Ст3сп, Ст3пс и Ст3кп: расшифровка и категории

В заявках чаще всего приходит просто «Ст3». Иногда — «Ст3сп». Полное обозначение вида «Ст3сп5» я вижу примерно в одной заявке из десяти, и почти всегда его пишут те, кто уже однажды получил не тот металл. Между «Ст3» и «Ст3сп5» разница огромная: первое не гарантирует почти ничего, второе — конкретный набор проверенных свойств. Разбираю обозначение по частям и показываю, что именно вы получаете вместе с каждой буквой и цифрой.

Как читается Ст3сп5

Обозначение собрано из четырёх частей, и каждая отвечает на свой вопрос.

Формулировка ГОСТ 380-2005 звучит так: буквы «Ст» обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80% и более, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления.

Обратите внимание на важную деталь: цифра 3 — это не содержание углерода и не класс прочности, а условный номер марки. Углерода в Ст3 порядка 0,14–0,22%, и напрямую из обозначения это не читается — в отличие от, например, стали 09Г2С, где 09 означает 0,09% углерода. Две системы обозначений живут рядом, и путать их не стоит; подробно я разбирала это в материале про 09Г2С, С345 и С355 — марку и класс прочности.

Марки углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп. Ст3 в этом ряду — самая массовая: на неё приходится основная часть строительного сортамента.

Кипящая, полуспокойная, спокойная: что меняет раскисление

Раскисление — это удаление из расплава растворённого кислорода перед разливкой. Звучит как металлургическая тонкость, а на объекте превращается в трещину по сварному шву.

Кипящая (кп). Раскислена минимально, кислород остаётся в металле. При разливке газ выделяется — сталь «кипит», отсюда название. Дешевле остальных, но неоднородна по составу: в середине слитка скапливаются сера и фосфор. Хуже переносит холод и хуже варится.

Полуспокойная (пс). Промежуточный вариант и рабочая лошадка строительства. Раскислена частично, структура заметно ровнее, чем у кипящей.

Спокойная (сп). Раскислена полностью — кремнием, марганцем, алюминием. Разливается без газовыделения, структура однородная. Лучше всех держит отрицательные температуры и ударные нагрузки, дороже остальных.

Буква Г в марках Ст3Гпс и Ст3Гсп означает повышенное содержание марганца — от 0,80%. Марганец добавляет прочности, не портя свариваемость, поэтому именно эти марки часто идут на класс прочности С255.

Категории проката: семь номеров и что за ними стоит

Здесь начинается самое полезное. Категория — это не «сорт» и не «качество вообще», а конкретный перечень испытаний, результаты которых завод обязан подтвердить документом.

ГОСТ 535-2005 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества» делит прокат на семь категорий: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Стандарт действует с 1 июля 2008 года, введён взамен ГОСТ 535-88 — если поставщик до сих пор ссылается на редакцию 88-го года, ссылку надо обновить.

Временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение и изгиб в холодном состоянии нормируются во всех семи категориях — эта часть гарантирована всегда. Различаются категории именно по химическому составу и ударной вязкости.

Из таблицы видно три вещи, которые стоят внимания.

Первое. В первой категории химический состав не нормируется вообще. Формально «Ст3 первой категории» — это сталь, у которой гарантирована только механика на растяжение. Для второстепенных элементов это нормально, для сварного узла — нет.

Второе. Ст3кп существует только в первой и второй категориях. Начиная с третьей норматив оставляет в списке лишь полуспокойную, спокойную и марганцевые марки. Так что «Ст3кп5» — обозначение несуществующее, и если оно появилось в заявке, это опечатка либо непонимание.

Третье. Категории 6 и 7 отличаются от 4 и 5 не температурой, а формой надреза на образце: KCV вместо KCU. Это более жёсткий метод испытания, и цифры двух методов между собой не сравниваются. Тема достаточно объёмная, чтобы разобрать её отдельно — в материале про ударную вязкость, KCU и KCV.

Что такое механическое старение и зачем его проверяют

Формулировка «ударная вязкость после механического старения» из пятой категории выглядит загадочно, а смысл у неё прикладной.

Металл в конструкции живёт не в лабораторных условиях: его гнут при монтаже, он получает деформации при сборке узла, потом годами работает под переменной нагрузкой. От этого сталь постепенно теряет пластичность — становится более хрупкой, чем была на складе. Это и называется старением.

