Справочник строителя | Cталь

УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ

Сталь углеродистая горячекатаная обыкновенного качества по ГОСТ 380-71. В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик сталь подразделяется на три группы:

группа А - поставляемая по механическим свойствам;

группа Б - поставляемая по химическому составу;

группа В - поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.

В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы подразделяется на категории:

группы А - 1, 2, 3;

группы Б - 1, 2;

группы В - 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Сталь изготовляется следующих марок:

группы А - Ст.0; Ст.1; Ст.2; Ст.3; Ст.4; Ст.3; Ст.6;

группы Б - БСт.0, БСт.1, БСт.2, БСт.3, БСт.4, БСт.5, БСт.6;

группы В - ВСт.2, ВСт.3, ВСт.4, ВСт.5.

Химический состав и механические свойства приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Нормы химического состава для стали, поставляемой по группе Б (ГОСТ 380-71)

Марка стали	Содержание элементов в %
	С	Мn	Si	Р	S	Сr	Ni	Сu	As
	С	Мn	Si	не более
БСт.0	Не более 0,23	-	-	0,07	0,06	-	-	-	-
БСт.1кп	0,06-0,12	0,25-0,50	Не более 0,05	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.1пc	0,06-0,12	0,25-0,50	0,05-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.1сп	0,06-0,12	0,25-0,50	0,12-0,30	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.2кп	0,09-0,15	0,25-0,50	Не более 0,07	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.2пс	0,09-0,15	0,25-0,50	0,05-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.2сп	0,09-0,16	0,25-0,50	0,12-0,30	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.3кп	0,14-0,22	0,30-0,60	Не более 0,07	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.3пс	0,14-0,22	0,40-0,65	0,06-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.3сп	0,14-0,22	0,40-0,65	0,12-0,30	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.3Гпс	0,14-0,22	0,80-1,10	Не более 0,15	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.4кп	0,18-0,27	0,40-0,70	Не более 0,07	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.4пс	0,18-0,27	0,40-0,70	0,05-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.4сп	0,18-0,27	0,40-0,70	0,12-0,30	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.5пс	0,28-0,37	0,50-0,80	0,05-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.5сп	0,28-0,37	0,50-0,80	0,15-0,35	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.5Гпс	0,22-0,30	0,80-1,20	Не более 0,15	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.6пс	0,38-0,49	0,50-0,80	0,05-0,17	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08
БСт.6сп	0,38-0,49	0,50-0,80	0,15-0,35	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08

Таблица 2. Механические свойства углеродистой стали, поставляемой по группе А (ГОСТ 380-71)

Марка стали	Временное сопротивление σ_в в кГ/мм²	Предел текучести σ_т в кГ/мм² для толщин в мм				Относительное удлинение σ₅ в % для толщин в мм			Изгиб на 180° (а - толщина образца, d - диаметр оправки) для толщин до 20* мм
		До 20	св. 20 до 40	св. 40 до 100	св. 100	До 20	св. 20 до 40	св. 40
		не менее
Ст.0	Не менее 31	-	-	-	-	23	22	20	d = 2a
Ст.1кп	31-40	-	-	-	-	35	34	32	d = 0 (без оправки)
Ст.1пс, Ст.1сп	32-42	-	-	-	-	34	33	31	d = 0 (без оправки)
Ст. 2кп	33-42	22	21	20	19	33	32	30	d = 0 (без оправки)
Ст.2пс, Ст.2сп	34-44	23	22	21	20	32	31	29	d = 0 (без оправки)
Ст.3кп	37-47	24	23	22	20	27	26	24	d = 0,5 а
Ст.3пс, Ст.3сп	38-49	25	24	23	21	26	25	23
Ст.3Гпс	38-50	25	24	23	21	26	25	23
Ст.4кп	41-52	26	25	24	23	25	24	22	d = 2 a
Ст.4пс, Ст.4сп	42-54	27	26	25	24	24	23	21	d = 2 a
Ст.5пс, Ст.5сп	50-64	29	28	27	26	20	19	17	d = 3 а
Ст.5Гпс	16-60	29	28	27	26	20	19	17	d = 3 а
Ст.6пс, Ст.6сп	Не менее 60	32	31	30	30	15	14	12	-
* Для толщин свыше 20 мм диаметр оправки увеличивается на толщину образца.

