Сталь ПС и СП чем отличаются?

Виды стали по степени раскисления

Ранее мы рассматривали структуру стали (система железо-углерод), деформацию и разрушение металлов, влияние на ее свойства различных примесей и т.д.

В данной публикации будем рассматривать виды стали по степени раскисления.

Общая информация

Итак, сталь это сплав Fe + C, ( С – не более 2%)+ другие элементы. Сталь подразделяют на углеродистую и легированную учитывая хим.состав, и исходя из применения на-конструкционные и инструментальные. Изготавливают и специальные стали со специфическими характеристиками для использования в агрессивных средах, к таким сталям относят жаро-, коррозионно-, кислото-стойкую стали.

Качество стали определяется по способу производства и количеству плохих примесей и подразделяются на рядовые, качественные, повышенного и высокого качества.

Химический состав сталей обыкновенного качества

Существует типизация по характеру застывания в изложнице и геометрической форме слитка (форма изложницы). Выделяют спокойную, полуспокойную и кипящую.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь выплавляется без добавления каких-либо легирующих элементов и бывает обычной и качественной.

Стали обычного качества принято делить на следующие группы:

группа А — обеспечивается по механическим свойствам. Изделия из сталей этой группы применяются для последующей сварки, ковки и т.д. Причем, заявляемые мех. свойства могут изменяться. (Ст3, Ст5кп.).
группа Б – сталь обеспечивается по хим. составу. Применяется для изготовления деталей, при обработке которых, могут изменяться механические характеристики определяемые составом.

Сталь из группы Б подразделяется на 2 категории:

1я- установлено содержание С, Si, Mn; ограничено содержание: S, P, N, As,
2я — дополнительно ограничено количесво Cr, Ni, Cu.
группа В — обеспечивается по механическим характеристикам и содержанию химических элементов. Применяется при производстве свариваемых деталей.

Подразделяется на шесть категорий.

Обозначается группа В следующим образом: марка стали, степень раскисления, номер категории. Имеют одинаковый состав со сталью 2 категории группы Б.

Маркировка стали

Рассматривая, на примере, маркировку стали Ст5пс (конструкционная углеродистая сталь обычного качества).

эта сталь относится к группе А, (поскольку категория указывается перед буквами Ст (ВСт1, ВСт2), а не указывается только группа А).
цифра 5 — определяет условный номер марки исходя из хим. состава и мех.свойств.
пс- степень раскисления.

Если после цифры определяющей марку стали стоит буква Г- значит сталь содержит повешенное количество марганца.(Ст25Г2С)

Степени раскисления стали

Существует 3 степени раскисления стали.

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшив, таким образом, его вредное влияние.

Кипящая сталь

Кипящая сталь является не полностью раскисленой. Во время разливки в изложницы она кипит из-за обильного выделения газа, поэтому она является наиболее загрязнена газами и неоднородной. Т.е механические свойства по слитку могут отличаться, поскольку распределение химических элементов по слитку не равномерно. В головной части слитка находится наибольшее количество углерода и различных плохих примесей (таких , как сера или фосфор), из-за чего требуется удаление части слитка ( 5% от общей массы).

Скопление серы в определенных участках может послужить причиной появления кристаллизационной трещины по шву. На этих участках сталь менее устойчива к старению и является наиболее хрупкой в минусовые температуры. Содержание кремния в кипящей стали не превышает 0,07%.

Итак, о кипящей стали можно сказать, что она довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. Поэтому, с целью повышения характеристик стали её раскисляют кремнием (0,12-0,3%), алюминием (до 0,1%) или марганцем, (возможно раскисление и прочими химическими элементами динамично вступающими в реакцию с кислородом). Кипящая сталь — довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии.

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшить его вредное влияние, поддерживая при этом долгое время высокую температуру стали, что способствует максимальному газо и шлакоудалению, а так же, получению микрозернистой структуры, благодаря образованию участков кристаллизации. За счет образование этих очагов происходит улучшение качества стали.

