Ст3 предел прочности


Сталь СТ3: химический состав и свойства

Сталь – это сплав двух элементов железа, углерода, легирующих примесей, которые добавляют в металл для придания ему нужных свойств. Ст3 – это конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, широко распространена во всех сферах промышленного производства. Является самым распространенным металлом для несущих строительных конструкций. Из этого сплава делают лист, профиль, трубу, двутавры и другой металлопрокат.

Химический состав

Марки стали различаются по составу, который определяет механические характеристики, область применения и свариваемость материала.

Небольшое количество легирующих элементов и высокая пластичность Ст3 делает её самым распространённым сплавом, применяемым в строительстве. Ни одна стройка не может обойтись без проката из Ст3.

Химический состав материала включает следующие элементы:

  • железо – 97%;
  • углерод – 0,14-0,22%;
  • никель, медь, хром – каждый не больше 0,3%;
  • марганец - 0,4-0,65%;
  • кремний - 0,05-0,17%;
  • мышьяк менее 0,08%;
  • серы не более 0,05;
  • фосфор менее 0,04%.

Углерод определяет твёрдость, прочность, пластичность, показатели свариваемости, физико-механические свойства стали. Сера и фосфор – вредные примеси.

Легирующие элементы в структуре этого сплава, которые влияют на его характеристики – это марганец, хром, медь и никель.

Физические и механические свойства

Сталь Ст3 это самая используемая марка металла, применяемая в строительстве и в машиностроении. Низкая цена в сочетании с физико-механическими показателями, которые определили популярность этого материала.

Перечислим механические показатели Ст3:

  • предел текучести 205-255 МПа;
  • временное сопротивление разрыву 370-490 МПа;
  • относительное удлинение 22-26%;
  • ударная вязкость при температуре:
  • 20 0С составляет 108 Дж/см2;
  • 20 0С равняется 49 Дж/см2;
  • твёрдость HB 10-1: 131 МПа.

Прочностные показатели предел текучести и относительное удлинение – зависят от толщины и формы проката. Чем больше толщина металлопроката, тем ниже значение показателя, самые низкие показатели у труб, высокие показатели у листов, толщиной 5-10 мм.

Плотность Ст3 составляет 7850 кг/м3. Сплав относится к хорошо свариваемым материалам.

Маркировка Ст3

Классифицируются низкоуглеродистые стали по составу степени расселения. Раскисление – это процесс удаления из расплава кислорода, являющегося вредной примесью. Он ухудшает механические и другие свойства материала.

По степени раскисления сплав бывает трёх видов:

  • спокойная обозначается «сп»;
  • полуспокойная – маркировка «пс»;
  • кипящая – «кп».

Проведём расшифровку материала Ст3Гпс. Буквы «Ст» обозначают сталь. Цифра «3» – это процентное содержание углерода, чем больше цифра, тем больший процент углерода содержится в металле. Буква Г - пишется, если процент содержания марганца в 0,8% и более. ПС – полуспокойная.

Разновидности сплава Ст3

Спокойная сталь раскисляется с использованием марганца, кремния и алюминия. Это дорогой и высококачественный материал. За счёт однородной структуры спокойный металл пластичнее и коррозионно устойчивее. Применяется для изготовления несущих ответственных конструкций, узлов машин, механизмов, которые работают при отрицательных температурах и динамических нагрузках.

Полуспокойная сталь раскисляется марганцем и алюминием. Показатели прочности и пластичности у этого материала близки к спокойной стали, но уступают ей. Применяется при возведении несущих металлоконструкций, где требования к прочностным показателям ниже, чем у конструкций из спокойного металла. Преимуществом этого сплава – его стоимость дешевле.

Кипящая сталь самая дешёвая, раскисляется только марганцем. При заливке этого расплава в слябы происходит активное кипение – выделяются содержащиеся в сплаве газы. В разных частях слитка может иметь неоднородные свойства. Кипящая металл хрупкий, плохо сваривается и подвержена коррозии. Применяется для изготовления конструкций, к которым не предъявляются высокие требования.

