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GOST 380 涵盖作为轧制产品(板材、型钢、钢筋、带钢)供应的普通质量碳素结构钢。它定义了八个基本级 — 从 St0 到 St6 — 每个级别可有三种脱氧类别:sp(完全脱氧)、ps(半脱氧)和 kp(沸腾)。St3sp 是主要级别,大致相当于 ASTM A36、EN S235JR 和中国 Q235B。
GOST 380(Межгосударственный стандарт — 州际标准)是 CIS 集团内的基础碳素结构钢标准。最初作为苏联标准被采用,由 CIS 州际标准化委员会 (МГСН) 维护,在俄罗斯、哈萨克斯坦、白俄罗斯、乌克兰和其他前苏联国家统一适用。该标准涵盖热轧平板产品、型钢和钢筋,用于一般结构用途 — 桥梁、工业建筑、农业设备和轻型机械。
设计前缀 St(Сталь — 钢)将 GOST 380 级与 GOST 4543 定义的合金钢级和 GOST 19281 定义的低合金级区分开来。
范围和适用性
GOST 380 适用于:
- 热轧板、薄板和带材
- 结构型钢(工字梁、槽钢、角钢、T 型钢)
- 圆形、方形和六边形钢筋
- 不受高温或低温服役条件限制的一般结构构件
该标准不涵盖:
- 压力容器钢(由 GOST 5520 和 GOST 19281 管理)
- 低温结构钢(见 GOST 19281 级 09G2S)
- 可热处理的合金钢(GOST 4543)
- 无缝管材料(GOST 8731/8733)
级别代号系统
GOST 380 级遵循结构化命名约定:
St [级号] [脱氧后缀] [类别字母(可选)]
级号(0–6):数字越高表示碳含量越高,通常强度越高。St0 没有保证成分;St6 碳含量最高。
脱氧后缀(直接附加到数字,无分隔符):
| 后缀 | 俄文术语 | 含义 | 西方类似物 |
|---|---|---|---|
| sp | спокойная (spokoinaya) | 完全脱氧 — 用 Al/Si/Mn 脱氧。凝固时无气体释放。 | 镇静钢 |
| ps | полуспокойная (poluspokoinaya) | 半脱氧 — 部分脱氧。中间偏析行为。 | 半镇静钢 |
| kp | кипящая (kipyashchaya) | 沸腾 — 最小脱氧。铸造时释放大量一氧化碳。不适合冷成形或结构应用中的焊接。 | 沸腾钢 |
如果证书上没有后缀,该级通常为 sp(镇静)。kp 后缀对 St5 和 St6 级禁止。
类别字母(有时在后缀后附加 A、B、C)表示保证测试要求的级别:
- 无字母或 B:成分和机械性能有保证
- A:仅机械性能有保证(无成分要求)
- C:仅成分有保证(无机械要求)
级别覆盖范围
| 级别 | 可用脱氧类别 | 典型碳含量范围(重量%) | 主要应用 |
|---|---|---|---|
| St0 | sp, ps, kp | 无指定限制 | 非结构填充物、包装 |
| St1 | sp, ps, kp | 0.06–0.12 | 轻型冷成形型钢 |
| St2 | sp, ps, kp | 0.09–0.15 | 冷轧板、冲压件 |
| St3 | sp, ps, kp | 0.14–0.22 | 一般结构、焊接构件 |
| St4 | sp, ps, kp | 0.18–0.27 | 较重型钢、螺栓、螺钉 |
| St5 | sp, ps | 0.28–0.37 | 高应力结构件、轴 |
| St6 | sp, ps | 0.38–0.49 | 铁轨、弹簧、农业机械 |
St3 是 CIS 建筑和基础设施中产量最大的级别。在 St3 内,St3sp 在焊接结构中占主导地位;St3ps 可用于许多结构应用;St3kp 仅限于非焊接、非冷成形用途。
化学成分要求
所有值均为重量%。炉前分析(плавочный анализ)生效;产品分析公差在标准中定义。
St0
| 元素 | 限值 |
|---|---|
| C | 未规范化 |
| Mn | 未规范化 |
| P | ≤ 0.07 |
| S | ≤ 0.06 |
St1
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St1sp | 0.06–0.12 | 0.25–0.50 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St1ps | 0.06–0.12 | 0.25–0.50 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St1kp | 0.06–0.12 | 0.25–0.50 | ≤ 0.05 | 0.040 | 0.050 |
St2
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St2sp | 0.09–0.15 | 0.25–0.50 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St2ps | 0.09–0.15 | 0.25–0.50 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St2kp | 0.09–0.15 | 0.25–0.50 | ≤ 0.05 | 0.040 | 0.050 |