Ликвацией называется образование неоднородной химической структуры стали, возникающая в момент кристаллизации. Различаю две разновидности ликвации: внутрикристаллическую и дендритную. Впервые данное явление обнаружено русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866 году.

Спокойная сталь

Полученная в результате раскисления сталь называется спокойной. Содержание кремния в спокойной стали не менее 0,12%, а наличие неметаллических включений и шлаков минимально.

Слитки спокойных сталей имеют плотную однородную структуру, а соответственно и улучшенные показатели по механическим свойствам.
Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также обладает лучшей сопротивляемостью к ударным нагрузкам. Является более однородной.
Она подходит для возведении опорных металлоконструкции (благодаря ее стойкости к хрупкому разрушению), которые подвергаются сильным нагрузкам.

Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также имеет лучшее сопротивление ударным нагрузкам и более однородна.

Полуспокойная сталь

Промежуточной по качественным показателям — является полуспокойная сталь.

Она является полураскисленной и кристаллизуется без кипения, выделяя при этом достаточное количество газа и имеет меньшее количество пузырьков, чем кипящая сталь. Поэтому, полуспокойная сталь имеет средние показатели качества (максимально приближенные к спокойной), и иногда заменяет спокойную.

Стоимость полуспокойной стали немного ниже спокойной, а выход качественного проката из таких слитков на 8 — 10% лучше.

Показатели качества полуспокойной стали ближе к спокойной.

Полуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с выделением большого количества газа. В таком слитке содержание пузырей меньше, чем кипящей, но больше, чем в спокойной.

Поскольку производство кипящей стали обходится дешевле, чем спокойной и полуспокойной она достаточно широко используется для изготовления наименее ответственных изделий металлопроката, таких , как катанка, полоса, уголок, метизы.

Стали марки ст3ПС/СП и 09Г2С

Чем отличаются марки стали ст3ПС/СП и 09Г2С

Знать и уметь различать марки стали необходимо всем, кто занимается производством металлических изделий любого назначения и типа. В этой статье мы рассмотрим два вида стали и определим, что означают их индексы, и как это сказывается на области их применения.

Читать еще: Легированные стали и их классификация

Расшифровка

В индексе каждой конкретной марки стали зашифрованы все ключевые особенности ее состава. Поэтому для профессионала эти цифры уже говорят обо всем:

Первая цифра сообщает предельное содержание углерода в сплаве в десятых долях процента. То есть «3» для стали марки ст3пс означает, что в ней содержится не более 0,3% углерода. Во втором же случае «09» соответствует 0,09%.
Буквы «ПС» и «СП» указывают на класс раскисления, то есть степени удаления из сплава кислорода. В данном случае это «полуспокойная» сталь, которую получили через химическую реакцию с титаном или алюминием.
Буквой «Г» кодируется марганец. А цифра «2», идущая за ней, показывает содержание в процентах. Буква «С» — это кремний. Цифры после нее нет, потому что концентрация очень мала.

То есть в стали марки 09г2с марганца не должно быть более 2%, а кремния — более 1%.

Как видите, основные характеристики уже налицо: одна из сталей содержит в несколько раз больше углерода, а другая легирована марганцем и кремнием. Что же это означает для практического применения обоих?

Марка стали ст3ПС/СП

Это углеродистая конструкционная сталь, которую делают в мартеновских печах. Она слабо подвержена коррозии и хорошо поддается обработке штамповкой, резкой и сгибанием. Хорошая коррозийная стойкость, конечно, не дотягивает до уровня нержавеющей или оцинкованной стали, но ее вполне хватает, чтобы материал можно было использовать в сухих помещениях без дополнительной обработки.

Из стали марки ст3ПС/СП производится листовой металлопрокат, арматура с гладким профилем, изделия для сельскохозяйственного производства, просечно-вытяжные листы, соединительные элементы для трубопроводов, электросварные трубы и многое другое.

Этот металл очень хорошо варится, причем не требует предварительного разогрева заготовок или постобработки уже после сварки.

