Механические свойства при растяжении и условия испытания на изгиб углеродистой стали обыкновенного качества в горячекатаном состоянии

Марка стали	Временное сопротивление. Μ Па	Предел текучести, Μ Па для толщин, мм				Относительное удлинение, % для толщин, мм			Изгиб до параллельности сторон (а – толщина образца, d – диаметр оправки) для толщин, мм
		до 20	св. 20 до 40	св. 40 до 100	св. 100	до 20	св.20 до 40	св.40	до 20	св. 20
		не менее
Ст0	Не менее 300	-	-	-	-	23	22	20	d=2,5a	d=3,5a
Ст2кп	320-410	215	205	195	185	33	32	30
Ст2пс	330-430	225	215	205	195	32	31	29	d=l,5a	d=2,5a
Ст2сп	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-
Ст3кп	360-460	235	225	215	195	27	26	24
Ст3пс	370-480	245	235	225	205	26	25	23
Ст3сп	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-
Ст3Гпс	370-490								d=l,5a	d=2,5a
Ст3Гсп	390-570	255,	245	-	-	23	24	-
Ст4пс	410-530	265	255	245	235	24	23	21	d=2,5a	d=3,5a
Ст4сп	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-		-“-	-“-
Ст5пс	490-630	285	275	265	255	20	19	17	d=3,5a	d=4,5a
Ст5сп	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-	-“-
Ст3Гпс	450-590	285	275	265	255	20	19	17

Сталь поставляют по категориям 1, 2, 3, 4, 5 и 6, в зависимости от количества гарантируемых характеристик (табл. 6). Чем больше номер марки стали, тем выше в ней содержание углерода. Например, Ст1сп со-. держит 0,06–0,12%С, а Ст6сп – 0,38-0,49%С.

Для строительных конструкций наиболее широко применяется горячекатаная сталь по 5-й категории, например, сталь марки Ст3сп5. Она имеет следующий химический состав: 0,14–0,22% С; 0,40–0.65% Мп; 0,12–0,30% Si, менее 0,04% Ρ и менее 0,05% S. Ее механические свойства в зависимости от толщины составляют: σ_H = 370–480 Μ Па, σ_т ≥ 205 Μ Па, δ₅ ≥ 23%, KCU⁺²⁰ ≥ 34 Дж/см², KCU после механического старения не менее 29–38 Дж/см² и удовлетворительное испытание на изгиб до параллельности сторон вокруг правки d = 1,5а.

Ст3сп6, применяемая по 6-й категории в термически упрочненном состоянии, имея такой же химический состав как Ст3сп5, имеет более высокие величины гарантируемых характеристик прочности и ударной вязкости: σ_в = 430 Μ Па, σ_т ≥ 295 Μ Па, δ₅ ≥ 16%, KCU^-40 ≥ 39 Дж/см², KCV⁰ ≥ 30–34 Дж/см², KCU после механического старения ≥ 29 Дж/см², испытание на изгиб до параллельности сторон при d == 5а (а = 21–40 мм).

Для изготовления резервуаров, газгольдеров и других строительных конструкций малых размеров наибольшее применение имеет сталь марки Ст3сп5; для газонефтепроводов малых диаметров (менее 500 мм), изготовляемых из сварных прямошовных и спирально-шовных труб, применяют обычно сталь марок Ст2сп5, Ст3сп5 и Ст4сп5.

Сталь углеродистую обыкновенного качества применяют также для деталей строительно-монтажных машин. Например, Ст0 Ст1 применяют для изготовления неответственных деталей: опоры, шайбы, прокладки, рамы и т. д.: Ст2 – для изготовления заклепок, анкерных болтов и т. д.

Сталь марки Ст3-применяют для изготовления шкивов, муфт, заглушек, корпусов редукторов и т. д., а также болтов.

Из Ст4 изготовляют крюки, тяги, клинья и т. д., а также крепежные детали, детали насосов, компрессоров; из Ст5 – пальцы, втулки, плашки зажимов, а также болты; из Ст6 – промежуточные валы, стропы, ролики передвижных агрегатов, втулки, шкивы и т. д.

В зависимости от предъявляемых требований к деталям машин производят их упрочнение. Ст1, Ст2, Ст3 обычно подвергают химико-термической обработке (цементации, цианированию и т. д.) с последующей закалкой и низким отпуском при 160–180°С, что позволяет получать высокую прочность, твердость, износоустойчивость на поверхностях стальных деталей в сочетании с пластичной сердцевиной. Ст3, Ст4, Ст5 – подвергают нормализации или закалке с высоким отпуском при 550–650°С для улучшения механических свойств. Закалка с высоким отпуском позволяет получать наиболее благоприятное сочетание прочности, пластичности и вязкости, поэтому такое упрочнение рекомендуется для деталей машин, работающих также и в северных условиях. После термического улучшения, например, для стали Ст3, гарантируется KCU^-40 не менее 30 Дж/см².

Таблица 6