Полоса из конструкционной стали 15ГС: характеристики, сортамент и применение
Полоса из конструкционной стали 15ГС — горячекатаный сортовой прокат из низколегированной марганцево-кремнистой стали, выплавляемой по ГОСТ 19281 и ГОСТ 19282. Марка 15ГС содержит 0,12–0,18 % углерода, 0,8–1,1 % марганца и 0,5–0,8 % кремния; сочетание этих элементов обеспечивает предел текучести не менее 325 МПа при сохранении удовлетворительной свариваемости. Прокат поставляется в виде полосы прямоугольного сечения с шириной 12–200 мм и толщиной 4–60 мм, в термически обработанном или горячекатаном состоянии.
Сортамент и технические параметры
Полоса 15ГС выпускается по ГОСТ 103 (полоса общего назначения) и ГОСТ 82 (полоса широкополосная универсальная). Кривизна на 1 м длины не превышает 0,2 % при горячекатаном состоянии. Серповидность — не более 5 мм на 1 м. Косина реза не превышает 5 мм при толщине до 20 мм. Допускается поставка в виде мерных, кратных и немерных длин 4–12 м.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 5–10 | 40–100 | 355 | 490–630 | 21 |
| 11–20 | 60–160 | 345 | 470–620 | 20 |
| 21–40 | 80–200 | 325 | 450–600 | 19 |
| 41–60 | 100–200 | 305 | 440–590 | 18 |
Химический состав и механические свойства
Сталь 15ГС относится к классу низколегированных конструкционных сталей перлитного класса. Химический состав по ГОСТ 19281:
- углерод (C) — 0,12–0,18 %
- марганец (Mn) — 0,8–1,1 %
- кремний (Si) — 0,5–0,8 %
- фосфор (P) — не более 0,035 %
- сера (S) — не более 0,040 %
- хром (Cr) — не более 0,30 %
Ударная вязкость KCU при температуре –40 C составляет не менее 29 Дж/см. После нормализации твёрдость не превышает 197 HB. Свариваемость ограниченно свариваемая — требуется предварительный подогрев до 100–150 C при толщине свыше 30 мм и последующая термообработка сварных соединений.
Области применения
Полоса 15ГС применяется в несущих металлоконструкциях, работающих под статическими и динамическими нагрузками при температурах от –40 C до +425 C. Конкретные направления:
- изготовление рам и лонжеронов грузовых вагонов, платформ и полувагонов
- элементы металлоконструкций мостовых кранов и крановых путей
- усилительные накладки и косынки в сварных фермах промышленных зданий
- детали сельскохозяйственной техники: стойки культиваторов, рамы плугов, кронштейны
- заготовки для холодной гибки и штамповки в автомобилестроении
- элементы опор линий электропередачи и антенно-мачтовых сооружений
Технологические особенности
Полоса 15ГС удовлетворительно обрабатывается резанием в нормализованном состоянии. Гибка в холодном состоянии возможен при радиусе не менее 2,5 толщины полосы; при меньших радиусах требуется нагрев до 700–750 C. Сварка выполняется электродами типа Э50А или сварочной проволокой Св-08Г2С в среде CO. После сварки рекомендуется высокий отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
Прокат поставляется с приёмкой по химическому составу, механическим свойствам и ударной вязкости. Возможна поставка с дополнительными испытаниями на изгиб в холодном состоянии и определением твёрдости по Бринеллю.
Вопросы и ответы
Чем полоса 15ГС отличается от полосы из стали 09Г2С?
Сталь 15ГС содержит кремний (0,5–0,8 %), который повышает предел текучести, но снижает ударную вязкость при отрицательных температурах по сравнению с 09Г2С. Полоса 15ГС применяется преимущественно в конструкциях с рабочей температурой до –40 C, тогда как 09Г2С допускает эксплуатацию до –70 C.
При какой температуре выполняется сварка полосы 15ГС?
Сварка производится при температуре окружающего воздуха не ниже 0 C. При толщине полосы свыше 30 мм необходим предварительный подогрев до 100–150 C. После сварки рекомендуется высокий отпуск при 600–650 C.
Какие стандарты регламентируют поставку полосы 15ГС?
Поставка осуществляется по ГОСТ 19281 (общие технические условия для низколегированной стали), ГОСТ 103 (сортамент полосы) и ГОСТ 82 (полоса широкополосная). Механические свойства и химический состав подтверждаются сертификатом качества изготовителя.
Допускается ли холодная гибка полосы 15ГС?
Холодная гибка допускается при радиусе гиба не менее 2,5 толщины полосы. При меньших радиусах или толщине свыше 20 мм требуется нагрев до 700–750 C. После холодной деформации рекомендуется нормализация для снятия наклёпа.
