Стали обыкновенного качества (Ст0-Ст6) - самые массовые и дешёвые углеродистые стали по ГОСТ 380 с повышенным допуском по сере и фосфору; Ст3 - основа электросварных труб.
Суть
«Обыкновенное качество» - это не оценка прочности, а уровень чистоты по вредным примесям. Сера и фосфор попадают в сталь из руды и топлива; полностью убрать их дорого. ГОСТ 380 разрешает для сталей Ст1-Ст6 до 0,050 % S и до 0,040 % P - заметно больше, чем у качественных сталей по ГОСТ 1050 (0,040 % S и 0,035 % P) и тем более у высококачественных. Меньше передела на рафинировании - ниже цена, поэтому именно эти марки составляют основную массу строительного проката и сварных труб.
Плата за экономию - склонность к хрупкости и хуже гарантированная однородность: сера даёт красноломкость и снижает ударную вязкость, фосфор - хладноломкость. Поэтому стали обыкновенного качества не идут туда, где нужны стабильные свойства при высоком давлении, нагреве или сильном морозе; там работают качественные стали (сталь 10, 20) и низколегированные (09Г2С, 17Г1С).
По углероду это углеродистые стали: содержание C растёт от Ст1 (0,06-0,12 %) к Ст6 (0,38-0,49 %), вместе с ним растут σв и σт и падают пластичность и свариваемость. Марка Ст0 - сталь без нормирования состава по большинству элементов (только C ≤ 0,23 %, S ≤ 0,060 %, P ≤ 0,070 %), для неответственных изделий.
Как читать марку
Обозначение строится по схеме Ст + номер + [Г] + степень раскисления + категория: Ст3Гпс - сталь № 3 с повышенным марганцем (0,80-1,10 % Mn против 0,40-0,65 % у Ст3сп), полуспокойная. Номер - условный порядковый, а не процент углерода: в этом главное отличие от марок ГОСТ 1050, где «20» означает 0,20 % C. Степень раскисления сп/пс/кп задаёт остаточный кислород и кремний: у Ст3сп 0,15-0,30 % Si, у Ст3пс 0,05-0,15 %, у Ст3кп не более 0,05 %.
- Марочный ряд ГОСТ 380-2005: Ст0, Ст1кп/пс/сп, Ст2кп/пс/сп, Ст3кп/пс/сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп/пс/сп, Ст5пс/сп, Ст5Гпс, Ст6пс/сп.
- Категория (1-5 по ГОСТ 535, 1-6 по ГОСТ 14637) дописывается после марки - Ст3сп5 - и означает набор гарантируемых показателей: с ростом номера добавляются испытания на изгиб, ударную вязкость при +20 °C, при -20 °C и после механического старения.
- Группы А, Б, В (по механике / по химсоставу / по обоим) существовали в ГОСТ 380-88; в действующей редакции их нет - состав и механика нормируются одновременно.
- Механические свойства в самом ГОСТ 380 отсутствуют: он определяет только марки и химсостав, а σт, σв, δ5 и KCU задают стандарты на прокат - ГОСТ 535 (сортовой и фасонный) и ГОСТ 14637 (толстолистовой).
Ключевые числа
| Сера и фосфор, Ст1-Ст6 (ГОСТ 380) | S ≤ 0,050 %, P ≤ 0,040 % |
|---|---|
| Для сравнения - качественные стали (ГОСТ 1050) | S ≤ 0,040 %, P ≤ 0,035 % |
| Углерод в Ст3 (ГОСТ 380) | 0,14-0,22 % C |
| Ст3сп: Mn / Si (ГОСТ 380) | 0,40-0,65 % Mn; 0,15-0,30 % Si |
| Ст3сп, прокат до 20 мм (ГОСТ 535) | σт ≥ 245 МПа; σв 370-480 МПа; δ5 ≥ 26 % |
| Ст3кп, прокат до 20 мм (ГОСТ 535) | σт ≥ 235 МПа; σв 360-460 МПа; δ5 ≥ 27 % |
| Ст5пс, прокат до 20 мм (ГОСТ 535) | σт ≥ 285 МПа; σв 490-630 МПа; δ5 ≥ 20 % |
| Ст0 (ГОСТ 535) | σв ≥ 300 МПа; σт не нормируется |
| Примеси Cr, Ni, Cu (ГОСТ 380) | не более 0,30 % каждого |
Где встречается в трубах
Для труб общего назначения - водопровод, отопление, ограждения, каркасы, опоры - стали обыкновенного качества являются основным материалом: они хорошо свариваются (Cэкв Ст3 около 0,2-0,3), формуются в холодном состоянии и дёшевы. Ст3сп ставят там, где труба работает при отрицательных температурах или несёт нагрузку, Ст3пс и Ст2 - в ненагруженных сетях. Для сосудов, паропроводов и нефтегаза их заменяют качественными и низколегированными марками.
- Электросварные трубы по ГОСТ 10704/ГОСТ 10705 - из Ст2, Ст3 всех степеней раскисления, реже Ст4; трубы из Ст3сп - в каталоге.
- Водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262 - из сталей по ГОСТ 380 без нормирования механических свойств; подробнее в статье ВГП-трубы ГОСТ 3262.
- Профильные трубы для каркасов и заборов - преимущественно Ст3сп/пс, см. трубы в металлоконструкциях.
- Среди бесшовных труб по ГОСТ 8731/ГОСТ 8732 допускаются Ст2сп, Ст4сп, Ст5сп, Ст6сп, но на практике доминируют сталь 20 и 09Г2С - сравнение марок в статье стали для труб.
- Полная расшифровка обозначений - в статье маркировка сталей.
Связанные термины
- Углеродистые сталиСтали без специального легирования (Mn до 1 %, Si до 0,4 %); по углероду делятся на низко-, средне- и высокоуглеродистые.
- Качественные конструкционные стали (08-85)Углеродистые стали по ГОСТ 1050 с жёстким контролем примесей; марка - это сотые доли процента углерода: сталь 20 = 0,20 % C.
- Маркировка сталей: как читать маркуРоссийская марка кодирует состав: цифры впереди - углерод в сотых, буквы - легирующие элементы, цифры после букв - их проценты.
- Степень раскисления: сп, пс, кпСпокойная, полуспокойная и кипящая сталь различаются остаточным кислородом; для сварных конструкций и труб предпочтительна спокойная (сп).