Химический состав стали Зсп ГОСТ 380-2005
Влияние химических элементов на свойства стали
- Углерод (C) - увеличивает временное сопротивление, предел текучести, твердость, снижает относительное удлинение, ударную вязкость. Увеличение содержания углерода на 0,1% увеличивает временное сопротивление нормализованного или горячекатаного проката на 40 МПа. Для улучшения пластичности, вязкости, свариваемости предпочтительно содержание углерода менее 0,2
- Кремний (Si) - при содержании примерно до 0,4% - неизбежная технологическая примесь: вводится в сталь на этапе выплавки для раскисления стали. Повышает временное сопротивление за счет твёрдорастворного упрочнения, снижает пластичность и ударную вязкость, особенно при низких температурах. Обладает сильной склонностью к ликвации (неравномерное распределение химического элемента в стальном слитке в процессе кристаллизации). 0,1% кремния увеличивает временное сопротивление нормализованного или горячекатаного проката на 20 МПа.
- Марганец (Mn) - раскислитель, повышает временное сопротивление, снижает ударную вязкость, причем тем больше, чем больше уже имеется углерода в стали. 0,1% марганца увеличивает временное сопротивление нормализованного или горячекатаного проката на 20 МПа. Содержание Мп более 1,8% ухудшает пластичность, ударную вязкость и свариваемость сталей.
- Никель (Ni) - позволяет повысить пластичность, ударную вязкость, в том числе и при пониженных температурах. Незначительно упрочняет сталь.
- Сера (S) - вредная примесь. Негативно влияет на пластичность, ударную вязкость. Снижает свариваемость.
- Фосфор (P) - в большинстве случаев - вредная примесь. Упрочняет феррит сравнимо с углеродом, снижает пластичность и вязкость. Улучшает сопротивление атмосферной коррозии.
- Хром (Cr) - cущественно упрочняет сталь в случае комплексного легирования, при этом положительно влияет на хладостойкость. Улучшает коррозионную стойкость сталей.
- Азот (N) - Как правило, вредная примесь. Вызывает синеломкость стали (явление увеличения прочности стали при 200-300°С с одновременным снижением пластичности и вязкости). Свободный азот существенно снижает вязкость стали, повышая критическую температуру перехода от вязкого к хрупкому разрушению. Азот вызывает сильное искажение кристаллической решетки и увеличение прочности и твердости стали.
- Медь (Cu) - незначительно повышает прочностные характеристики. В количестве ~0,3% улучшает коррозионную стойкость.
- Мышьяк (As) - улучшает прочность и твердость стали, повышает устойчивость к окислению. При превышении допустимых пределов делает сталь хрупкой.
Допустимые отклонения химического состава стали 3сп
Допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца на 0,10% для тонколистового проката и толстолистового проката толщиной условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.
В стали 3сп, предназначенной кроме поставляемого вагоностроения, допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца до 0,25%, а нижний предел массовой доли углерода не нормируется при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.
В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40%, хрома и никеля - до 0,35% каждого. При этом массовая доля углерода должна быть не более 0,20%.
Допускается повышение массовой доли азота в стали до 0,013%, при условии снижения нормы массовой доли фосфора по 4,5 не менее чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%.
В стали 3сп, предназначенной кроме поставляемого вагоностроения, допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца до 0,25%, а нижний предел массовой доли углерода не нормируется при условии обеспечения требуемого уровня механических свойств.
В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40%, хрома и никеля - до 0,35% каждого. При этом массовая доля углерода должна быть не более 0,20%.
Допускается повышение массовой доли азота в стали до 0,013%, при условии снижения нормы массовой доли фосфора по 4,5 не менее чем на 0,005% при каждом повышении массовой доли азота на 0,001%.
Технологические свойства стали Зсп
Механические свойства стали Зсп
Твердость стали 3сп по Бринеллю = 131 HB
Обозначения:
σв - Предел прочности (временное сопротивлении разрыву), [МПа, Н/мм2]
σт - Предел текучести, [МПа, Н/мм2]
δ5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
KCU, KCV - ударная вязкость , [ кДж /м2]
σв - Предел прочности (временное сопротивлении разрыву), [МПа, Н/мм2]
σт - Предел текучести, [МПа, Н/мм2]
δ5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
KCU, KCV - ударная вязкость , [ кДж /м2]