Ударная вязкость стали марок ВСт.3пс, ВСт.3сп, ВСт.3Гпс, ВСт.4пс, ВСт.4сп должна соответствовать нормам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3. Нормы ударной вязкости углеродистой стали при температуре 20° С, минус 20° С и после механического старения, поставляемой по ГОСТ 380-71

Марка стали	Вид проката	Расположение образца относительно проката	Толщина в мм	Ударная вязкость кГ·м /см²не менее
				при температуре, °С		после механического старения
				+20	-20	после механического старения
ВСт.3пс, ВСт.3сп	Листовая сталь	Поперек	5-9	8	4	4
			10-25	7	3	3
			26-40	5	-	-
	Широкополосная сталь	Вдоль	5-9	10	5	5
			10-25	8	3	3
			26-40	7	-	-
	Сортовой и фасонный прокат	Вдоль	5-9	11	5	5
			10-25	10	3	3
			26-40	9	-	-
ВСт.3Гпс	Листовая сталь	Поперек	5-9	8	4	4
			10-30	7	3	3
			31-40	5	-	-
	Широкополосная сталь	Вдоль	5-9	10	5	5
			10-30	8	3	3
			31-40	7	-	-
	Сортовой и фасонный прокат	Вдоль	5-9	11	5	5
			10-30	10	3	3
			31-40	9	-	-
ВСт.4пс, ВСт.4сп	Листовая сталь	Поперек	5-9	7	-	-
			10-25	6	-	-
			26-40	4	-	-
	Сортовой и фасонный прокат	Вдоль	5-9	10	-	-
			10-25	9	-	-
			26-40	7	-	-

Влияние углерода на механические свойства стали показано на рис. 1.

Изменение механических свойств углеродистой стали в зависимости от содержания углерода

Рисунок 1. Изменение механических свойств углеродистой стали в зависимости от содержания углерода

Изменение механических свойств углеродистой стали в зависимости от температуры дано в табл. 4 и 5 и на рис. 2.

Таблица 4. Механические свойства углеродистой стали при температурах от -60 до +600° С (Состав стали: 0,18% С; 0,24% Мп; 0,12% Si; 0,011% S; 0,011% Р)

Температура испытаний в °С	σ_т, кГ/мм²	σ_в, кГ/мм²	δ₅, %	ψ, %	a_k, кГ/см²	E, кГ/мм²
-60	-	-	-	-	1,01	-
-50	-	-	-	-	1,09	-
-30	-	-	-	-	2,27	-
-10	-	-	-	-	9,02	-
+20	23,8	40,3	32,7	68,6	10,62	20 200
+100	21,7	37,8	21,3	64,6	12,99	18 700
+200	25,1	48,5	16,2	55,5	13,49	17 900
+300	14,9	44,3	26	62,4	12,19	17 000
+400	12,9	35,9	31	71,4	9,06	16 100
+450	12,6	30,8	29,8	71,9	7,05	13 700
+500	10,9	21,5	29,9	75	6,73	-
+550	8	18,6	34,3	79,3	6,65	-
+600	5,6	14,2	42,2	87,1	8,15	-

Таблица 5. Изменение механических свойств стали марки МСт.3 спокойной, содержащей мышьяк, при различных температурах (Состав стали: 0,21% С; 0,38% Мп; 0,20% Si; 0,036% S; 0,026% Р: 0,289% AS)

Температура испытаний в °С	σ_т, кГ/мм²	σ_в, кГ/мм²	δ₅, %	ψ, %	a_k, кГ/см²
-40	31,4	46,5	32,4	61,1	10,8
-20	29,3	45,8	34,7	62,5	13
0	27.4	42,6	40,4	63,5	19,2
+20	26,1	43	40,1	67,7	20,1
+100	24,3	42,9	28,5	60,5	21,8
+200	23	52,9	21,2	53,5	25
+300	18,5	50,9	24,8	60,5	23
+400	16,6	46,3	26,9	62,9	15,9
+500	15	25,9	30,6	71,9	10,2

Ударная вязкость строительной стали марки Ст.3 в зависимости от температуры

Рисунок 2. Ударная вязкость строительной стали марки Ст.3 в зависимости от температуры: 1 – мартеновская сталь спокойная; 2 - то же, кипящая; 3 - бессемеровская сталь спокойная; 4 – то же, кипящая

На рис. 3 показано влияние наклепа на ударную вязкость, а на рис. 4 показаны потери от коррозии углеродистых сталей. В табл. 6 даны пределы выносливости углеродистых сталей.