Применение Ст3

Из спокойной стали производят: лист, уголок, швеллер, арматуру, двутавровую балку и другой металлопрокат, который используют для изготовления:

  • трубопроводной арматуры, труб, фасонных изделий;
  • мостовых кранов, несущих железнодорожных металлоконструкций, каркасов зданий, внутрицеховых металлоконструкций, железнодорожных и автомобильных мостов;
  • ёмкостей для хранения воды и нефтепродуктов, железнодорожных вагонов, цистерн для перевозки нефтепродуктов;
  • кузовов автомобилей, корпусов судов;
  • других ответственные конструкции, применяемых во всех отраслях промышленности, работающих при низких температурах окружающего воздуха, в условиях динамических знакопеременных нагрузок.

Полуспокойная сталь используется для тех же металлоконструкций и деталей, что и спокойная, но при условии, что эти изделия не будут работать при температурах ниже -10 0С.

Кипящая сталь. Применяется для малонагруженных, второстепенных, ненагруженных металлоконструкций, которые работают при постоянных нагрузках. Из неё изготавливают заборы, заземление, кронштейны, листовую обшивку, другие элементы зданий и металлоконструкций.

СТАЛЬ СТ3 (Ст3сп) - характеристика, физические свойства, применение, твердость

Сталь представляет собой сплав из железа, углерода и легирующих элементов. Последние добавляют для того, чтобы придать материалу необходимые характеристики. Данный тип относится к углеродистой конструкционной. Имеет обыкновенное качество. Нашла широкое применение в различных сферах промышленности. Большинство несущих строительных конструкций изготовлены именно из данного материала. Также применяется при изготовлении профилей, листов, труб и иного металлопроката.

Химический состав стали СТ3

Для стали Ст3 характерна высокая пластичность и наличие минимального количества легирующих добавок. Это дает возможность сплаву приобрести максимальную популярность среди остальных подобных представителей. Характеризуется широкой областью применения в строительстве. Практически невозможно найти хоть один возводимый объект во время работ на котором не использовалась данная сталь.

Сплав состоит из следующих элементов:

  • доля железа составляет 97 процентов;
  • от 0,14 до 0,22 процента – углерод;
  • по 0,3 процента никеля, меди и хрома;
  • от 0,05 до 0,17 процента кремния;
  • от 0,4 до 0,65 процента марганца;
  • до 0,05 процента серы;
  • 0,087 процента мышьяка;
  • не более 0,04 процента фосфора.

Каждый из составляющих элементов отвечает за свою область. От углерода зависит прочность, твердость, пластичность, способность к свариваемости. Фосфор и сера выступают в качестве вредных примесей. Никель, марганец, медь, хром являются легирующими элементами, которые влияют на технические характеристики сплава.

Физические свойства стали 3 (СТ3)

T

E 10-5

a106

l

r

C

R 109

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2. 13

100

2.08

200

2.02

300

1.95

400

1. 87

500

1.76

600

1.67

700

1.53

Технологические свойства стали 3 (СТ3)

Свариваемость:

без ограничений.

Флокеночувствительность:

не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.


Обозначения:

Механические свойства стали 3 (СТ3):

- Предел кратковременной прочности, [МПа]

sT

- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5

- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y

- Относительное сужение, [ % ]

KCU

- Ударная вязкость, [ кДж / м2]

HB

- Твердость по Бринеллю

Физические свойства стали 3 (СТ3):

T

- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E

- Модуль упругости первого рода , [МПа]

a

- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]

l

- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]

r

- Плотность материала , [кг/м3]

C

- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]

R

- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость стали 3 (СТ3):

без ограничений

- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая

- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудно свариваемая

- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг


Разновидности

Классификация проводится по степени раскисления. Раскисление представляет собой процесс, в результате которого из сплава удаляются посторонние примеси в виде углерода. Его наличие снижает полезные свойства материала.

В зависимости от степени раскисления выделяют следующие разновидности сплавов:

  • «сп» - спокойная;
  • «пс» - полуспокойная;
  • «кп» - кипящая.

Аббревиатура Ст3 обозначает сталь с процентным содержание углерода, равным трем. В зависимости от его количества в сплаве увеличивается либо уменьшается данная цифра.

Применение

Из первоначальных заготовок, которые отливаются из стали данной марки изготавливаются следующие изделия:

  • мостовые краны;
  • трубопроводная арматура;
  • кузова автомобилей;
  • емкости для воды;
  • корпуса судов.

Сталь марки Ст3 применяется при изготовлении деталей, которые должны обладать повышенной прочностью и устойчивостью к коррозии.

