Um7.ru

Аренда стройтехники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физико-химические характеристики сталей ст3

Физико-химические характеристики сталей ст3

Основные виды стали

Сталь – это сплав, состоящий из углерода, железа и примесей, при этом процент содержания в нем железа должен составлять не менее 45. Сырье получают в результате переработки чугуна с помощью различных термических способов — мартеновского, металлоконверторного и электротермического.

В результате термического процесса, происходит оптимизация состава стали: обогащение углеродом, раскисления и др. Состав должен соответствовать действующему ГОСТу.

Сталь марки Ст3 – предназначена для производства фасонного и сортового, тонколистового и толстолистового, холоднокатаного и широкополосного тонколистового проката. Также из этой марки стали производят трубы, в том числе и прямоугольные, поковки и штамповки , ленты, метизы и проволоки.

Выбор марки стали для изготовления вертикальных резервуаров

Выбор марки стали для производства вертикальных резервуаров — отправная точка для выполнения проектирования и последующего изготовления РВС. Наш Завод предлагает два варианта при разработке проекта емкостей:

  1. все основные параметры необходимого резервуара (-ов) предоставляются Заказчиком в Опросном листе, в том числе сталь, толщина, габаритные размеры, резервуарное оборудование и т.п.
  2. Заказчик указывает только условия эксплуатации резервуара (-ов), например, хранимый продукт, температура эксплуатации, давление

Вертикальные резервуары из стали Ст3сп5

При получении заполненного Опросного листа мы проектируем резервуар на основании предоставленных технических требований со стороны Заказчика. В случае, если наши инженеры-проектировщики находят иное инженерно-техническое решение, которое лучше отвечает эксплуатационным требованиям, мы аргументируем его, подтверждаем расчетами, в результате чего совместно с Заказчиком приходим к оптимальному решению.

Во втором случае, перед нашими сотрудниками ставится задача самостоятельно разработать Техническое задание на проектирование, частью которого является выбор стали, расчет конструктивных элементов, габаритов, необходимость в теплоизоляции или в устройстве системы обогрева.

Первое, что определяется на этапе проектирования, — это марка стали.

Саратовский резервуарный завод производит РВС из трех основных марок: Ст3сп, 09Г2С и 12Х18Н10Т.

Вертикальные резервуары из стали Ст3сп

Сталь Ст3сп5* относится к конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Она обладает следующим химическим составом:

Химический элементМассовая доля, %
углерод0,14-0,22
марганец0,40-0,65
кремний0,15-0,30
хром, никель, медьне более 0,30 каждого
серане более 0,050
фосфорне более 0,040
азотвыплавленной в электропечах — 0,012
мартеновской и конвертерной — 0,010
мышьякне более 0,080

Основное применение находит для производства несущих элементов сварных конструкций при переменных нагрузках и при температуре в диапазоне от -40ºС до +425ºС (для листового проката толщиной до 25 мм).

Физические свойства углеродистой стали Ст3сп регламентируются ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия (с Изменением №1)" и ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением №1)".

ХарактеристикаЗначение
временное сопротивление, кгс/мм 238-49
предел текучести, кгс/мм 225 для толщин до 20 мм
относительное удлинение, %26 для толщин до 20 мм
изгиб до параллельности сторон (а-толщина образца, d-толщина оправки)d=1,5a (по ГОСТ 14637-89)
ударная вязкость KCU, кгс*м/см 2 , при толщине5-9 мм8 при t=+20ºС, 4 при t=-20ºС
10-257 при t=+20ºС, 3 при t=-20ºС

Из-за особенностей физико-химических свойств углеродистой стали резервуар из нее обладают следующими особенностями:

  • ударная вязкость обеспечивает высокую стойкость конструкции при температуре до -20ºС, то есть при более низких температурах резервуары имеют высокий риск разрушения из-за склонности стали к охрупчиванию;
  • резервуары из этой стали могут быть сварены любым способом, на который аттестован исполнитель сварочных работ (автоматическая и ручная дуговая сварка, контактно-точечная и электрошлаковая)
  • при условии соблюдения температурного режима эксплуатации поверхности резервуара имеют высокую степень устойчивости к воздействию агрессивных рабочих сред, то есть обладает повышенной коррозионной стойкостью
  • однородный состав листового проката позволяет обрабатывать поверхности будущего резервуара любыми технологическими способами для достижения максимально долгой эксплуатации на объекте

* для справки: "Ст" — сталь, "3" — номер марки стали, "сп" — степень раскисления стали, в данном случае — спокойная (по ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением №1)", "5" — категория стали).

Резервуары РВС из стали 09Г2С

Сталь 09Г2С* относится к конструкционной низколегированной стали, из которой изготавливаются различные сварные конструкции. Основные свойства придаются наличием легирующих элементов, а именно, углеродом, кремнием и марганцем, общая массовая доля которых не должна превышать 1-2%.

