Горячекатаный швеллер 10ХСНД: характеристики и применение
Горячекатаный швеллер 10ХСНД — профиль П-образного сечения, изготовленный из низколегированной конструкционной стали марки 10ХСНД (аналог 15ХСНД по химическому составу с пониженным содержанием углерода). Прокат производится методом горячей прокатки на сортовых станах, что обеспечивает стабильную геометрию полок и стенки, а также мелкозернистую структуру металла. Сталь 10ХСНД содержит хром, кремний, никель и медь, что придаёт ей повышенную атмосферостойкость и хладостойкость до –70 C.
Сортамент и геометрические параметры
Швеллер 10ХСНД выпускается по ГОСТ 8240 и ГОСТ 19281. Номер профиля 10 соответствует высоте стенки 100 мм. Основные размеры:
- Высота стенки — 100 мм
- Ширина полки — 46 мм
- Толщина стенки — 4,5 мм
- Толщина полки — 7,6 мм
- Площадь поперечного сечения — 10,9 см
- Масса 1 м — 8,59 кг
Предельные отклонения по ГОСТ 8240: по высоте 2,0 мм, по ширине полки 2,0 мм, по толщине стенки 0,5 мм. Кривизна не превышает 0,2 % длины. Косина реза не более 5 мм. Длина мерных отрезков — от 4 до 12 м.
Механические свойства стали 10ХСНД
Сталь 10ХСНД относится к классу низколегированных конструкционных сталей повышенной прочности. После горячей прокатки механические характеристики следующие:
| Показатель | Значение | Условие | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 355 МПа | при 20 C | ГОСТ 19281 | для толщины до 20 мм |
| Временное сопротивление | 490 МПа | при 20 C | ГОСТ 19281 | разрыв на образцах |
| Относительное удлинение | 21 % | при 20 C | ГОСТ 19281 | |
| Ударная вязкость | 39 Дж/см | при –40 C | ГОСТ 9454 | KCU |
| Ударная вязкость | 29 Дж/см | при –70 C | ГОСТ 9454 | KCU |
Химический состав стали 10ХСНД
Массовая доля элементов по ГОСТ 19281:
- Углерод (C) — не более 0,12 %
- Кремний (Si) — 0,8–1,1 %
- Хром (Cr) — 0,6–0,9 %
- Никель (Ni) — 0,5–0,8 %
- Медь (Cu) — 0,4–0,6 %
- Марганец (Mn) — 0,5–0,8 %
Сера и фосфор — не более 0,040 % каждого. Легирование медью и никелем обеспечивает коррозионную стойкость в атмосферных условиях в 1,5–2 раза выше, чем у стали Ст3сп.
Области применения
Швеллер 10ХСНД применяется в конструкциях, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях низких температур:
- Металлоконструкции мостовых кранов и крановых путей в цехах металлургических производств
- Несущие элементы экскаваторов, бульдозеров и другой тяжёлой техники, эксплуатируемой в северных регионах
- Каркасы промышленных зданий и эстакад в зонах с сейсмичностью и низкими температурами
- Опоры трубопроводов и технологических эстакад нефтегазового комплекса
- Рамные конструкции вагонов и платформ железнодорожного транспорта
Технологические особенности
Сталь 10ХСНД обладает ограниченной свариваемостью из-за повышенного содержания кремния и меди. Рекомендуется сварка электродами типа Э50А с предварительным подогревом до 100–150 C при толщине более 10 мм. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 2,5 высоты профиля. Термическая обработка не требуется — механические свойства обеспечиваются в состоянии поставки.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 10ХСНД отличается от швеллера из стали Ст3сп?
Сталь 10ХСНД содержит хром, никель и медь, что повышает предел текучести до 355 МПа против 245 МПа у Ст3сп, а ударная вязкость при –70 C сохраняется на уровне не ниже 29 Дж/см. Это позволяет применять профиль в северных климатических зонах и при динамических нагрузках.
Какой стандарт регламентирует размеры швеллера 10ХСНД?
Геометрия профиля соответствует ГОСТ 8240, технические требования и марка стали — ГОСТ 19281. Допускается изготовление по ТУ с согласованными отклонениями по кривизне и длине.
При какой температуре эксплуатируется швеллер 10ХСНД?
Профиль работоспособен в диапазоне от –70 C до +450 C. При температурах выше 450 C наблюдается снижение предела текучести и развитие ползучести.
Нужен ли подогрев при сварке швеллера 10ХСНД?
При толщине стенки до 10 мм сварка возможна без подогрева электродами Э50А. Для толщин свыше 10 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