Испытание имитирует процесс ускоренно: образец сначала деформируют и подогревают по отдельной методике (ГОСТ 7268-82), а уже потом разрушают на маятниковом копре. Если после такой обработки ударная вязкость осталась в норме, металл переживёт и реальный монтаж.

Вывод для закупки: пятая категория говорит о том, каким металл станет через десять лет в конструкции. Отсюда и её репутация: Ст3сп5 и Ст3пс5 стали стандартом де-факто для сварных несущих конструкций вовсе не потому, что «пять больше четырёх».

Механические свойства: чем кп, пс и сп различаются по цифрам

Значения по ГОСТ 535-2005. Приведены для наименьших толщин проката: с ростом сечения предел текучести снижается — у толщин свыше 100 мм он падает до 195–205 Н/мм² у всех трёх марок.

Разброс по пределу текучести между кипящей и спокойной — 20 Н/мм², около 8%. Немного. И это ровно та причина, по которой марки пытаются подменять одну другой: «прочность почти та же, зачем платить больше». Ошибка здесь в том, что расчёт конструкции опирается ещё и на способность металла не разрушиться хрупко, а она у кп и сп различается принципиально.

График показывает главное про категории: с понижением температуры испытания требование падает втрое — не потому, что нормы мягче, а потому, что на морозе любая углеродистая сталь держит удар хуже. Категория фиксирует, при какой температуре эту способность вообще проверяли.

«Классическая история: в заявке “Ст3”, приезжает Ст3пс первой категории — абсолютно законно, сертификат в порядке. А проект был на сварной каркас с работой на растяжение, и там нужна была пятая категория. Металл никто не подменял, ошибка родилась в одной строке заказа. Дописать “сп5” стоит ноль рублей, а переделка узла — уже нет.»

— Зотова Ольга Владимировна, технический специалист ТД «ИнвестМет»

Как Ст3 связана с классами прочности С245 и С255

В строительных проектах марку часто вообще не пишут — там стоит класс прочности. Связка между двумя системами такая: марка задаёт химический состав, класс задаёт механические свойства проката. Один класс можно получить из разных марок.

Для углеродистой стали обыкновенного качества картина обычно следующая: класс С245 закрывают прокатом из Ст3пс и Ст3сп, класс С255 — марками с повышенным содержанием марганца, Ст3Гпс и Ст3Гсп. Отсюда и ситуация, когда в сертификате на двутавр стоит С255, а в накладной со склада — «балка 18 Ст3»: речь про один и тот же металл, описанный с двух сторон.

Но подставлять одно вместо другого «по памяти» нельзя: класс прочности нормирует ещё и зависимость от толщины, и категорию. Механика этой подстановки подробно разобрана в материале про марку и класс прочности, а как эти обозначения выглядят в сортаменте балок — в разборе двутавра по ГОСТ 35087-2024.

Индекс «св» и углеродный эквивалент

Отдельная строка стандарта, о которой почти не знают в закупке, а она решает половину вопросов со сваркой.

ГОСТ 535-2005 прямо предусматривает: по требованию потребителя прокат изготовляют с гарантией свариваемости, и в документе о качестве появляется индекс «св». Условие — углеродный эквивалент (расчётный показатель по химическому составу, который показывает, насколько тяжело сталь варится) не должен превышать 0,45%.

Есть и вторая тонкость про партии. Стандарт разрешает сборные партии из нескольких плавок — тогда в документе ставят индекс «сб», а свойства всей партии определяют по плавке с наименьшим углеродным эквивалентом. Масса партии — не более 200 т, а для проката из непрерывнолитой заготовки методом «плавка на плавку» — до 500 т. Для ответственных сварных узлов это повод запросить сертификат на конкретную плавку, а не на сборную партию.

Где Ст3кп применять нельзя и почему

Формального запрета «Ст3кп не применять» в стандартах нет — есть механизм, который сам её отсекает. Работает он так.

Для ответственного сварного узла проект требует определённую категорию — обычно четвёртую или пятую, потому что нужна подтверждённая ударная вязкость при отрицательной температуре. Кипящая сталь в этих категориях просто не предусмотрена нормативом. Значит, требование проекта закрыть прокатом из Ст3кп невозможно: не существует документа, который подтвердил бы нужные свойства.