Изменение ударной вязкости углеродистой стали в зависимости от процента наклепа при различных температурах

Рисунок 3. Изменение ударной вязкости углеродистой стали в зависимости от процента наклепа при различных температурах: 1 - вытяжка 2%; 2 - вытяжка 6%; 3 - вытяжка 10%; 4 - исходное состояние

Потери от коррозии углеродистых сталей в атмосфере промышленного города наклепа при различных температурах

Рисунок 4. Потери от коррозии углеродистых сталей в атмосфере промышленного города: 1 - БСт.3; 2 - МСт.3сп; 3 - МСт.3кп

Таблица 6. Предел выносливости углеродистой стали марок Ст.1 - Ст.6

Марка стали	σ_в, кГ/мм²	σ₁₀,%	ψ, %	σ_т	σ_т.и	τ_т	σ_0р	σ₀	τ₀	σ_-1р	σ_-1	τ_-1
Марка стали	σ_в, кГ/мм²	σ₁₀,%	ψ, %	в кГ/мм²
Ст.1	32-40	28	55	18	22	11	17	19	10	11	14	7
Ст.2	34-42	26	55	21	24	12	18	21	11	13	15	8
Ст.3	38-47	22	55	22	26	13	21	24	13	14	17	9
Ст.4	42-52	20	50	24	29	14	22	26	14	15	18	10
Ст.5	50-62	16	45	28	34	17	27	31	17	19	22	11
Ст.6	60-72	12	45	30	36	18	30	34	18	20	24	13

За нормативное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу углеродистой стали принимается наименьшее значение предела текучести, установленное стандартами или техническими условиями.

Проектирование стальных конструкций зданий и сооружений ведется по СНиП П-В.3-62*.

В табл. 7 приведены характеристики сварочных материалов, рекомендуемых для сварки элементов стальных конструкций.

Таблица 7. Марки электродов и порошковой проволоки для сварки соединений конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей

Тип по ГОСТ 9467-60	Марка	Сталь	Механические свойства			Примечание
Тип по ГОСТ 9467-60	Марка	Сталь	σ_в, кГ/мм²	δ, %	a_k, кГ/см₂ при температуре испытания 20 °С	Примечание
Электроды
Э42	АНО-5	Малоуглеродистая	47	25	14	Для сварки
Э42	АНО-1	Малоуглеродистая	46	28	13	в нижнем положении
Э42А	УОНИ-13/45	Малоуглеродистая и низколегированная	46	26	22	Постоянный ток, полярность обратная
	УП-2/45		48	28	20	На постоянном и переменном токе
	ОЗС-2		46	24	18	Постоянный ток, полярность обратная
Э46	МР-3	Малоуглеродистая	48	25	15	-
Э50А	УОНИ-13/55	Малоуглеродистая и низколегированная	62	24	20	Постоянный ток, полярность обратная
Э50А	ДСК-50	Малоуглеродистая и низколегированная	52	28	20	Постоянный и переменный ток
Порошковая проволока
Э50А	ЭПС-15	Малоуглеродистая и низколегированная	55		16	Для полуавтоматической сварки соединений с δ>3 мм в нижнем положении
	СП-1		55	25	16	То же, во всех положениях
	ПП-АНЗ		52	24	15	То же, в нижнем положении
	ПП-АН4, ММ-АН8		53	26	15	То же, с дополнительной защитой С0₂
350	СП-2	Малоуглеродистая	58	13	8	Для полуавтоматической сварки без дополнительной защиты
Примечание. Для сварки конструкций, возводимых или эксплуатируемых при температуре от -40 до -60° С, рекомендуются электроды марки УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55.

Сталь углеродистая для мостостроения. Особые условия работы мостовых конструкций, подверженных вибрационным нагрузкам, требуют применения стали, малочувствительной к концентрации напряжений, не склонной к старению после наклепа и имеющей достаточно низкую температуру перехода в хрупкое состояние. При выборе стали для сварных мостов к этим условиям добавляется требование хорошей свариваемости и достаточной вязкости металла около сварного шва.

Материалом для изготовления сварных и клепаных мостовых конструкций служит спокойная углеродистая строительная сталь с гарантированными химическим составом и механическими свойствами по ГОСТ 6713-53: для сварных мостовых конструкций - сталь марки М16С, для клепаных - сталь марки Ст.3мост. Химический состав и механические свойства сталей этих марок даны в табл. 8 и 9.

