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):
	sв	- 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.

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.