Ст3сп, Ст3пс и Ст3кп отличаются степенью раскисления — технологией удаления кислорода из жидкого металла перед разливкой: «сп» (спокойная) раскислена кремнием и алюминием до конца, «пс» (полуспокойная) — частично, «кп» (кипящая) — только марганцем, с наибольшим остатком растворённого кислорода. От этого напрямую зависят хладостойкость, склонность к старению и допустимая область применения проката, а не прочность в чистом виде — предел текучести у всех трёх вариантов Ст3 практически одинаков.
С 2009 года мы поставляем в Санкт-Петербурге и Ленобласти прокат с разной степенью раскисления — от рядового уголка и швеллера до арматуры и листа для ответственных сварных конструкций. В этом материале разберём, чем конкретно ст3сп и ст3пс отличия подтверждены по ГОСТ, что означает цифра категории после «сп» или «пс» в марке вроде Ст3пс5, и когда кипящую сталь вообще не стоит рассматривать. Общую систему маркировки сталей — префиксы «Ст», цифры, легирующие буквы — мы разбирали в статье марки стали: расшифровка обозначений; здесь — только про раскисление и категории, подробнее, чем там.
Коротко:
- Сп, пс и кп — это степень раскисления стали, то есть способ удаления кислорода при выплавке, а не отдельные марки или показатель прочности.
- Кипящая сталь (кп) раскислена только марганцем и сохраняет наибольший остаток кислорода, спокойная (сп) — кремнием и алюминием, с наименьшим остатком.
- Цифра после «пс» или «сп» в марке (например, Ст3пс5, Ст3сп5) — это категория проката по ГОСТ 535-2005, она задаёт набор испытаний, а не степень раскисления.
- Для сварных и ответственных конструкций применяют только Ст3пс или Ст3сп; кипящую сталь — только для неответственных элементов, работающих при положительных и слабоотрицательных температурах.
- Современные металлургические комбинаты почти не производят кипящую сталь: непрерывная разливка слитков физически исключает эффект кипения, характерный для старой технологии разливки в изложницы.
Что означают буквы сп, пс и кп в марке стали
Буквы сп, пс и кп после номера марки — это степень раскисления: технологическая операция, при которой из жидкой стали перед разливкой удаляют растворённый кислород раскислителями (марганцем, кремнием, алюминием). Чем полнее раскисление, тем меньше в металле кислорода и неметаллических включений, и тем однороднее структура слитка.
По ГОСТ 380-2005 «Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки» для Ст3 предусмотрены три степени раскисления с одинаковым диапазоном углерода (0,14–0,22%), но разным содержанием марганца и кремния.
| Марка | Углерод, % | Марганец, % | Кремний, % | Раскислители |
|---|---|---|---|---|
| Ст3кп | 0,14–0,22 | 0,30–0,60 | не более 0,05 | марганец |
| Ст3пс | 0,14–0,22 | 0,40–0,65 | 0,05–0,15 | марганец + немного кремния |
| Ст3сп | 0,14–0,22 | 0,40–0,65 | 0,15–0,30 | марганец, кремний, алюминий |
Видно, что углерод у всех трёх вариантов одинаков — разница в кремнии и марганце, которые и определяют степень раскисления. Именно поэтому базовая прочность Ст3кп, Ст3пс и Ст3сп близка, а различия проявляются в пластичности, хладостойкости и однородности металла.
Чем кипящая сталь отличается от полуспокойной и спокойной
Кипящая сталь (кп) отличается от пс и сп в первую очередь остаточным кислородом: в кп его около 0,02–0,04%, в полуспокойной — 0,004–0,008%, в спокойной — 0,002–0,004%. При затвердевании слитка кипящей стали непрореагировавший кислород соединяется с углеродом и выделяется в виде пузырьков CO — отсюда и название: металл в изложнице буквально «кипит».
Результат — неоднородная структура слитка: приповерхностная зона кипящей стали пористая и почти не содержит серы и фосфора (они вымываются пузырьками CO к центру), а сердцевина, наоборот, обогащена этими вредными примесями за счёт ликвации. У спокойной стали, раскислённой до конца, структура плотная и однородная по всему сечению, с небольшой усадочной раковиной только в верхней части слитка.
На современных комбинатах с непрерывной разливкой классическую кипящую сталь почти не производят: эффект «кипения» возникает именно при разливке в изложницы, а при непрерывном литье заготовки кристаллизуются иначе, и получить настоящую Ст3кп по старой технологии затруднительно. В нашей практике на складе горячекатаный лист, уголок и швеллер поставляются в исполнении пс или сп — кипящая сталь в товарном сортаменте встречается редко.
