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.
Суть
Слово «качественная» в названии — не оценка, а категория. ГОСТ 1050 делит углеродистые конструкционные стали по чистоте металла: у сталей обыкновенного качества (Ст0–Ст6 по ГОСТ 380) допускается до 0,050 % серы и 0,040 % фосфора, у качественных — не более 0,040 % S и 0,035 % P, у высококачественных (буква «А» в конце марки) — не более 0,025 % того и другого. Сера даёт красноломкость и сульфидные включения, фосфор — хладноломкость, поэтому чем их меньше, тем стабильнее вязкость и свариваемость.
Второе отличие — гарантии. Для Ст3 состав нормирован широко (углерод 0,14–0,22 %), а механические свойства сдаются в состоянии поставки без термообработки; для качественной стали нормируется и химический состав в более узких пределах, и механические свойства после нормализации. Именно поэтому сталь 20 идёт в бесшовные трубы для давления и температуры, а Ст3 — в массовые сварные.
Как читать марку
Число в марке — среднее содержание углерода в сотых долях процента: сталь 08 ≈ 0,08 % C, сталь 20 ≈ 0,20 % C, сталь 45 ≈ 0,45 % C. Марганец (0,35–0,80 %) и кремний (0,17–0,37 %) присутствуют как технологические добавки и в марке не отражаются. Буквы «кп» и «пс» обозначают кипящую и полуспокойную сталь, отсутствие букв — спокойную; см. степень раскисления.
С ростом углерода прочность и твёрдость растут, а пластичность и свариваемость падают. Условно ряд делят на три части: низкоуглеродистые 08–25 (штамповка, сварные конструкции, трубы), среднеуглеродистые 30–55 (валы, оси, крепёж — с закалкой и отпуском) и высокоуглеродистые 60–85 (пружины, износостойкие детали).
| Марка | C, % | σв, МПа, не менее | δ5, %, не менее |
|---|---|---|---|
| 08 | 0,05–0,12 | 320 | 33 |
| 10 | 0,07–0,14 | 330 | 31 |
| 20 | 0,17–0,24 | 410 | 25 |
| 35 | 0,32–0,40 | 530 | 20 |
| 45 | 0,42–0,50 | 600 | 16 |
| 60 | 0,57–0,65 | 680 | 12 |
Значения — для нормализованных образцов по ГОСТ 1050; после закалки с отпуском у сталей 35–45 прочность заметно возрастает, поэтому в сертификате важно смотреть состояние поставки.
Ключевые числа
| Сера и фосфор, качественная сталь (ГОСТ 1050) | S ≤ 0,040 %, P ≤ 0,035 % |
|---|---|
| Сера и фосфор, Ст3 (ГОСТ 380) — для сравнения | S ≤ 0,050 %, P ≤ 0,040 % |
| Высококачественная сталь (индекс «А», ГОСТ 1050) | S ≤ 0,025 %, P ≤ 0,025 % |
| Сталь 20: углерод, марганец, кремний (ГОСТ 1050) | C 0,17–0,24 %; Mn 0,35–0,65 %; Si 0,17–0,37 % |
| Сталь 20, нормализация: σт / σв / δ5 (ГОСТ 1050) | ≥ 245 МПа / ≥ 410 МПа / ≥ 25 % |
| Сталь 45, нормализация: σт / σв / δ5 (ГОСТ 1050) | ≥ 355 МПа / ≥ 600 МПа / ≥ 16 % |
| Твёрдость горячекатаной стали 20 / 45 (ГОСТ 1050) | ≤ 163 HB / ≤ 229 HB |
| Метод испытания на растяжение | ГОСТ 1497 |
Где встречается в трубах
В трубном сортаменте качественные стали представлены прежде всего низкоуглеродистой частью ряда: сталь 10 и 20 — основные марки бесшовных горячедеформированных и холоднодеформированных труб общего назначения, сталь 20 — базовая марка котельных труб на низкие и средние параметры пара. Средне- и высокоуглеродистые марки (35, 45) в трубах встречаются реже — в основном как заготовка для механической обработки.
- Бесшовные трубы по ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75 — сталь 10, 20, 35, 45 по ГОСТ 1050 (механика — по ГОСТ 8731 / 8733).
- Котельные трубы из стали 20 для пароперегревателей и трубопроводов ТЭС — с контролем плавки и обязательной термообработкой.
- Каталог труб из стали 20; чем сталь 20 отличается от Ст3сп в трубе — в статье стали для труб.
- Как расшифровывать другие марки, включая легированные, — маркировка сталей; соседняя категория — стали обыкновенного качества.
- Тексты требований по маркам — в библиотеке стандартов.
Связанные термины
- 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.
- Углеродистые сталиСтали без специального легирования (Mn до 1 %, Si до 0,4 %); по углероду делятся на низко-, средне- и высокоуглеродистые.
- Маркировка сталей: как читать маркуРоссийская марка кодирует состав: цифры впереди — углерод в сотых, буквы — легирующие элементы, цифры после букв — их проценты.
- Термическая обработка сталиУправляемый нагрев и охлаждение, меняющие структуру и свойства без изменения формы: отжиг, нормализация, закалка, отпуск.