Листы стальные горячекатаные из стали Ст3Гпс: характеристики и применение
Сталь Ст3Гпс — полуспокойная углеродистая сталь обыкновенного качества, выплавляемая по ГОСТ 380-2005. Индекс «Г» обозначает повышенное содержание марганца (до 1,1 %), «пс» — степень раскисления (полуспокойная). Листовой прокат из этой марки поставляется по ГОСТ 14637-89 (толщина 4–60 мм) и ГОСТ 19903-2015 (сортамент). Сталь занимает промежуточное положение между спокойной Ст3сп и кипящей Ст3кп: ниже стоимость, чем у спокойной, но меньше ликвационной неоднородности, чем у кипящей.
Химический состав и механические свойства
Химический состав Ст3Гпс по ГОСТ 380-2005: углерод — не более 0,22 %, марганец — 0,80–1,10 %, кремний — 0,05–0,15 %, фосфор — 0,040 %, сера — 0,050 %, хром — 0,30 %, никель — 0,30 %, медь — 0,30 %, мышьяк — 0,08 %. Ограниченное содержание кремния (не более 0,15 %) обусловлено полуспокойной технологией раскисления: металл занимает промежуточное положение по степени удаления кислорода.
Механические свойства горячекатаного листа Ст3Гпс при нормальной температуре:
- предел текучести т — не менее 245 МПа (толщина 20 мм);
- временное сопротивление в — 370–490 МПа;
- относительное удлинение 5 — не менее 26 %;
- ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 39 Дж/см;
- ударная вязкость KCU при –20 C — не менее 29 Дж/см;
- изгиб на 180 в холодном состоянии — без трещин и надрывов.
Свариваемость Ст3Гпс — удовлетворительная без ограничений по толщине при ручной дуговой и автоматической сварке под флюсом. Углеродный эквивалент Сэкв 0,35 % обеспечивает стойкость сварного шва к холодным трещинам при условии соблюдения режимов подогрева для толщин свыше 30 мм.
Сортамент и точность прокатки
Листы из Ст3Гпс производятся горячекатаным способом на реверсивных толстолистовых станах и непрерывных широкополосных станах. Точность прокатки по ГОСТ 19903-2015 — нормальная (Б), повышенная (А) и высокая (В). Кромки — необрезные и обрезные. Плоскостность нормируется для листов толщиной до 14 мм.
| Параметр | Значение | Стандарт | Условие поставки | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 4–60 мм | ГОСТ 19903-2015 | горячекатаный | точность Б, А, В |
| Ширина | 1500–3200 мм | ГОСТ 19903-2015 | обрезная кромка | порезка на гильотине |
| Длина | 6000–12000 мм | ГОСТ 19903-2015 | мерная | кратность 500 мм |
| Предел текучести | 245 МПа | ГОСТ 14637-89 | толщина 20 мм | т при растяжении |
| Ударная вязкость | 29 Дж/см | ГОСТ 9454-78 | KCU, –20 C | поперечные образцы |
Области применения
Листовая сталь Ст3Гпс применяется в строительных металлоконструкциях, где не требуется повышенная хладостойкость спокойной стали. Конкретные направления:
- несущие элементы каркасов промышленных зданий, антресолей, эстакад — балки, колонны, связи;
- изготовление резервуаров для нефтепродуктов и воды с температурой эксплуатации не ниже –20 C;
- корпусные детали ёмкостного оборудования, отстойников, отстойных сооружений на объектах водоподготовки;
- закладные детали и анкерные группы в монолитном железобетоне;
- металлоконструкции мостовых кранов малой и средней грузоподъёмности (до 20 т);
- опорные плиты, траверсы, монтажные приспособления и оснастка.
Для конструкций, эксплуатируемых при температурах ниже –20 C или в условиях динамических нагрузок, Ст3Гпс не рекомендуется — применяется Ст3сп или низколегированные стали 09Г2С, 10ХСНД.
Технологические операции
Ст3Гпс удовлетворительно обрабатывается:
- резка: термическая (плазменная, газокислородная) и механическая (гильотинные ножницы, дисковые пилы);
- гибка: на листогибочных прессах и вальцах при радиусе не менее 2,5 толщины листа;
- сварка: РДС электродами Э42, Э46; автоматическая под флюсом АН-348А; полуавтоматическая в среде CO;
- механическая обработка: сверление, зенкование, фрезерование — без предварительной термообработки;
- термическая обработка: нормализация при 900–920 C, отжиг для снятия напряжений после сварки.
Вопросы и ответы
Чем Ст3Гпс отличается от Ст3сп и Ст3кп?
Ст3Гпс — полуспокойная сталь с повышенным марганцем (0,80–1,10 %). По сравнению со Ст3сп у неё ниже ударная вязкость при отрицательных температурах и выше склонность к ликвации, но ниже стоимость. По сравнению со Ст3кп — меньше газонасыщенность и лучше свариваемость при толщинах свыше 10 мм.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация конструкций из Ст3Гпс?
Расчётная минимальная температура эксплуатации — не ниже –20 C для ответственных конструкций. При более низких температурах требуется применение спокойной или низколегированной стали с нормированной ударной вязкостью при –40 C и ниже.
Какой стандарт регламентирует поставку листовой стали Ст3Гпс?
Химический состав — ГОСТ 380-2005, технические требования к прокату — ГОСТ 14637-89, сортамент и предельные отклонения по размерам — ГОСТ 19903-2015. Возможна поставка по ТУ производителя с расширенными допусками.
Допускается ли сварка Ст3Гпс без подогрева?
Да, при толщине до 30 мм сварка выполняется без предварительного подогрева при положительных температурах окружающего воздуха. Для толщин свыше 30 мм и при температуре воздуха ниже 0 C рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
