Низколегированная полоса 10ХСНД: характеристики, сортамент и применение
Низколегированная полоса 10ХСНД — горячекатаный сортовой прокат из стали марки 10ХСНД (класс HSLA, аналог по ГОСТ 19281-2014), легированной хромом, кремнием, никелем и медью. Химический состав обеспечивает предел текучести не менее 345–390 МПа в зависимости от толщины и термообработки, что существенно превышает показатели рядовой углеродистой стали Ст3сп. Полоса выпускается в виде плоского проката прямоугольного сечения с шириной 12–200 мм и толщиной 4–60 мм; точность прокатки — по ГОСТ 2590 и ГОСТ 2591.
Химический состав и механические свойства
Сталь 10ХСНД содержит 0,09–0,12 % углерода, 0,8–1,1 % хрома, 0,5–0,8 % кремния, 0,5–0,8 % никеля и 0,4–0,6 % меди. Медь и никель повышают коррозионную стойкость в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах. Хром и кремний увеличивают прокаливаемость и прочностные характеристики. Сера и фосфор — не более 0,035 % и 0,035 % соответственно.
| Показатель | Значение | Условия испытания | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести т | 345 МПа | толщина 4–10 мм | ГОСТ 19281 | горячекатаное состояние |
| Предел прочности в | 490 МПа | толщина 4–10 мм | ГОСТ 19281 | — |
| Относительное удлинение 5 | 21 % | толщина 4–10 мм | ГОСТ 19281 | — |
| Ударная вязкость KCU | 39 Дж/см | –40 C | ГОСТ 9454 | после механического старения |
| Предел текучести т | 325 МПа | толщина 10–20 мм | ГОСТ 19281 | — |
| Предел текучести т | 305 МПа | толщина 20–60 мм | ГОСТ 19281 | — |
Сортамент и допуски
Полоса 10ХСНД поставляется в горячекатаном состоянии без термической обработки. Кривизна на 1 м длины — не более 0,5 % от длины. Косина реза не превышает 5 мм при ширине до 100 мм. Серповидность — не более 5 мм на 1 м. Допускаемые отклонения по толщине: 0,3 мм для проката 4–10 мм, 0,5 мм для 10–20 мм, 0,8 мм для 20–60 мм. По согласованию с потребителем возможна поставка полосы в нормализованном или улучшенном состоянии с повышенными характеристиками ударной вязкости при отрицательных температурах.
Технологические свойства
- Свариваемость — хорошая без предварительного подогрева при толщине до 30 мм; рекомендуется электроды типа Э50А и сварочная проволока Св-08Г2С.
- Обрабатываемость резанием — удовлетворительная; твёрдость в горячекатаном состоянии 150–190 HB.
- Гибка в холодном состоянии — минимальный радиус гиба 2,5 толщины при поперечном направлении волокна.
- Стойкость к хрупкому разрушению — работа при температурах до –70 C при условии нормированной ударной вязкости.
- Коррозионная стойкость — в 1,5–2 раза выше, чем у стали 09Г2С, за счёт меди и никеля в составе.
Области применения
Полоса 10ХСНД применяется в конструкциях, работающих под динамическими и знакопеременными нагрузками при пониженных температурах. Типовые области:
- Металлоконструкции мостовых кранов и крановых путей в цехах металлургических производств.
- Несущие элементы экскаваторов, бульдозеров, автокранов — стрелы, рамы, отвалы.
- Строительные конструкции ответственного назначения: фермы, связи, колонны в зонах с расчётной температурой до –55 C.
- Вагоностроение — рамы и кузова грузовых вагонов, ударно-тяговые устройства.
- Сосуды и аппараты, работающие под давлением до 1,6 МПа при температуре стенки от –40 C до +200 C.
- Сельскохозяйственная техника — рамы плугов, культиваторов, элементы зерноуборочных комбайнов.
Вопросы и ответы
Чем полоса 10ХСНД отличается от полосы 09Г2С?
Сталь 10ХСНД содержит хром, никель и медь, что обеспечивает более высокую коррозионную стойкость и хладостойкость до –70 C. Предел текучести 10ХСНД на 20–40 МПа выше, чем у 09Г2С при равной толщине.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация конструкций из полосы 10ХСНД?
При нормированной ударной вязкости KCU 29 Дж/см при –70 C конструкция работоспособна в климатических зонах с расчётной температурой до –60 C. Для ответственных сварных конструкций порог устанавливается проектом с учётом концентраторов напряжений.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке полосы 10ХСНД?
При толщине до 30 мм и температуре окружающей среды выше 0 C подогрев не требуется. При толщине свыше 30 мм или температуре ниже –10 C рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
Какой стандарт регламентирует поставку полосы 10ХСНД?
Поставка осуществляется по ГОСТ 19281-2014 (прокат из низколегированной стали) и ГОСТ 2590/2591 (сортамент). По согласованию сторон возможна поставка по ТУ с расширенными требованиями к ударной вязкости или точности прокатки.