St3
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St3sp | 0.14–0.22 | 0.40–0.65 | 0.12–0.30 | 0.040 | 0.050 |
| St3ps | 0.14–0.22 | 0.40–0.65 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St3kp | 0.14–0.22 | 0.40–0.65 | ≤ 0.05 | 0.040 | 0.050 |
注:St3sp 中 Si ≥ 0.12 确认完全脱氧状态;较高的硅含量将 sp 与 ps/kp 区分开来。
St4
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St4sp | 0.18–0.27 | 0.40–0.70 | 0.12–0.30 | 0.040 | 0.050 |
| St4ps | 0.18–0.27 | 0.40–0.70 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
| St4kp | 0.18–0.27 | 0.40–0.70 | ≤ 0.05 | 0.040 | 0.050 |
St5
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St5sp | 0.28–0.37 | 0.50–0.80 | 0.15–0.35 | 0.040 | 0.050 |
| St5ps | 0.28–0.37 | 0.50–0.80 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
St5 禁止使用 kp。
St6
| 子级 | C | Mn | Si | P 最大 | S 最大 |
|---|---|---|---|---|---|
| St6sp | 0.38–0.49 | 0.50–0.80 | 0.15–0.35 | 0.040 | 0.050 |
| St6ps | 0.38–0.49 | 0.50–0.80 | 0.05–0.17 | 0.040 | 0.050 |
St6 禁止使用 kp。
机械性能
GOST 380 中的屈服强度(предел текучести)随截面厚度而变化,不同于许多仅使用单一最小值的西方标准。抗拉强度(предел прочности при растяжении)和伸长率(относительное удлинение)的厚度依赖性较低。
按截面厚度的屈服强度(MPa)
| 级别 | ≤ 20 mm | 20–40 mm | 40–100 mm | > 100 mm |
|---|---|---|---|---|
| St0 | — | — | — | — |
| St1sp/ps | 225 | 215 | 205 | 195 |
| St1kp | 225 | 215 | 205 | 195 |
| St2sp/ps | 235 | 225 | 215 | 205 |
| St2kp | 225 | 215 | 205 | — |
| St3sp/ps | 245 | 235 | 225 | 215 |
| St3kp | 235 | 225 | 215 | — |
| St4sp/ps | 265 | 255 | 245 | 235 |
| St4kp | 255 | 245 | 235 | — |
| St5sp/ps | 285 | 275 | 265 | 255 |
| St6sp/ps | 315 | 305 | — | — |
抗拉强度、伸长率和弯曲试验
| 级别 | 极限抗拉强度 (MPa) | 伸长率 δ₅ 最小 % (t ≤ 20 mm) | 伸长率 δ₅ 最小 % (20–40 mm) | 冷弯试验 (180°, d = 心轴) |
|---|---|---|---|---|
| St0 | ≥ 310 | — | — | — |
| St1 | 310–410 | 34 | 32 | d = 0 (sp/ps); d = 0.5t (kp) |
| St2 | 340–440 | 33 | 31 | d = 0.5t |
| St3 | 370–480 | 26 | 24 | d = 0.5t (sp); d = t (ps); d = 1.5t (kp) |
| St4 | 420–540 | 24 | 22 | d = t (sp); d = 1.5t (ps/kp) |
| St5 | 500–640 | 20 | 18 | d = 2t |
| St6 | 590–730 | 15 | 13 | 默认不需要 |
δ₅ = 在标距 L₀ = 5.65√S₀ 上测得的伸长率。对于平面试样,这通常是标准试样上 50 mm 的标距。
附加测试
GOST 380 定义了三个测试类别;适用的类别在采购单或产品标准上声明:
- 类别 1:仅化学成分和尺寸公差。
- 类别 2:成分+机械性能(大多数结构供应的标准)。
- 类别 3:成分+机械性能+冲击(缺口韧性)测试。KCU 冲击能在 +20 °C 下对 ISO-V 或 U 形缺口试样进行测试,符合 GOST 9454。
