Горячекатаный швеллер Ст3пс: сортамент и механические характеристики
Горячекатаный швеллер Ст3пс — фасонный прокат с П-образным поперечным сечением, изготавливаемый из стали марки Ст3пс (полуспокойная) по ГОСТ 535-2005 и ГОСТ 8240-97. Полуспокойная раскисленность металла обеспечивает промежуточные свойства между кипящей и спокойной сталью: сниженную склонность к ликвации серы и фосфора при сохранении высокой свариваемости. Прокат поставляется в горячекатаном состоянии без термической обработки, что определяет его типичную феррито-перлитную структуру с пределом текучести не менее 245 МПа для толщин до 20 мм.
Сортамент включает швеллеры с параллельными гранями полок (серии П) и с уклоном внутренних граней (серии У). Для Ст3пс регламентируется химсостав: содержание углерода 0,14–0,22%, марганца 0,40–0,65%, кремния 0,05–0,15%. Ударная вязкость KCU при +20 C составляет не менее 98 Дж/см, что позволяет применять профиль в конструкциях, работающих при статических и умеренных динамических нагрузках в интервале температур от –20 C до +40 C.
Сортамент и геометрические параметры
Швеллеры Ст3пс выпускаются с высотой стенки от 50 до 400 мм. Наиболее востребованные позиции — №5, №6, №8, №10, №12, №14, №16, №18, №20, №22, №24, №27, №30, №36, №40. Длина проката — мерная 6–12 м, немерная от 4 до 13 м, кратная мерной. Допуски по высоте стенки составляют 1,5–3,0 мм в зависимости от номера профиля, по толщине стенки — 0,4–0,8 мм.
| Номер профиля | Высота стенки, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| №10 | 100 | 46 | 4,5 | 8,59 |
| №12 | 120 | 52 | 4,8 | 10,40 |
| №16 | 160 | 64 | 5,0 | 14,20 |
| №20 | 200 | 76 | 5,2 | 18,40 |
| №30 | 300 | 100 | 6,5 | 31,80 |
Области применения в металлоконструкциях
Швеллер Ст3пс применяется в качестве несущих элементов строительных металлоконструкций: колонн, прогонов, ригелей, связей жесткости каркасов одноэтажных промышленных зданий. Профиль востребован при изготовлении эстакад, технологических площадок, лестничных маршей, ограждений, рамных оснований конвейерных линий и рольгангов. В машиностроении из швеллера Ст3пс изготавливают рамы станочного оборудования, опорные конструкции дробилок, грохотов, ленточных питателей.
Благодаря полуспокойной раскисленности металл допускает сварку всеми видами дуговой сварки без ограничений по толщине: ручной электродами типа Э42, полуавтоматической в среде CO проволокой Св-08Г2С, автоматической под флюсом. Рекомендуемые режимы сварки — без предварительного подогрева при температуре окружающего воздуха до –10 C. Для ответственных сварных узлов, эксплуатируемых при знакопеременных нагрузках, применяют электроды с основным покрытием типа УОНИ-13/45.
Механические свойства и условия эксплуатации
Для горячекатаного швеллера Ст3пс нормируются следующие показатели: временное сопротивление разрыву 370–490 МПа, относительное удлинение после разрыва не менее 26% для толщин до 10 мм и 23% для толщин свыше 10 мм. Прокат выдерживает испытания на изгиб до 180 с оправкой диаметром, равным толщине образца. Твердость по Бринеллю составляет 110–150 НВ.
Ограничением применения является отсутствие гарантий ударной вязкости при отрицательных температурах ниже –20 C, поэтому для северных регионов и конструкций, работающих при криогенных температурах, следует применять швеллеры из низколегированных сталей типа 09Г2С. Ст3пс не рекомендуется для элементов, подвергающихся интенсивному абразивному износу или работающих в средах с высокой коррозионной агрессивностью без дополнительной защиты.
Вопросы и ответы
Чем отличается швеллер Ст3пс от Ст3сп?
Ст3пс — полуспокойная сталь с содержанием кремния 0,05–0,15%, Ст3сп — спокойная с содержанием кремния 0,15–0,30%. Спокойная сталь имеет более плотную структуру и лучшую ударную вязкость, но дороже в производстве. Для большинства строительных конструкций сварного типа Ст3пс обеспечивает достаточный комплекс свойств.
Какие виды сварки применимы для швеллера Ст3пс?
Допускается ручная дуговая сварка электродами Э42, механизированная в среде CO проволокой Св-08Г2С, автоматическая под флюсом. При толщине металла до 20 мм предварительный подогрев не требуется при температуре до –10 C.
Можно ли использовать швеллер Ст3пс для несущих колонн?
Да, при статических нагрузках и расчетной температуре эксплуатации не ниже –20 C. Для колонн с гибкостью более 120 рекомендуется проверять устойчивость с учетом остаточных напряжений от горячей прокатки.
Какая максимальная длина швеллера Ст3пс поставляется?
Мерная длина составляет 6–12 м, немерная — от 4 до 13 м. По согласованию с производителем возможна поставка длинномерных позиций до 13,5 м для швеллеров №20 и выше.
