). Марка Ст3пс расшифровывается как сталь третьей категории, спокойная, с нормированным химическим составом и гарантированными механическими свойствами. В отличие от Ст3кп и Ст3пс, спокойная сталь раскислена алюминием и кремнием, что обеспечивает плотную макроструктуру, минимальную ликвацию и стабильные характеристики при отрицательных температурах.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат выпускается со стороной от 6 до 200 мм. Для размеров до 100 мм включительно применяется горячекатаный прокат обычной точности; свыше 100 мм — только по согласованию. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины, скручивание исключено. Длина мерная — 2–12 м, немерная — 1,5–12 м. Поставка осуществляется в прутках или мотках (для диаметров до 14 мм).
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Площадь сечения, см | Масса 1 м, кг | Марка стали |
|---|---|---|---|---|
| 10 | +0,3 / –0,3 | 1,00 | 0,785 | Ст3пс |
| 20 | +0,4 / –0,4 | 4,00 | 3,14 | Ст3пс |
| 40 | +0,6 / –0,6 | 16,00 | 12,56 | Ст3пс |
| 60 | +0,8 / –0,8 | 36,00 | 28,26 | Ст3пс |
| 100 | +1,0 / –1,0 | 100,00 | 78,50 | Ст3пс |
Химический состав и механические свойства
Химический состав Ст3пс по ГОСТ 380-2005: углерод — 0,14–0,22 %, кремний — 0,15–0,30 %, 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 %. Остаточный алюминий в спокойной стали присутствует в пределах 0,02–0,07 %, что обеспечивает мелкозернистую структуру.
Механические свойства при растяжении (образцы, нормализованные при 920 C): предел прочности — 370–490 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 26 %, ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 39 Дж/см, при –20 C — не менее 29 Дж/см. Твёрдость по Бринеллю — не более 156 HB. Свариваемость без ограничений: все виды дуговой сварки, включая ручную дуговую, механизированную в среде CO и автоматическую под флюсом.
Технологические операции и обработка
- Резка: абразивная, плазменная, ленточнопильная, гидроабразивная.
- Обработка резанием: точение, фрезерование, сверление — без предварительной термообработки.
- Гибка: холодная гибка в вальцах при отношении радиуса к стороне не менее 2,5.
- Сварка: ручная дуговая электродами Э42А, Э46, механизированная проволокой Св-08Г2С.
- Поверхностная защита: горячее цинкование, дробеструйная очистка до Sa 2, грунтование.
Области применения
Квадрат Ст3пс применяется в строительных металлоконструкциях — каркасы, связи, фахверки, элементы ферм покрытий. В машиностроении используется для изготовления валов, осей, рычагов, кронштейнов, шпинделей, не подверженных интенсивному износу. В сельхозмашиностроении — для рамных элементов, стоек культиваторов, деталей навесного оборудования. В энергетике — для опорных конструкций ЛЭП, траверс, заземляющих контуров. В нефтегазовой отрасли — для обвязки устьевого оборудования, эстакад трубопроводов, площадок обслуживания.
Эксплуатационные температуры: от –40 C до +425 C. При температурах ниже –20 C рекомендуется проверка ударной вязкости на образцах с концентратором типа V. Для ответственных сварных конструкций, работающих при динамических нагрузках, применяется только спокойная сталь Ст3пс — кипящая Ст3кп в таких условиях не допускается из-за склонности к хрупкому разрушению.
Вопросы и ответы
Чем Ст3пс отличается от Ст3кп?
Ст3пс — спокойная сталь, раскисленная кремнием и алюминием, с плотной структурой и стабильной ударной вязкостью при отрицательных температурах. Ст3кп — кипящая, с повышенной ликвацией и ограниченным применением в сварных конструкциях.
Какой стандарт регламентирует размеры квадрата?
ГОСТ 2591-2006 устанавливает сортамент горячекатаного квадратного проката, ГОСТ 535-2005 — общие технические требования к прокату из углеродистой стали обыкновенного качества.
Допускается ли сварка квадрата Ст3пс без подогрева?
Да, при толщине стенки до 30 мм сварка выполняется без предварительного подогрева. При температуре окружающего воздуха ниже –10 C рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Какие виды термообработки применимы?
Нормализация при 900–930 C, отжиг при 750–780 C, закалка с отпуском не применяется из-за низкого содержания углерода. Улучшение нецелесообразно.