Подбираем сталь нужной степени раскисления и категории под проект — от обычного уголка до ответственных сварных конструкций.
Консультация менеджераКатегория стали в марке: что означает цифра в Ст3пс5 и Ст3сп5
Цифра после «пс» или «сп» в марке — это категория проката по ГОСТ 535-2005 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества», а не степень раскисления и не класс прочности. Категория определяет, какой набор показателей контролируют и гарантируют на комбинате: чем выше номер, тем больше испытаний проходит партия.
На практике категории выстраиваются по нарастанию требований: младшие категории (1–2) гарантируют только химсостав и прочность без испытания на удар, категория 3 добавляет проверку изгибом в холодном состоянии, с категории 4 начинают нормировать ударную вязкость KCU при +20 °C, категория 5 требует ударной вязкости и при +20 °C, и при −20 °C, а категория 6 — дополнительно после механического старения. Именно поэтому категория стали 5 (Ст3пс5, Ст3сп5) — самая востребованная на рынке: она закрывает требования большинства сварных конструкций с переменными нагрузками, включая работу на морозе.
| Категория | Что дополнительно контролируют | Типичное применение |
|---|---|---|
| 1–2 | Химсостав, предел текучести, временное сопротивление — без удара | Неответственные несварные элементы |
| 3 | + изгиб в холодном состоянии | Второстепенные гнутые детали |
| 4 | + ударная вязкость KCU при +20 °C | Сварные конструкции при положительных температурах |
| 5 | + ударная вязкость KCU при +20 °C и −20 °C | Сварные конструкции с переменной нагрузкой, работа на морозе |
| 6 | + ударная вязкость после механического старения | Наиболее ответственные сварные узлы |
Категорию и степень раскисления важно не путать: кипящую сталь на категории 4–6 практически не заказывают, потому что её неоднородная структура и склонность к старению не позволяют стабильно проходить испытания на ударную вязкость — эти категории фактически закреплены за Ст3пс и Ст3сп.
Почему кипящую сталь не применяют в сварных и ответственных конструкциях
Кипящую сталь не применяют для сварных и ответственных конструкций из-за склонности к старению и хладноломкости: избыток растворённого азота и кислорода со временем выделяется в виде мелких включений, которые снижают пластичность и повышают порог хрупкого разрушения металла, особенно после холодной деформации или сварочного нагрева.
По действующей практике применения Ст3кп ограничена несварными конструкциями, работающими в диапазоне примерно −40…+40 °C — для более ответственных задач берут Ст3пс или Ст3сп. Норматив по сере и фосфору (не более 0,050% и 0,040% соответственно) по ГОСТ 380-2005 одинаков для всех степеней раскисления Ст3, но из-за ликвации в кипящей стали эти примеси распределены по сечению слитка неравномерно — у поверхности их меньше, в сердцевине больше, тогда как в пс и особенно в сп структура однороднее по всему сечению.
Для полуспокойной стали (Ст3пс) допускается сварка типовых конструкций без особых ограничений, а для ответственных сварных узлов на морозе или с переменной нагрузкой выбирают спокойную сталь (Ст3сп) категории 5 или 6 — она наименее склонна к хрупкому разрушению и старению из всех трёх вариантов.
Нужен лист, уголок или швеллер конкретной категории под проект? Поможем подобрать степень раскисления и подтвердить сертификатом.
Качественная сталь в каталоге
Где на практике применяют сп, пс и кп
На практике выбор степени раскисления определяется назначением конструкции и температурой эксплуатации, а не ценой в первую очередь. Спокойную сталь (сп) берут для сварных металлоконструкций, работающих на улице и при отрицательных температурах, — несущих каркасов, мостовых элементов, деталей с ударными и знакопеременными нагрузками. Полуспокойную (пс) — для массового строительного проката: обычного равнополочного уголка, рядового горячекатаного листа, где требования по хладостойкости не так строги. Кипящую (кп), если она вообще встречается в поставке, — только для неответственных элементов вроде временных ограждений или настилов без сварных узлов.
На нашем складе горячекатаный лист, уголок, швеллер и балка из Ст3 в основном поставляются в исполнении «пс» или «сп», преимущественно категорий 2–5 в зависимости от сортамента и назначения партии — конкретную категорию и степень раскисления всегда указывает сертификат качества на партию.