- 类别 4:类别 3 要求加上 −20 °C 或 −40 °C 的冲击测试(取决于级别和规范)。
- 类别 5:完整的类别 4 要求加上额外的老化测试。
可焊性注:St3sp 和 St3ps 的碳当量(CE = C + Mn/6 ≈ 0.32–0.37)在通常可焊范围内,大多数厚度达 25 mm 时无需预热。
GOST 证书要求
有效的 ГОСТ 质量证书(质量证书)必须说明:
| 字段(俄文) | 字段(英文) | 需要的内容 |
|---|---|---|
| ГОСТ 380 | 标准参考 | 建议版本年份 |
| Марка стали | 钢级 | 完整代号加脱氧后缀,例如 St3sp |
| Плавка № | 炉号 | 唯一的炉编号 |
| Химический состав | 化学成分 | 炉前分析的 C、Mn、Si、P、S 值 |
| Механические свойства | 机械性能 | 代表批次的屈服强度、极限强度、伸长率 |
| Категория | 测试类别 | 1 到 5 |
| Масса плавки (кг) | 炉重 | 与物理材料的可追溯性 |
| Штамп и подпись | 印章和签名 | 钢铁厂质检员;官方印章 |
交叉标准等效性
St3sp 是最常与西方规范相匹配的级别。等效性是近似的 — 它们反映的是成分和机械特性范围的重叠,而非认证的双重合规性。
| GOST 380 级 | ASTM | EN (Eurocode) | 中国 GB | 印度 IS | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| St3sp | A36 | S235JR | Q235B | E250 (Fe 410-W)A | 最接近的匹配;屈服强度最小 235–245 MPa,极限强度 370–480 MPa |
| St3ps | A36 | S235J0 | Q235A | E250A | 半脱氧;缺口韧性略低于 sp |
| St3kp | — | — | Q235 | — | 沸腾;无直接结构等效物 |
| St4sp | A572 Gr. 42 | S275JR | Q275 | E300 | 仅近似 |
| St5sp | A572 Gr. 50 (部分) | S355JR (部分) | — | — | 极限强度范围重叠;屈服强度低于 S355 |
不要将 St3kp 作为 A36 或 S235JR 的替代品指定。沸腾工艺会产生不均匀的偏析和零下温度下不可预测的冲击性能。
试验报告验证检查表
在收到符合采购规范的 GOST 380 材料时,验证:
- 级别代号包括脱氧后缀 (sp/ps/kp) — 未标记的证书应默认为 sp 但必须确认
- C、Mn、Si 值在规定子级的限值内
- P ≤ 0.040 和 S ≤ 0.050(重量%)
- 屈服强度值与交付产品的厚度范围相符
- 测试类别符合项目最低要求(标准结构为类别 2;动态或低温服务为类别 3 或 4)
- 证书上的炉号与材料上的标记一致(喷漆、冲印或标签)
- 钢铁厂印章(Штамп)和授权签名存在
常见问题
St3sp 中的 'sp' 是什么意思?
Sp 代表 спокойная (spokoinaya),意为"平静的"或完全脱氧钢。钢在铸造前已通过添加铝、硅和锰进行脱氧,消除凝固过程中的气体释放。这可产生结构更均匀、包含物控制更好,与半脱氧 (ps) 和沸腾 (kp) 变体相比具有更好的冲击和焊接性能。
St3sp 与 ASTM A36 相同吗?
对于大多数结构应用而言,它们大致相当:两者的最小屈服强度约为 235–250 MPa,极限强度范围为 370–490 MPa,有重叠。但除非钢铁厂明确针对两个标准进行测试和认证,否则它们不是双重认证的。对于进口文件或 ASME/AWS 应用,请请求双重认证的材料或接受来自钢铁厂的交叉参考等效性信函。
St3kp 可以用于结构焊接吗?
一般来说不可以。沸腾工艺 (kp) 产生的钢在钢锭芯部中碳和硫的偏析较高。这导致焊接过程中热影响区 (HAZ) 性能不可预测,低温下缺口韧性差。大多数建筑法规和项目规范禁止在焊接结构连接中使用 kp 钢。使用 St3sp 或 St3ps 进行焊接构件。
GOST 380 如何处理截面厚度与屈服强度的变化?
与 ASTM A36 不同(ASTM A36 指定单一的 250 MPa 最小屈服强度,与厚度无关),GOST 380 随着截面厚度增加而分阶段降低保证的最小屈服强度。对于 St3sp,这从 ≤ 20 mm 时的 245 MPa 降低到超过 100 mm 截面的 215 MPa。指定结构型钢时,始终针对交付厚度范围而不仅仅是名义级别验证屈服强度。
GOST 380 与 GOST 19281 有什么区别?
GOST 380 涵盖普通质量碳素结构钢(St 级)。GOST 19281 涵盖通过合金添加 (Mn、Si、Cr、Ni、Cu、V、N) 保证高强度的高强度低合金结构钢。GOST 19281 级 — 如 09G2S — 用于需要更高强度、更好的低温韧性或压力容器服务的场合。GOST 380 是通用主体结构标准;GOST 19281 是用于苛刻应用的下一步。
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