Из стали марки СТ-3 делают строительные конструкции, ограждения, трубы. Она идёт на кованые детали интерьера, скамейки, садово-парковый декор. Это одна из самых широко применяемых сталей, а значит, её резка и раскрой высоко востребованы. Как правило, для обработки стали СТ-3 используется кислородная резка.
Суть технологии:
1. Металл разогревают пламенем до 1050–1200 °С.
2. На линию реза подают сжатый кислород.
3. Металл горит, одновременно прогревая нижние слои, пока не будет разрезан на всю толщину.
Металл в присутствии кислорода стремительно окисляется и выделяет очень много тепла, что увеличивает эффективность процесса. По сути, он плавит себя сам: тепло передаётся с верхних слоёв на нижние.
Чтобы добиться интенсивного окисления, температура, при которой плавятся оксиды, должна быть ниже точки плавления металла. А чтобы металл именно горел, а не плавился, температура горения должна быть выше, чем температура плавления.
По этим причинам не каждый металл и сплав подходит для кислородной резки. Хорошо подходят для обработки железо, титан и марганец. Но чистые металлы (особенно железо) используются редко. Поэтому важно учитывать количество и содержание примесей.
Какие стали можно резать кислородом
Сталь хорошо поддаётся кислородной резке при следующих параметрах:
- до 1 % углерода;
- до 18 % марганца;
- до 2 % кремния, хрома, алюминия;
- до 30 % никеля;
- до 10 % вольфрама.
Важно учитывать, что легирующих примесей в стали всегда больше одной, и все они влияют на качество резки. Например, высокое содержание никеля всегда означает пониженное содержание углерода: не больше 0,35 %. Иначе увеличится энергоёмкость резки.
Кислородом нельзя резать чугун: из-за высокого процента углерода они плавятся, а не горят. Плохо поддаются обработке хромистые и вольфрамовые стали, так как образуют тугоплавкие оксиды. В таких случаях резку ведут под флюсом. Флюсы резко увеличивают выделение тепла, при которой оксиды плавятся. Для кислородно-флюсовой резки используется специальное оборудование.
Химический состав стали СТ-3
Сталь СТ-3 — низколегированная конструкционная сталь. Её состав выглядит так:
- железо — 98 %;
- углерод — 0,14–0,22 %;
- марганец — 0,40–0,65 %;
- кремний — 0,15–0,30 %.
Также в составе могут быть сера, фосфор, никель, медь, хром, азот, алюминий. Последние примеси не влияют на качество стали, а сера и фосфор снижают её качество. Чтобы максимально их вывести, сталь легируют кремнием и марганцем.
Кремний — основной раскислитель. Он придаёт стали СТ-3 характерную мелкозернистую структуру и обеспечивает баланс прочности и пластичности.
Марганец эффективно выводит серу, улучшает ковкость и свариваемость стали, повышает устойчивость к износу.
Кислородная резка стали СТ-3
Благодаря небольшому содержанию углерода и легирующих примесей в целом, сталь СТ-3 хорошо поддаётся кислородной резке. Она неплохо переносит температурные перепады, поэтому качество кромок стабильно высокое. Кромка не склонна к образованию трещин, её характеристики тоже почти не меняются.
Особой подготовки к резке не требуется. Стандартный алгоритм:
- Участок, где будет проходить линия реза, очистить от грязи и окалины.
- Заготовки уложить ровно, листы — без прогиба. Проверить, чтобы отрезанные части не падали и не смещались.
Самая точная и качественная резка ведётся на газорезательных станках. Особенно если нужно обработать несколько стальных листов одновременно. Там, где нельзя использовать станок, прибегают к ручной резке.
Оборудование для кислородной резки стали СТ-3
Кислородный резак состоит из ствола и наконечника. За подачу газа под нужным давлением отвечает инжектор. Головка оснащена двумя сменными мундштуками: внутренним и наружным. Параметры резки зависят от размеров мундштуков и чистоты каналов.
Как работает кислородный резак:
- Сжатый кислород из баллона поступает в резак через ниппель.
- В корпусе резака газ распределяется по двум каналам.
- По первому каналу кислород проходит в инжектор, куда одновременно подаётся ацетилен. Они образуют легковоспламеняющуюся смесь. Смесь проходит через зазор между наружным и внутренним мундштуками и загорается. Так образуется подогревающее пламя.
- По второму каналу кислород подаётся во внутренний мундштук, откуда подаётся на металл. Так образуется струя режущего кислорода.
Для высокоуглеродистых сталей и сплавов используется другая технология — кислородно-флюсовая резка. Она требует более сложного оборудования. К стали СТ-3 это не относится, она режется обычным способом.