Может применяться для изготовления сварных металлоконструкций, но с определенными ограничениями по толщине материала и, что немаловажно, соблюдением температурного режима при эксплуатации готовой конструкции. Так, не рекомендуется изготавливать из этой стали изделия, которые будут использоваться при отрицательных температурах, а минимально допустимая составляет -20 градусов. Особенно это касается механизмов, где на детали будет оказываться повышенное давление.

Марка стали 09Г2С

Сталь марки 09г2с — низколегированная конструкционная сталь. Кроме марганца и кремния, в состав также включены сера, никель, фосфор, хром, азот, медь и другие примеси. В названии они не указываются из-за очень низкого содержания, которое не оказывает критического значения для механических и химических свойств.

В отличие от предыдущей марки, у этой класс качества определяется как высокий. Она так же хорошо варится, правда, с некоторыми особенностями: при электросварке необходимо правильно выбирать ток, а полученное изделие обычно подвергают последующей закалке.

Из этой стали делают листовой и фасонный металлопрокат, который применяется в строительстве и производстве деталей, сварных труб, металлоконструкций, различных деталей и узлов в машиностроении.

Важной особенностью этой марки является ее устойчивость к отрицательным температурам: изделия из 09Г2С можно эксплуатировать в диапазоне от -70 до +425 градусов. Поэтому для использования в регионах со сложными климатическими условиями применяют именно ее.

Мы предлагаем металлический прокат из сталей разных марок. По вашему желанию мы нарежем его на листы или распустим на штрипсы нужного размера. Вся сталь, которая поступает к нам, изготовлена лучшими производителями страны, так что за ее качество можно не беспокоиться.

Чем отличается сталь кп от ПС?

Буква Г после первой цифры — повышенное содержание марганца (Mn) (служит для повышения прокаливаемости стали). сп; пс; кп — степень раскисления стали. спокойная, полуспокойная, кипящая. Чем спокойнее сталь, тем более однородной структурой и химическим составом по сечению отливки она обладает.

Какие стали различают по степени раскисления?

Типы сталей по степени раскисления

Спокойная сталь По-английски спокойную сталь называют слегка «устрашающе» – killed steel. …
Полуспокойная сталь В полуспокойной стали выделение газов при ее раскислении подавляется не полностью, так как сталь раскисляется только частично. …
Кипящая сталь Кипящая сталь характеризуется: …
«Закупоренная» сталь

Какая сталь обыкновенного качества по степени раскисления является кипящей?

Углеродистую сталь обыкновенного качества изготавливают по степени раскисления стали: спокойную (обозначение «сп»), полуспокойную («пс») и кипящую («кп»). При разливке кипящей стали в изложницы, она кипит и насыщается газами.

Какая сталь по степени раскисления является спокойной?

Полученная в результате раскисления сталь называется спокойной. Содержание кремния в спокойной стали не менее 0,12%, а наличие неметаллических включений и шлаков минимально. Слитки спокойных сталей имеют плотную однородную структуру, а соответственно и улучшенные показатели по механическим свойствам.

Как подразделяются стали обыкновенного качества по степени раскисления?

Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие. Раскислением называют процесс удаления кислорода из жидкой стали. Нераскисленная сталь обладает недостаточной пластичностью и подвержена хрупкому разрушению при горячей обработке давлением.

В чем заключается процесс раскисления стали?

Сталь обычно раскисляют алюминием, который образует весьма прочный окисел Al2O3, выделяющийся в жидком металле в виде отдельной твёрдой фазы. Также используют углерод, ферросилиций, ферромарганец, силикокальций и силикомарганец.

Как классифицируются углеродистые стали по степени раскисления?

Классификация углеродистых сталей по степени раскисления

Спокойные …
Кипящие …
Полуспокойные …
Низкоуглеродистые с содержанием C не более 0,25% …
Среднеуглеродистые с C0,2-0,6% …
Высокоуглеродистые – 0,6-2,0% …
Конструкционные стали обыкновенного качества …
Сталь качественная конструкционная

Какая сталь обыкновенного качества относится к спокойной?

