Отправьте заявку и узнайте актуальные цены на продукцию
Время работы:
Пн-Пт: 8:00 - 19:00
Рассчитаем заявку за 15 минут
Содержание
Сталелитейная промышленность выпускает большое количество марок сплавов, среди которых наиболее востребованными являются ст 3 и сталь 20. Химсостав их во многом похож, но существуют и некоторые отличия в сырье, поэтому эти особенности нужно учитывать при замене одного металла другим.
Обе марки относят к конструкционным углеродистым материалам. Плотность составляет 7,85 г/см3.
категория: обыкновенное качество, цифра 3 обозначает номер марки (м.д. С от 0.14 до 0.22%);
отсутствие в конце маркировки букв указывает на спокойную степень раскисления;
Ст. 3 сваривается без ограничений, не склонна к флокеночувствительности и отпускной хрупкости;
в основе структуры лежит феррит; для повышения прочности насыщают углеродом;
рабочий температурный диапазон от -40 до +425°C.
категория: качественный сплав спокойный, цифра в маркировке говорит о примерном содержании С в пределах 0.20%;
оптимальное сочетание прочности, пластичности, свариваемости;
структурная особенность в равновесном состоянии: около 80% феррита и 20% перлита; термообработка изменяет структуру до пакетного мартенсита;
температура: от -40 до +450°C;
устойчивость к хрупкому разрушению, образованию внутренних дефектов из-за высокого содержания водорода.
Различные углеродистые марки сравнивают по:
содержанию углерода (низкоуглеродистые до 0.25%С, среднеуглеродистые, высокоуглеродистые более 0.6%) и легирующих добавок;
остаточным количествам фосфора и серы (обычная, качественная, высококачественная), чем их меньше, тем выше качество;
степени раскисления (удаление из расплава пузырьков кислорода): кипящая, полуспокойная и спокойная с меньшим вхождением включений;
свойствам (химическим, механическим, физическим, эксплуатационным, технологическим);
назначению.
Таблица 1
|
Содержание элементов, % |
Ст. 3 (ГОСТ 380) |
Ст. 20 (ГОСТ 1050) |
|---|---|---|
|
С |
0.14 ‒ 0.22 |
0.17 ‒ 0.24 |
|
Si |
0.15 ‒ 0.3 |
0.17 ‒ 0.37 |
|
Mn |
0.4 ‒ 0.65 |
0.35 ‒ 0.65 |
|
Cr, до |
0.3 |
0.25 |
|
Ni, менее |
0.3 |
0.3 |
|
P, не превышает |
0.04 |
0.03 |
|
S, меньше |
0.05 |
0.035 |
|
Cu, не более |
0.3 |
0.3 |
Из таблицы видно, что металлы близки по химсоставу. У ст. 3 повышенное содержание фосфора и серы. Р делает изделия более хрупкими при охлаждении, а S приводит к красноломкости при нагреве. Кремний и марганец добавляют для процесса раскисления.
Насыщение углеродом повышает вероятность появления мартенсита и растрескиванию, а также появлению карбидов железа, которые уменьшают пластичность шва. У этих двух марок разница незначительная.
Чем выше массовая доля углерода, тем металл прочнее, но менее пластичен.
Таблица 2
|
Показатель |
Расшифровка |
СТ 3 |
СТ 20 |
|---|---|---|---|
|
предел текучести, МПа |
определяет появление необратимой деформации без увеличения нагрузки |
235 |
245 |
|
временное сопротивление разрыву, МПа |
предел прочности, показывает, какое растяжение выдерживает образец до разрушения |
370 ‒ 470 |
410 ‒ 550 |
|
относительное удлинение, % |
характеризует отношение приращенной длины к изначальной |
до 26 |
до 25 |
|
твёрдость, НВ 10-1, МПа |
проявляет способность материала противостоять пластической деформации |
131 ‒ 179 |
156‒ 207 |
|
ударная вязкость, Дж/см2 |
определяет возможность поглощения энергии при ударе |
34 |
59 |
Примечание: конкретные значения зависят от толщины и вида проката, от режима термообработки. Сталь 20 обладает более высокой твёрдостью, прочностью, лучше выдерживает ударные нагрузки. После цементации и цианирования металлоизделия из Ст20 приобретают повышенную твердость поверхности (до 60 HRC), при этом вязкая сердцевина сохраняется. Это повышает их устойчивость к истиранию.
Не рассчитана на эксплуатацию в условиях экстремального охлаждения и агрессивных сред, применяется для изготовления:
строительных сварных конструкций, арматуры;
ограждений, металлокаркасов;
деталей, работающих при положительных температурах, крепежа;
фасонного и листового проката.
Материал подходит для возведения неответственных хорошо свариваемых металлоконструкций (балок, колонн, ферм), где на первый план выходит устойчивость, продолжительный срок службы при низких затратах. Основная область использования ‒ это строительная индустрия.
производство теплового оборудования, котлов, тепловых систем, перегревателей, коллекторов;
изготовление труб электросварных и бесшовных, соединительных частей к ним для трубопроводов повышенного давления;
выпуск малонагруженных цементируемых деталей машин, работающих на истирание при Т до +350°C;
поставки в виде кровельных листов, калиброванных кругов, ленты, проволоки, уголков, сетки, т.д.
Спав востребован для возведения ответственных сооружений, работающих под давлением при повышенных и при пониженных температурах. Дополнительное преимущество ‒ упрочнение поверхности при помощи цементации. Сплав пользуется спросом в машиностроении, строительстве, энергетике, нефтегазовом секторе.
Чем отличается сталь 20 от стали 3:
меньше вредных примесей (P, S) при близком вхождении углерода; более прочная, но менее пластичная;
немного выше устойчивость к развитию коррозионных процессов, хотя оба сплава не являются коррозионностойкими и при длительных контактах с агрессивными средами требуют дополнительной защиты (цинкование, хромирование, т.д.);
применяется обычно в нормализованном состоянии или после цементации;
стоимость выше.
Механическая обработка подходит обоим сплавам, они хорошо режутся, штампуются, гнутся. Сварка допускается любыми способами без предварительного подогрева.
Характеристики в целом близки, при замене не происходит заменимых изменений в свойствах металлопродукции и сроках её эксплуатации. Однако, такая замена не подойдет для ответственных узлов со строгими требованиями к эксплуатационным показателям.