Влияние методов кондиционирования на прочность сцепления при микрорастяжении цемента на основе фосфатного мономера с циркониевой керамикой в ​​сухих и состаренных условиях

. 2008 г., апрель; 85 (1): 1–9.

doi: 10.1002/jbm.b.30908.

Регина Амарал 1 , Мутлу Озджан, Луис Фелипе Валандро, Иван Бальдуччи, Марко Антонио Боттино

принадлежность

  • 1 Кафедра стоматологических материалов и протезирования, Стоматологическая школа Сан-Жозе-дус-Кампус, Государственный университет Сан-Паулу (UNESP), Сан-Жозе-дус-Кампус, Бразилия.
  • PMID: 17680669
  • DOI: 10.1002/jbm.b.30908

Регина Амарал и др. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008 9 апр.0003

. 2008 г., апрель; 85 (1): 1–9.

doi: 10.1002/jbm.b.30908.

Авторы

Регина Амарал 1 , Мутлу Озджан, Луис Фелипе Валандро, Иван Бальдуччи, Марко Антонио Боттино

принадлежность

  • 1 Кафедра стоматологических материалов и протезирования, Стоматологическая школа Сан-Жозе-дус-Кампус, Государственный университет Сан-Паулу (UNESP), Сан-Жозе-дус-Кампус, Бразилия.
  • PMID: 17680669
  • DOI: 10.1002/jbm.b.30908

Абстрактный

Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить долговечность прочности связи между полимерным цементом и глиноземистой керамикой, подвергнутой различным методам подготовки поверхности. Двадцать четыре блока (5 x 5 x 4 мм(3)) керамики на основе оксида циркония и алюминия с пропиткой стекловолокном (In-Ceram Zirconia Classic) были случайным образом разделены на три группы обработки поверхности: частицы + силанизация; Метод трибохимического кремнеземного покрытия ST2-Laboratory (110 мкм Al2O3, 110 мкм кремнезем) (Rocatec) + силанизация; ST3-Способ трибохимического покрытия кремнеземом (30 мкм SiO(x)) (CoJet) + силанизация. Каждый обработанный керамический блок помещали в свою силиконовую форму с обнаженной обработанной поверхностью. Полимерный цемент (Panavia F) был приготовлен и введен в форму поверх обработанной поверхности. Образцы были разрезаны для получения необрезанных стержневых образцов (14 шт./блок), которые были случайным образом разделены на два условия: (а) испытание на сухое микрорастяжение после разрезания; (b) Термоциклирование (TC) - (6000x, 5-55 градусов C) и хранение в воде (150 дней). Таким образом, было получено шесть опытных групп (n = 50): Гр1-СТ1 + сухая; Гр2-СТ1 + ТК(;) Гр3-СТ2 + сухая; Гр4-СТ2 + ТК; Гр5-СТ3 + сухой; Гр6-СТ3 + ТК. После испытаний на микрорастяжение были отмечены типы разрушения. ST2 (25,1 +/- 11) и ST3 (24,1 +/- 7,4) показали статистически более высокую прочность связи (МПа), чем ST1 (17,5 +/- 8), независимо от условий старения (p <0,0001). Если в Гр2 самые низкие результаты (13,3 +/- 6,4), то в остальных группах (21,7 +/- 7,4-25,9).+/- 9,1) не показали статистически значимых различий (двусторонний дисперсионный анализ и критерий Тьюки, альфа = 0,05). Большинство неудач были смешанными (82%), за которыми следовали адгезивные неудачи (18%). Группа 2 показала значительно более высокую частоту несостоятельности АДГЕЗИИ (54%), чем в других группах (p = 0,0001). Как в лабораторных условиях, так и в кабинете врача покрытие силикагелем, а также силанизация продемонстрировали устойчивую силу сцепления. После старения воздушная абразия с Al(2)O(3) размером 110 мкм + силанизация показала наибольшее снижение, что указывает на то, что старение имеет основополагающее значение для испытаний на прочность сцепления кислотостойкой циркониевой керамики с целью оценки их долгосрочных характеристик в условиях эксплуатации. рот.

Похожие статьи

  • Прочность связи полимерного цемента с инфильтрованной стекловолокном керамикой, армированной цирконием, при микрорастяжении: эффект кондиционирования поверхности.