Сталь, раскисленная при выплавке только марганцем и содержащая не более 0,05% кремния.

Читать еще: Сталь 40х ГОСТ 4543 88

Какая сталь называется кипящей?

Кипящая сталь — вид низкоуглеродистой стали, расплав которой выходит из металлургических печей в слабо раскисленном состоянии. Как следствие, при затвердевании такой стали в изложницах продолжается окисление содержащегося в ней углерода растворённым кислородом.

Чем Раскисляют спокойные стали?

Спокойной называется сталь, которая затвердевает после разливки практически без выделения газов. Достичь такого эффекта позволяет полное раскисление – удаление свободного кислорода с помощью введения в расплав специальных добавок.

Какая сталь называется спокойной?

Полуспокойной называют сталь, полученную при частичном раскислении в ковше, изложнице, печи. Такая сталь твердеет с меньшим выделением газов, чем кипящий металл, и с образованием усадочной раковины, меньшей по размерам, по сравнению со спокойной сталью.

В чем отличие кипящей стали от спокойной?

Кипящая сталь в отличие от спокойной является не полностью раскисленной сталью. Во время разливки в процессе кристаллизации эта сталь «кипит». … Полученную таким образом сталь называют спокойной. Она имеет однородную мелкозернистую структуру и содержит значительно меньше примесей, чем кипящая.

Какие элементы применяются в качестве раскислителей при производстве кипящей стали?

Наиболее широко в качестве раскислителей применяются марганец, кремний (в виде ферросплавов) и алюминий. Марганец является сравнительно слабым раскислителем, однако он применяется при раскислении всех сталей и незаменим при производстве кипящей стали.

Как маркируются углеродистые стали обыкновенного качества?

Стали конструкционные углеродистые качественные (ГОСТ 1050-88). … Они маркируются двузначными цифрами, обозначающими среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента (табл. 2). Например, сталь 30 – углеродистая конструкционная качественная сталь со средней массовой долей углерода 0,3 %.

Как обозначается сталь обыкновенного качества?

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) — соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

Какие бывают углеродистые стали?

По содержанию углерода качественные углеродистые стали подразделяются: низкоуглеродистые (до 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,3—0,55 % С) высокоуглеродистые (0,6—0,85 % С).

Основные марки сталей на вторичном рынке трубы

Самые распространенные марки сталей. Что выбрать?

Основные марки сталей, представленные на рынке стальной б/у трубы, это углеродистая сталь обыкновенного качества ГОСТ 380-94, углеродистая качественная сталь ГОСТ 1050-88 и низколегированная конструкционная сталь повышенной прочности ГОСТ 19281-89. Замечание: качество стали — это комплекс свойств, обеспечиваемых металлургическим процессом, таких, как однородность химического состава, строения и свойств стали, ее технологичность. Эти свойства зависят от содержания газов (кислород, азот, водород) и вредных примесей — серы и фосфора.

ГОСТ 380-94

Углеродистую сталь обыкновенного качества изготавливают следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп и др. Буквы Ст обозначают сталь. Цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 — условный номер марки в зависимости от химического состава. Увеличение номера означает повышение содержания углерода и временного сопротивления. Степень раскисления стали обозначается буквами после цифр: кп — кипящая (самая дешевая по способу производства); пс — полуспокойная; сп — спокойная. Эти буковки особо смущать не должны (это тонкости процесса выплавки стали), а вот первая цифра характеризует механическую прочность. Если речь идет о трубах, иногда после буковок появляются цифры от 1 до 6 (например: Ст3сп5), которые означают категорию проката, из которого изготовлена труба (чем выше цифра, тем больше параметров нормируется и тем лучше). Чаще всего встречается Ст3. Когда указывается марка стали для труб перед Ст появляются буквы А, Б, В или Д (чаще всего В). Эти буквы характеризуют группу качества трубы (ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76). Трубу делят на группы в зависимости от того, какие свойства нормируются (А — механические свойства материала, Б — химический состав стали, В — и то и другое, Д — нормируется только гидравлическое испытательное давление). Примеры: ВСт3сп5, БСт2сп3 и др.

ГОСТ 1050-88

Марка качественной стали обозначается двумя цифрами: 08, 10, 15, 20 и т. д. до 60. Они показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Иногда добавляют разные буковки и числа, например: буквы кп и пс после цифр соответствуют кипящей или полуспокойной стали. Главное не спутать с низколегированной сталью, обозначения для которой очень похожи.

ГОСТ 19281-89

Низколегированная конструкционная сталь. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами указывают присутствие легирующих элементов, а цифры после букв обозначают содержание легирующих элементов в процентах (17Г1С, 09Г2С, 14ХГС). Г — это марганец, С — это кремний, Ф — ванадий, Х — хром и т.п. Буква А означает азот, но если А стоит в конце (30ХГСА), то это обозначает не азот, а высококачественную сталь («Ш» в конце еще круче: 30ХГС-Ш).Если содержание легирующих элементов менее 1,5%, то цифра отсутствует ( 50Х, 17ГС ). Для легированных сталей вводят понятие углеродного эквивалента, подсчитываемого с учетом химического состава по несложной формуле. Углеродный эквивалент характеризует прочность и хрупкость стали. При большом углеродном эквиваленте сталь становится очень хрупкой и ее использование как конструкционного материала становится опасным. На рынке б/у трубы наиболее часто встречается сталь 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-у. Марки перечислены в порядке улучшения свойств (по химическому составу в порядке снижения содержания вредных для стали примесей фосфора и серы).

Наиболее распространенные марки сталей на рынке б/у трубы это — Ст3, 10, 20 и 17Г1С. По свариваемости они все одинаковы — без ограничений. По коррозийной стойкости: чем качественнее сталь, тем лучше. Однако, некоторые исследования по коррозии (в 3% растворе поваренной соли NaCl) показывают, что с увеличением содержания углерода в сталях 10, 20 и легирующих элементов в стали 17Г1С скорость коррозии основного металла увеличивается и составляет соответственно 0,17, 0,25 и 0,33 мм/год.

Читать еще: Виды нержавеющей стали и ее классификация

Стали марок Ст3, 20 очень мало отличаются по химическому составу:

Конструкционная сталь СТ3ПС

Сталь СТ3ПС – это конструкционный полуспокойный материал обычного качества. Он используется для изготовления несущих и второстепенных конструкций, которые эксплуатируются при температуре более 0 градусов. Данный вид является одним из наиболее востребованных металлов, изготавливается конвертерным и мартеновским способом.

Как расшифровывается аббревиатура?

Расшифровка стали СТ3ПС осуществляется в соответствии с Госстандартом 380-2005:

Ст – сталь с преобладание углерода;
3 – номер состава;
пс – полуспокойная (уровень раскисления).

Какие химсоставляющие входят?

Сплав относится к углеродистым конструкционным металлам обычного качества. В химический состав стали СТ3ПС входят:

С – 0,22%;
Si – 0,05%;
Mg – 0,6%.

В качестве легирующих компонентов выступают никель и хром.

Технологические свойства

Сваривается металл любым известным способом, в том числе электрической и ручной сваркой. К основным характеристикам его относятся:

свариваемость;
высокие механические качества;
антикоррозионные свойства.

Благодаря этим данным определяется класс стали – обычный, повышенной прочности и высокопрочный. После сварки производится температурная обработка только в том случае, когда толщина составляет более 36 мм. Это сокращает количество остаточных напряжений, обеспечивая длительный срок службы и устойчивость к износу.

Где и как применяется?

Эксплуатационные качества позволяют использовать сплав для изготовления элементов сварных конструкций, работающих под нагрузкой, деталей машин и механизмов. Рабочая температура должна быть выше 0 градусов. Пятая категория прокатных элементов может применяться в условиях отрицательных температур -40/-425 С при действии переменной нагрузки.

Сложные изделия требуют последующей термообработки, чаще всего применяется отжиг. Он снижает остаточные напряжения после сварки. Область применения СТ3ПС включает изготовление арматуры Ат-400С.

Листы используются для изготовления деталей методом холодного штампования. В результате получают поддоны для сбора смазочно-охлаждающих жидкостей на производстве, емкости разного объема и назначения, кожухи и т.д.

Технические характеристики

К характеристикам стали СТ3ПС относятся:

пригодность к сварке	свариваема;
твердость НВ 10 -1	131 МПа;
диапазон плавки	1300-1400 градусов;
плотность	7850 кг/м 3 ;
увеличение длины при растяжении	23-25%;

Стоимость

Цена стали СТ3ПС составляет порядка 40 руб. за килограмм. Она может отличаться в зависимости от объема заказа и способа доставки. Основным нормативным документом для материала является ГОСТ 380-71. При покупке металла необходимо проверить сертификаты соответствия и паспорта качества, в которых приводится информация относительно химического состава, прочности и других механических характеристик.

Готовые изделия

Из марки стали СТ3ПС изготавливают:

трубы, арматуру;
прокат;
катанки;
толстолистовые элементы.

Отличия между СТ3ПС от СТ3СП?

Первой отличительной чертой является наличие разных индексов. Спокойная сталь раскислена марганцем, алюминием или кремнием. Она не кипит при розливе, более однородная, легкосвариваемая, устойчивая к динамическим воздействиям. Полуспокойный материал раскисляется при минимальном количестве шлака и неметаллических вкраплений. Стоимость его ниже.

Нюансы производства

Характеристики металла определяются на основании его химического состава и технологии изготовления. Основой стали СТ3ПС является феррит – твердый раствор углерода, никеля и хрома. Чем больше содержится в материале углерода, тем выше его прочность.

Нежелательными примесями в составе являются сера (0,05%) и фосфор (0,04%). Сера образует сернистое зерно, которое приводит к красноломкости стали. Фосфор взаимодействует с ферритом, что снижает пластичность при работе в условиях повышенных температур и увеличивает хладноломкость на холоде.

Для изготовления стали СТ3ПС используется мартеновский и конвертерный способ производства. Основные показатели металла являются идентичными при любом способе, но конвертерный имеет меньшую стоимость.

Для чего раскисляется?

Раскисление – это процесс, при котором из сплава выводится лишний кислород. Это обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства материала. Реакция происходит за счет введения в состав алюминия и кремния. На их основе формируются очаги кристаллизации, вокруг которых создается однородная структура с мелким зерном.

Как сваривается?

Высокие технические характеристики стали СТ3ПС позволяют сваривать ее без ограничений, для этого используются способы сварки:

контактный;
электрошлаковый;
механизированный плавящимся электродом в среде СО₂;
автоматический под флюсом;
ручной аргонодуговой;
ручной дуговой.

При толщине изделия более 36 мм после сварки необходимо обработать сталь температурой.

Механическая обработка

Обрабатывают детали из марки стали СТ3ПС с помощью заранее подобранного оборудования и скорости. Это обеспечивает сохранение необходимых рабочих показателей, сокращает локальные напряжения и т.д.

Заточка и фрезеровка осуществляется с помощью режущего инструмента, изготовленного из ВК8 или Т5К10. Внутренняя и наружная резьба создается за счет метчиков и плашек из стали Р18 и Р6М5. При обработке на станке необходимо использовать смазочно-охлаждающие жидкости, а при ручной – касторовое масло.

Ударная вязкость стали СТ3ПС позволяет обрабатывать изделия на станочном оборудовании при постоянной вибрационной нагрузке. Скорость зависит от свойств сплава, так же выбирают и другие параметры:

толщина 6-10 см – державка инструмента 16*25 мм;
глубина реза 3 мм – скорость подачи 0,7-1,2 мм/об;
частота вращения 700 об/мин.