Таблица 8. Химический состав и механические свойства углеродистой стали для мостовых конструкций (ГОСТ 6713-53)

Марка стали	Химический состав в %					Механические характеристики
	С	Мn	Si	S	Р	σ_т, кГ/мм²	σ_в, кГ/мм²	δ₁₀, %		δ₅, %		ψ, %
				не более		σ_т, кГ/мм²	σ_в, кГ/мм²	сортовая и фасонная	листовая и широкополосная	сортовая и фасонная	листовая и широкополосная	ψ, %
				не более		на менее
М16С	0,12-0,2	0,4-0,7	0,12-0,25	0,45	0,04	23	38	24	22	28	26	50
Ст.3мост.	0,14-0,22	0,4-0,65	0,15-0,3	0,05	0,045	24	38	24	22	28	26	50

Таблица 9. Ударная вязкость углеродистой стали для мостовых конструкций

Профиль проката и расположение образцов	а_k, кГм/см², не менее
Профиль проката и расположение образцов	при комнатной температуре	при -20 °С	после старения
Листовая и широкополосная:
на продольных образцах	8	4	4
на поперечных образцах	7	3,5	3,5
Сортовая и фасонная на продольных образцах	10	4	5

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях

Вернуться к списку

<< Предыдущая| Наверх | Следующая >>

Распечатать

Справочник строителя | Cталь

УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ

Таблица 1. Нормы химического состава для стали, поставляемой по группе Б (ГОСТ 380-71)

Марка стали

Содержание элементов в %

С

Мn

Si

Р

S

Сr

Ni

Сu

As

не более

Таблица 2. Механические свойства углеродистой стали, поставляемой по группе А (ГОСТ 380-71)

Марка стали

Временное сопротивление σв в кГ/мм2

Предел текучести σт в кГ/мм2 для толщин в мм

Относительное удлинение σ5 в % для толщин в мм

Изгиб на 180° (а - толщина образца, d - диаметр

оправки) для толщин до 20* мм

До 20

св. 20 до 40

св. 40 до 100

св. 100

До 20

св. 20 до 40

св. 40

не менее

Таблица 3. Нормы ударной вязкости углеродистой стали при температуре 20° С, минус 20° С и после механического старения, поставляемой по ГОСТ 380-71

Марка стали

Вид проката

Расположение образца относительно проката

Толщина в мм

Ударная вязкость кГ·м /см2 не менее

при температуре, °С

после механического старения

+20

-20

Рисунок 1. Изменение механических свойств углеродистой стали в зависимости от содержания углерода

Таблица 4. Механические свойства углеродистой стали при температурах от -60 до +600° С (Состав стали: 0,18% С; 0,24% Мп; 0,12% Si; 0,011% S; 0,011% Р)

Температура испытаний в °С

σт, кГ/мм2

σв, кГ/мм2

δ5, %

ψ, %

ak, кГ/см2

E, кГ/мм2

Температура испытаний в °С

σт, кГ/мм2

σв, кГ/мм2

δ5, %

ψ, %

ak, кГ/см2

Рисунок 4. Потери от коррозии углеродистых сталей в атмосфере промышленного города: 1 - БСт.3; 2 - МСт.3сп; 3 - МСт.3кп

Таблица 6. Предел выносливости углеродистой стали марок Ст.1 - Ст.6

Марка стали

σв, кГ/мм2

σ10,%

ψ, %

σт

σт.и

τт

σ0р

σ0

τ0

σ-1р

σ-1

τ-1

в кГ/мм2

Таблица 7. Марки электродов и порошковой проволоки для сварки соединений конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей

Тип по ГОСТ 9467-60

Марка

Сталь

Механические свойства

Примечание

σв, кГ/мм2

δ, %

ak, кГ/см2 при температуре испытания 20 °С

Временное сопротивление σ_в в кГ/мм²

Предел текучести σ_т в кГ/мм² для толщин в мм

Относительное удлинение σ₅ в % для толщин в мм

Ударная вязкость кГ·м /см²не менее

σ_т, кГ/мм²

σ_в, кГ/мм²

δ₅, %

a_k, кГ/см²

E, кГ/мм²

σ_т, кГ/мм²

σ_в, кГ/мм²

δ₅, %

a_k, кГ/см²

σ_в, кГ/мм²

σ₁₀,%

σ_т

σ_т.и

τ_т

σ_0р

σ₀

τ₀

σ_-1р

σ_-1

τ_-1

в кГ/мм²

σ_в, кГ/мм²

a_k, кГ/см₂ при температуре испытания 20 °С

σ_т, кГ/мм²

σ_в, кГ/мм²

δ₁₀, %

δ₅, %

а_k, кГм/см², не менее