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GOST 380:普通质量碳素结构钢 — 完整 St 级参考指南

快速回答

Quick Answer

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
spспокойная (spokoinaya)完全脱氧 — 用 Al/Si/Mn 脱氧。凝固时无气体释放。镇静钢
psполуспокойная (poluspokoinaya)半脱氧 — 部分脱氧。中间偏析行为。半镇静钢
kpкипящая (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
St0sp, ps, kp无指定限制非结构填充物、包装
St1sp, ps, kp0.06–0.12轻型冷成形型钢
St2sp, ps, kp0.09–0.15冷轧板、冲压件
St3sp, ps, kp0.14–0.22一般结构、焊接构件
St4sp, ps, kp0.18–0.27较重型钢、螺栓、螺钉
St5sp, ps0.28–0.37高应力结构件、轴
St6sp, ps0.38–0.49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CMnSiP 最大S 最大
St1sp0.06–0.120.25–0.500.05–0.170.0400.050
St1ps0.06–0.120.25–0.500.05–0.170.0400.050
St1kp0.06–0.120.25–0.50≤ 0.050.0400.050

St2

子级CMnSiP 最大S 最大
St2sp0.09–0.150.25–0.500.05–0.170.0400.050
St2ps0.09–0.150.25–0.500.05–0.170.0400.050
St2kp0.09–0.150.25–0.50≤ 0.050.0400.050

St3

子级CMnSiP 最大S 最大
St3sp0.14–0.220.40–0.650.12–0.300.0400.050
St3ps0.14–0.220.40–0.650.05–0.170.0400.050
St3kp0.14–0.220.40–0.65≤ 0.050.0400.050

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CMnSiP 最大S 最大
St4sp0.18–0.270.40–0.700.12–0.300.0400.050
St4ps0.18–0.270.40–0.700.05–0.170.0400.050
St4kp0.18–0.270.40–0.70≤ 0.050.0400.050

St5

子级CMnSiP 最大S 最大
St5sp0.28–0.370.50–0.800.15–0.350.0400.050
St5ps0.28–0.370.50–0.800.05–0.170.0400.050

St5 禁止使用 kp。

St6

子级CMnSiP 最大S 最大
St6sp0.38–0.490.50–0.800.15–0.350.0400.050
St6ps0.38–0.490.50–0.800.05–0.170.0400.050

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 mm20–40 mm40–100 mm> 100 mm
St0
St1sp/ps225215205195
St1kp225215205195
St2sp/ps235225215205
St2kp225215205
St3sp/ps245235225215
St3kp235225215
St4sp/ps265255245235
St4kp255245235
St5sp/ps285275265255
St6sp/ps315305

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
St1310–4103432d = 0 (sp/ps); d = 0.5t (kp)
St2340–4403331d = 0.5t
St3370–4802624d = 0.5t (sp); d = t (ps); d = 1.5t (kp)
St4420–5402422d = t (sp); d = 1.5t (ps/kp)
St5500–6402018d = 2t
St6590–7301513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ASTMEN (Eurocode)中国 GB印度 IS备注
St3spA36S235JRQ235BE250 (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
St3psA36S235J0Q235AE250A半脱氧;缺口韧性略低于 sp
St3kpQ235沸腾;无直接结构等效物
St4spA572 Gr. 42S275JRQ275E300仅近似
St5spA572 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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