На деле это означает, что Ст3кп уместна там, где нет ни сварки ответственных швов, ни работы на растяжение, ни отрицательных температур под нагрузкой: закладные, подкладки, элементы оснастки, второстепенные ограждающие детали. Для несущих конструкций в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, где расчётную температуру принимают по строительной климатологии для конкретной площадки, разговор всегда идёт о пс и сп. Тему хладостойкости и северного исполнения я разбирала в отдельном материале про северное исполнение 09Г2С в СПб и Ленинградской области.

Как записать Ст3 в заявке

Шаг 1. Возьмите из проекта класс прочности или марку с категорией. Если в проекте стоит класс — так и пишите класс; если марка — переносите её полностью, вместе с категорией.

Шаг 2. Никогда не сокращайте до «Ст3». Обозначение без степени раскисления и без категории оставляет поставщику законное право отгрузить кипящую сталь первой категории. Претензий предъявить будет не к чему.

Шаг 3. Если категория нужна, укажите её явно. Норма стандарта прямая: категорию указывают в заказе, а если она не указана — её определяет изготовитель. Это не злой умысел поставщика, это буква норматива.

Шаг 4. Для сварных узлов добавьте требование по свариваемости. Индекс «св» с углеродным эквивалентом не выше 0,45% предусмотрен стандартом, но появляется только по требованию.

Шаг 5. Сверьте сертификат при приёмке. В документе о качестве должны сойтись марка, категория, норматив и — если запрашивали — индексы «св» и «сб». Порядок сверки описан в инструкции по приёмке металлопроката при доставке, а как отличить устаревшую ссылку на норматив от подмены металла — в материале про ГОСТ или ТУ при поставке.

Частые вопросы

Что означает Ст3сп5?
Это углеродистая сталь обыкновенного качества марки Ст3, спокойная (полностью раскисленная), пятой категории проката. Пятая категория означает, что завод подтвердил химический состав, механические свойства при растяжении, изгиб в холодном состоянии и ударную вязкость KCU при −20 °C, а также ударную вязкость после механического старения. Такой набор и нужен для сварных несущих конструкций, поэтому Ст3сп5 стала стандартом в строительстве.

Чем Ст3сп отличается от Ст3пс?
Степенью раскисления: сп — спокойная, раскислена полностью, пс — полуспокойная, раскислена частично. По прочности разница небольшая: предел текучести 255 против 245 Н/мм² в тонких сечениях. Разница в другом — у спокойной стали однороднее структура, она лучше держит отрицательные температуры и ударные нагрузки. Полуспокойная дешевле и закрывает большинство типовых конструкций, спокойную берут там, где есть мороз, сварка ответственных швов или динамика.

Можно ли Ст3кп использовать для сварных конструкций?
Для ответственных — нет. Кипящая сталь предусмотрена нормативом только в первой и второй категориях, а в них ударная вязкость не нормируется вообще. Значит, требование проекта по ударной вязкости при отрицательной температуре прокатом из Ст3кп документально не закрыть. Область её применения — детали, где нет ни работы на растяжение, ни ответственной сварки, ни отрицательных температур под нагрузкой: закладные, подкладки, элементы оснастки.

Сколько категорий у проката по ГОСТ 535-2005?
Семь: с первой по седьмую. Категории различаются тем, что именно нормируется: в первой не нормируется даже химический состав, во второй он появляется, в третьей добавляется ударная вязкость KCU при +20 °C, в четвёртой — при −20 °C, в пятой к ней добавляется испытание после механического старения, в шестой и седьмой вместо KCU нормируют KCV при +20 и −20 °C соответственно.

Что будет, если не указать категорию в заказе?
Её выберет завод. ГОСТ 535-2005 формулирует это прямо: категорию указывают в заказе, а если она не указана, категорию определяет изготовитель. На практике это означает первую или вторую категорию — самые простые по объёму испытаний. Металл будет соответствовать сертификату, но может не соответствовать проекту, и оспорить это не получится.

Что означает буква Г в марке Ст3Гпс?
Повышенное содержание марганца — 0,80% и более по массовой доле. Марганец повышает прочность стали, не ухудшая свариваемость, поэтому марки Ст3Гпс и Ст3Гсп обычно используют для проката класса прочности С255, тогда как обычные Ст3пс и Ст3сп закрывают класс С245.