Как выбрать степень раскисления под задачу
- Определите тип конструкции. Сварная несущая конструкция требует минимум Ст3пс, в идеале — Ст3сп соответствующей категории; несварной неответственный элемент допускает более дешёвый вариант.
- Учтите температуру эксплуатации. Работа на морозе или знакопеременные нагрузки — берите категорию 5 или 6 Ст3сп с гарантированной ударной вязкостью при −20 °C.
- Сверьтесь с проектом. Если в проектной документации указана конкретная категория (например, Ст3пс5), замена на более низкую категорию или на кипящую сталь без согласования с проектировщиком недопустима.
- Проверяйте сертификат при приёмке. Степень раскисления и категория указаны в сертификате качества на партию — визуально прокат разных степеней раскисления неразличим.
Цена: насколько сп дороже кп и пс
Спокойная сталь обычно дороже кипящей и полуспокойной за счёт дополнительного расхода раскислителей (кремния, алюминия) и более строгого контроля на металлургическом переделе — актуально на дату публикации, точную разницу по конкретному сортаменту уточняйте у менеджера. Кипящая сталь в современных поставках почти не встречается как самостоятельная товарная позиция, поэтому прямое ценовое сравнение на практике чаще сводится к разнице между пс и сп, а не между всеми тремя степенями.
Переплата за сп и повышенную категорию экономически оправдана там, где отказ конструкции из-за хрупкого разрушения или старения металла недопустим: в сварных несущих каркасах, мостовых и крановых конструкциях, объектах с отрицательными температурами эксплуатации.
Отгружаем лист, уголок, швеллер и балку нужной степени раскисления со склада в Санкт-Петербурге за 24 часа.
Получить прайс-листЧасто задаваемые вопросы
В чём разница между Ст3сп и Ст3пс?
Ст3сп раскислена кремнием и алюминием до конца (кремний 0,15–0,30%), а Ст3пс — частично, в основном марганцем с небольшой добавкой кремния (0,05–0,15%). За счёт этого Ст3сп имеет более однородную структуру, лучше держит отрицательные температуры и реже склонна к старению, но стоит дороже.
Что означает Ст3сп5?
Ст3сп5 — это сталь марки Ст3, спокойная степень раскисления, категория 5 по ГОСТ 535-2005. Категория 5 означает, что партия прошла контроль ударной вязкости при +20 °C и при −20 °C — такой прокат подходит для сварных конструкций с переменной нагрузкой и для эксплуатации на морозе.
Можно ли сваривать кипящую сталь Ст3кп?
Формально сваривать Ст3кп можно, но для сварных и ответственных конструкций её не применяют из-за склонности к старению и хладноломкости. По практике применения кипящую сталь ограничивают несварными элементами, работающими в диапазоне примерно −40…+40 °C.
Почему кипящая сталь дешевле спокойной?
Кипящая сталь дешевле за счёт упрощённой технологии раскисления — в неё добавляют только марганец, без кремния и алюминия, и металл не проходит такой же строгий контроль, как сп и пс на повышенных категориях. На практике современные комбинаты производят её ограниченно, и прямое сравнение цены с сп и пс чаще носит справочный характер.
Что такое степень раскисления стали простыми словами?
Степень раскисления — это то, насколько полно из жидкой стали перед разливкой удалили растворённый кислород. Чем полнее раскисление (сп > пс > кп), тем однороднее структура металла, меньше неметаллических включений и лучше хладостойкость.
Почему сталь называется «кипящей»?
Название связано с технологией разливки в изложницы: непрореагировавший кислород в металле соединяется с углеродом и выделяется в виде пузырьков угарного газа при затвердевании слитка, из-за чего поверхность металла визуально «кипит».
Какая категория стали самая востребованная?
Категория 5 (Ст3пс5, Ст3сп5) — самая востребованная на рынке металлопроката, потому что она подтверждает ударную вязкость и при +20 °C, и при −20 °C, закрывая требования большинства сварных конструкций с переменной нагрузкой и работу в холодное время года.
Как узнать степень раскисления и категорию проката при покупке?
Степень раскисления и категория указаны в марке стали (например, Ст3пс5) и подтверждаются сертификатом качества на партию с номером плавки. Внешне прокат разных степеней раскисления неразличим, поэтому при приёмке всегда сверяйте сертификат с биркой на связке.
Можно ли заменить Ст3сп5 на Ст3пс5, чтобы сэкономить?
Нет, если категория и степень раскисления заданы проектом — замена без согласования с проектировщиком недопустима, особенно для конструкций, работающих на морозе или с переменными нагрузками. Для неответственных элементов такую замену можно обсудить заранее.