    Амарал Р. , Озджан М., Боттино М.А., Валандро Л.Ф. Амарал Р. и др. Дент Матер. 2006 март; 22(3):283-90. doi: 10.1016/j.dental.2005.04.021. Epub 2005 21 июля. Дент Матер. 2006. PMID: 16039705

  • Прочность сцепления полимерного цемента с керамикой с высоким содержанием глинозема и оксида циркония: эффект кондиционирования поверхности.

    Валандро Л.Ф., Озджан М., Боттино М.С., Боттино М.А., Скотти Р., Бона А.Д. Валандро Л.Ф. и др. Джей Адхес Дент. 2006 г., июнь; 8 (3): 175–81. Джей Адхес Дент. 2006. PMID: 16830664

  • Влияние обработки поверхности керамики на основе оксида циркония на прочность сцепления с адгезивной смолой.

    Атсу С.С., Киличарслан М.А., Кучукесмен Х.К., Ака П.С. Ацу С.С. и др. Джей Простет Дент. 2006 г., июнь; 95 (6): 430-6. doi: 10.1016/j.prosdent.2006.03.016. Джей Простет Дент. 2006. PMID: 16765155

  • Адгезия к диоксиду циркония, используемому для реставрации зубов: систематический обзор и метаанализ.

    Озджан М., Бернаскони М. Озкан М. и соавт. Джей Адхес Дент. 2015 Февраль;17(1):7-26. дои: 10.3290/j.jad.a33525. Джей Адхес Дент. 2015. PMID: 25646166 Обзор.

  • Какая обработка поверхности способствует более высокой прочности сцепления при ремонте полимерной нанокерамики и керамики, пропитанной полимером? Систематический обзор и метаанализ.

    Moura DMD, Verissimo AH, Leite Vila-Nova TE, Calderon PS, Özcan M, Assunção Souza RO. Moura DMD и соавт. Джей Простет Дент. 2022 авг;128(2):139-149. doi: 10.1016/j.prosdent.2020.06.009. Epub 2021 9 фев. Джей Простет Дент. 2022. PMID: 33573835 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Текущий сценарий адгезии к диоксиду циркония; предварительная обработка поверхности и полимерные цементы: систематический обзор.

    Чаттерджи Н., Гош А. Чаттерджи Н. и др. J Индийский протез Soc. 2022 янв-март;22(1):13-20. дои: 10.4103/jips.jips_478_21. J Индийский протез Soc. 2022. PMID: 36510943 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние различных обработок поверхности на прочность связи при микросдвиге и характеристики поверхности диоксида циркония: исследование in vitro.

    Продажи А., Родригес С.Дж., Махеш М. , Гинджупалли К., Шетти Т., Пай Ю.Ю., Салданха С., Хегде П., Мукерджи С., Камат В., Баджантри П., Срикант Н., Котиан Р. Продажи А и др. Инт Дж. Дент. 2022 14 апр; 2022:1546802. дои: 10.1155/2022/1546802. Электронная коллекция 2022. Инт Дж. Дент. 2022. PMID: 35464102 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние многократной обработки поверхности диоксида циркония на его прочность сцепления с композитным цементом.

    Масиэль Л.С., Амарал М., Кейрос Д.А., Баруди К., Сильва-Консилиу Л.Р. Масиэль Л.С. и соавт. J Adv Prosthodont. 2020 Октябрь; 12 (5): 291-298. doi: 10.4047/jap.2020.12.5.291. Epub 2020 26 октября. J Adv Prosthodont. 2020. PMID: 33149850 Бесплатная статья ЧВК.

  • Прочность сцепления и характер разрушения ортодонтических трубок, приклеенных к поверхности диоксида циркония, подвергшихся различным способам нанесения керамического праймера.

    Milagres FDSA, Oliveira DD, Silveira GS, Oliveira EFF, Antunes ANDG. Милагрес FDSA и др. Материалы (Базель). 2019 27 ноября; 12 (23): 3922. дои: 10.3390/ma12233922. Материалы (Базель). 2019. PMID: 31783549 Бесплатная статья ЧВК.

  • Поверхностные, микроструктурные и механические характеристики сборных педиатрических циркониевых коронок.

    Динер В., Полихронис Г., Эрб Дж., Зинелис С., Элиадес Т. Динер В. и др. Материалы (Базель). 2019 9 октября; 12 (20): 3280. дои: 10.3390/ma12203280. Материалы (Базель). 2019. PMID: 31600959 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи "Цитируется по"

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

соединений из стали A440, соединенных болтами A490, Proc.


Learn more