Химический элементМассовая доля, %
углероддо 0,12
кремний0,5-0,8
марганец1,3-1,7
серадо 0,025
фосфордо 0,035
хромдо 0,30
никельдо 0,3
медьдо 0,3
молибдендо 0,08
ванадийдо 0,05
мышьякдо 0,08
азотдо 0,08-0,012
железо96-97

Физические и механические параметры низколегированной стали марки 09Г2С регламентируются ГОСТ 5520-2017 "Прокат толстолистовой из нелегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия (с Поправкой)".

ХарактеристикаЗначение
временное сопротивление, кгс/мм 249-64 при толщине до 10 мм
47-64 при толщине 10-20 мм
предел текучести, кгс/мм 2345 при толщине до 10 мм
325 при толщине 10-20 мм
относительное удлинение, %21
изгиб до параллельности сторон (а-толщина образца, d-толщина оправки)d=2a
ударная вязкость KCU, Дж/см 2 , при толщине34-64 при толщине 5-10 мм
29-59 при толщине 10-20 мм

Металлоконструкции РВС из стали 09Г2С

Физико-химические свойства данной стали позволяют эксплуатировать резервуары из нее при температуре от -70ºС до +425ºС. Так, Саратовский резервуарный завод выпускает вертикальные и горизонтальные резервуары РВС и РГС в северном исполнении из стали 09Г2С.

Высокая износостойкость металла также способствует эксплуатации резервуаров с высоко агрессивными рабочими средами и в тяжелых климатических условиях. Таким образом, резервуары из стали 09Г2С способны выдержать сильные деформации за достаточно продолжительный срок работы.

Широкой использование стали 09Г2С также объясняется тем, что она обладает легкой свариваемостью при сварке ручной и автоматической дуговой сварке под флюсом и газовой защитой, что позволяет сокращать сроки изготовления резервуаров, сосудов и емкостей.

Дополнительным немаловажным бонусом применения данного сплава для строительства емкостей для хранения различных сред является его экономичность, которая достигается за счет оптимальной стоимость самого металлопроката и относительная легкость при строительстве объектов.

* для справки: "09" — содержание углерода в стали 0,09%, "Г2" — содержание марганца 1,3-2%, "С" — наличие в стали кремния (до 1%). Зачастую в маркировке стали отображается категория стали, например, 09Г2С-12, что означает, какие параметры сплава испытывались при его производстве

Вертикальные резервуары из нержавеющей стали (12Х18Н10Т)

Сталь 12Х18Н10Т* относиться к высокоуглеродистым нержавеющим коррозионностойким, жаростойким и жаропрочным маркам аустенитного класса. Благодаря ее свойствам она может применяться при эксплуатации от -196ºС до +800ºС. Химический состав определяется ГОСТ 5632-2014 "Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки (с Изменением №1)"

Химический элементМассовая доля, %
углероддо 0,12
кремнийдо 0,80
марганецдо 2,0
хром17,0-19,0
никель9,0-11,0
титан5*С-0,80
железоосн.
сера0,20
фосфор0,40

Физические параметры нержавеющей стали позволяют использовать ее для эксплуатации с разбавленными кислотами, и средне агрессивными щелочными веществами, окислителями, растворителями, в том числе при высоком давлении и криогенной температуре (см. ГОСТ 5949-2018 "Металлопродукция из сталей нержавеющих и сплавов на железоникелевой основе коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных. Технические условия")

ХарактеристикаЗначение
временное сопротивление, кгс/мм 2510
предел текучести, кгс/мм 2196
относительное удлинение, %40
относительное сужение, %55
ударная вязкость KCU, Дж/см 2 , при толщине

alt=»Металлоконструкции вертикального резервуара из нержавеющей стали 12Х18Н10Т» width=»» height=»» />За счет содержания хрома резервуары из нержавеющей стали 12Х18Н10Т обладают высокой коррозионной устойчивостью (за исключением к серосодержащим составам), что расширяет сферу их (резервуаров) эксплуатацию. Прочность, твердость, возможность применения любых сварочных технологий с последующей термообработкой и гигиеничность — все это делает резервуары из данной стали широко используемыми как в нефтехимической, газовой, теплоэнергетической, так и в пищевой и криогенной промышленности.

Саратовский резервуарный завод выпускает резервуары и емкости из 12Х18Н10Т для хранения кислот, щелочей, сжиженных газов, растворителей и других агрессивных сред при высоком давлении и экстремально низких и высоких температурах.

* для справки: "12" — процентное содержание углерода, "х18" — процентное содержание хрома, "н10" — процентное содержание никеля, "Т" — наличие титана до 1,5%

Подведем итог

Сталь 3 — это универсальный конструкционный материал. Она применяется для изготовления несущих и не несущих элементов для сварных и не сварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Сталь 3 не склонна к отпускной хрупкости, превосходно сваривается и позволяет применять любой вид сварки. Её используют для производства кованых изделий (различных решеток, ограждений и т.д.).

