Стальной пруток Ст3пс — конструкционный прокат общего назначения
Стальной пруток Ст3пс — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3пс (полуспокойная). Материал относится к группе конструкционных сталей, поставляемых по ГОСТ 535-2005 и ГОСТ 2591-2006, и предназначен для изготовления деталей, работающих при температурах от –40 до +425 C без ударных нагрузок. Полуспокойная степень раскисления обеспечивает плотную структуру металла при сохранении технологичности в обработке давлением.
Химический состав и механические характеристики
Химический состав прутка Ст3пс регламентируется ГОСТ 380-2005. Содержание углерода находится в пределах 0,14–0,22 %, марганца — 0,40–0,65 %, кремния — 0,05–0,15 %. Ограниченное содержание кремния отличает полуспокойную сталь от спокойной (Ст3сп) и определяет особенности поведения металла при сварке и термической обработке.
Механические свойства прутка зависят от диаметра проката. Для диаметров 20–40 мм предел текучести составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 26 %. Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 108 Дж/см. Твердость горячекатаного прутка обычно находится в диапазоне 131–179 HB.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 255 | 390–490 | 28 | 118 |
| 21–40 | 245 | 370–490 | 26 | 108 |
| 41–100 | 235 | 370–490 | 24 | 98 |
Сортамент и геометрические параметры
Горячекатаный пруток Ст3пс выпускается в диаметрах от 5 до 250 мм. Наиболее востребованный диапазон — 10–80 мм. Допуски на диаметр устанавливаются по ГОСТ 2591-2006: для размеров до 30 мм — 0,4 мм, для 30–50 мм — 0,5 мм, для 50–80 мм — 0,8 мм. Кривизна прутка не должна превышать 0,5 % длины. Мерность поставки — от 2 до 12 м, возможна поставка немерной длины.
Технологические свойства
Сталь Ст3пс хорошо обрабатывается резанием: коэффициент обрабатываемости составляет 0,9 относительно стали 45. Материал пригоден для холодной механической обработки на токарных, фрезерных и сверлильных станках. Свариваемость — без ограничений, все виды сварки: ручная дуговая, автоматическая под флюсом, контактная. Полуспокойная сталь менее склонна к образованию горячих трещин при сварке, чем кипящая сталь Ст3кп.
Пруток допускает гибку в холодном состоянии при радиусах не менее 2,5 диаметра. Для операций высадки и штамповки рекомендуется подогрев до 200–300 C. Упрочнение термической обработкой не применяется — материал используется преимущественно в горячекатаном или нормализованном состоянии.
Применение в промышленности
Пруток Ст3пс востребован в отраслях, где требуется сочетание достаточной прочности, пластичности и низкой стоимости материала:
- строительные металлоконструкции — связи, распорки, элементы каркасов зданий и сооружений;
- машиностроение — валы, оси, шпильки, тяги, пальцы, крепежные изделия общего назначения;
- производство арматурных изделий — закладные детали, анкерные болты, хомуты;
- сельскохозяйственное машиностроение — детали навесного оборудования, рамы, кронштейны;
- метизная промышленность — гвозди, болты, гайки, шайбы, производимые холодной высадкой;
- судостроение и вагоностроение — элементы корпусных конструкций, не испытывающих значительных знакопеременных нагрузок.
Условия эксплуатации и ограничения
Рабочая температура эксплуатации деталей из прутка Ст3пс ограничена диапазоном –40…+425 C. При температурах ниже –40 C материал склонен к хладноломкости, поэтому для ответственных конструкций, работающих при низких температурах, применяют стали с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах (09Г2С, 10Г2С1). Не рекомендуется использовать Ст3пс для деталей, работающих под действием циклических нагрузок с концентраторами напряжений, а также в средах, вызывающих коррозионное растрескивание.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток Ст3пс от Ст3сп?
Различие заключается в степени раскисления. Ст3пс — полуспокойная сталь с содержанием кремния 0,05–0,15 %, Ст3сп — спокойная сталь с содержанием кремния 0,15–0,30 %. Спокойная сталь имеет более плотную и однородную структуру, меньшую склонность к ликвации, но и более высокую стоимость. По прочностным характеристикам стали практически идентичны.
Подвергается ли пруток Ст3пс закалке?
Сталь Ст3пс не предназначена для упрочнения термической обработкой. Содержание углерода 0,14–0,22 % недостаточно для получения мартенситной структуры с высокой твердостью. Материал используется в горячекатаном или нормализованном состоянии.
Какие виды сварки применимы для прутка Ст3пс?
Свариваемость стали без ограничений. Применяются ручная дуговая сварка электродами типа Э42 и Э46, полуавтоматическая сварка в среде CO проволокой Св-08Г2С, автоматическая сварка под флюсом, контактная точечная и стыковая сварка. Предварительный подогрев не требуется при толщине металла до 30 мм.
Какой диаметр прутка Ст3пс наиболее распространен в строительстве?
В строительных металлоконструкциях наиболее востребованы диаметры 12–40 мм. Прутки диаметром 16–25 мм используются для изготовления анкерных болтов и закладных деталей, диаметры 30–50 мм — для связей и распорок каркасов зданий.