Именно по совокупности всех этих плюсов, а также из-за своей сравнительно небольшой стоимости (сравните, например, с аустенитной высоколегированной сталью, по простому — нержавейкой) сталь 3 является признанным лидером и хитом продаж, востребованной, и с широким спектром применения! По объему применения стали этого класса превосходят все остальные.

Первая Металлобаза готова обеспечить металлопрокатом из этого универсального, востребованного материала.

Трубный прокат из конструкционных углеродистых сталей 1-3сп/пс является наиболее востребованным, так как используемые сплавы не склонны к отпускной хрупкости и не имеет ограничений на свариваемость. А это значит, что использовать готовые изделия можно наиболее широко. Во многом высокий спрос обоснован и ценой, которая на шовные трубы гораздо ниже, чем на бесшовный прокат.

Фактически, единственными ограничителями на применение данного вида трубопроката можно считать наличие сварного шва, слегка уменьшающего общую прочность и устойчивость к внутренним давлениям, и небольшой выбор толщины стенки. Однако для бытовых нужд, например, для монтажа различных трубопроводов внутри помещений он подходит хорошо. Также трубы используются в других отраслях, в том числе в машино- и станкостроении и при монтаже металлоконструкций различного назначения.

Характеристики и свойства марки Ст1пс

Сталь Ст1пс, ГОСТ 380-2005, – одна из самых распространенных в промышленности марок за счет невысокой стоимости и своих эксплуатационных свойств. Химический состав определяет для Ст1пс свойства и применения стали.

Ст1пс – характеристика сплава:

  • относительное удлинение после разрыва: в пределах 30%;
  • твердость: 110 МПа – сравнительно низкий показатель;
  • временное сопротивление разрыву: до 420 МПа;
  • плотность материала: 7850 кг/м2;
  • хрупкость: в сплаве Ст1пс микроструктура не склонна к отпускной хрупкости;
  • обработка: ковка при температуре до 750°С, резание в горячекатаном состоянии, охлаждение сплава на воздухе;
  • свариваемость: марка стали Ст1пс хорошо сваривается. Обрабатывается всеми способами: автоматической и ручной дуговой сваркой, с газовой защитой и под флюсом, контактно-точечной и электрошлаковой сваркой. Предварительный нагрев и последующая термообработка для стальных изделий толщиной до 35 мм не требуются.

Допустимые элементы

Нормативным документом (ГОСТом) регламентируется и химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества. Содержание такого элемента, как кремний, в сталях, обладающих разной степенью раскисления, может варьироваться в следующих пределах:

  • кипящие – до 0,05%;
  • полуспокойные (Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс и др.) – 0,05–0,15%;
  • спокойные – 0,15–0,3%.

В сплавах обыкновенного качества марки Ст0 кремния, как и марганца, содержаться не должно.
Такой значимый элемент, как углерод, в углеродистых сталях разных марок может содержаться в следующих количествах:

  • Ст0 – до 0,23%;
  • Ст1 – 0,06–0,12%;
  • Ст2 – 0,09–0,15%;
  • Ст3 – 0,14–0,22%;
  • Ст4 – 0,18–0,27%;
  • Ст5 – 0,28–0,37%;
  • Ст6 – 0,38–0,49%.

Содержание марганца в углеродистых сталях обыкновенного качества регламентируется стандартом в следующих пределах:

  • Ст1 и Ст2 – 0,25–0,5%;
  • спокойные, а также полуспокойные сплавы марки Ст3 – 0,4–0,65%;
  • кипящая сталь марки Ст3 – 0,3–0,6%;Ст4 – 0,4–0,7%;
  • СтГсп и Ст3Гпс – 0,8–1,1%;
  • полуспокойные, а также спокойные сплавы Ст5 и Ст6 – 0,5–0,8%;
  • Ст5Гпс – 0,8–1,2%.

Нормируется ГОСТом и содержание в углеродистых сталях обыкновенного качества такого элемента, как азот. Его количество может варьироваться в следующих пределах:

  • в сталях, которые получены путем выплавки в конверторных и мартеновских печах, – до 0,01%;
  • в сплавах, которые выплавлены в печах электрического типа, – до 0,012%.

Углеродистая сталь марки Ст5сп применяется для изготовления деталей, работающих при температуре до 420 град: клёпок, гаек, болтов, стержней. звездочек и др.

Углеродистая сталь марки Ст5сп применяется для изготовления деталей, работающих при температуре до 420 град: клёпок, гаек, болтов, стержней. звездочек и др.

Остальные элементы, включая вредные примеси, могут содержаться в углеродистых стальных сплавах, обладающих обыкновенным качеством, в следующих количествах:

  • фосфор (кроме Ст0) – до 0,04%;
  • сера – не более 0,05%, а в стали марки Ст0 – 0,06–0,07%;
  • хром, никель, медь – до 0,3% (в стали марки Ст0 количественное содержание данных элементов не нормируется).

Сталь конструкционная легированная. Сталь хромокремнемарганцовая.

Заменитель : 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА.

Вид поставки: трубы бесшовные горячекатанные

Применение: Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Типы и марки сварочных электродов
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector