Профильные горячекатаные трубы Ст1пс — сортамент и применение
Профильные горячекатаные трубы из стали Ст1пс — востребованная позиция металлопроката для несущих элементов и конструкций, работающих в условиях умеренных нагрузок без требований по хладостойкости. Материал Ст1пс — углеродистая сталь обыкновенного качества с содержанием углерода 0,06–0,12 %, раскислённая полуспокойным способом. Такая технология раскисления обеспечивает плотную структуру металла без выраженной усадки, что положительно сказывается на стабильности геометрии профиля при горячей деформации.
Горячекатаный способ производства формирует квадратное или прямоугольное сечение со скруглёнными углами. Профильные трубы Ст1пс выпускаются по ГОСТ 8639-82 (квадратные) и ГОСТ 8645-68 (прямоугольные), при этом требования к химическому составу регламентируются ГОСТ 380-2005. В отличие от холоднодеформированных аналогов, горячекатаный прокат имеет более толстую стенку — от 4 до 12 мм, что определяет его применение в тяжёлых сварных металлоконструкциях.
Механические характеристики и свариваемость
Сталь Ст1пс демонстрирует предел текучести не менее 185 МПа и временное сопротивление разрыву 305–410 МПа. Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 30 %. Низкое содержание углерода обеспечивает отличную свариваемость без предварительного подогрева и последующей термообработки — материал не склонен к образованию закалочных структур в зоне термического влияния. Это позволяет применять все виды ручной и автоматической сварки: MMA, MIG/MAG, а также контактную точечную сварку при изготовлении решётчатых конструкций.
Полуспокойное раскисление даёт более однородный химический состав по сечению по сравнению с кипящей сталью Ст1кп, что снижает вероятность локальных дефектов при формовке и последующей эксплуатации. Однако по сравнению со спокойными сталями типа Ст3сп, Ст1пс имеет меньший запас пластичности при отрицательных температурах, поэтому область применения ограничена отапливаемыми помещениями и регионами с умеренным климатом.
Типовые размеры и геометрические параметры
Сортамент профильных горячекатаных труб Ст1пс включает квадратные сечения со стороной 40–140 мм и прямоугольные — с размерами сторон от 50 25 до 160 80 мм. Толщина стенки варьируется в диапазоне 4–12 мм. Радиус внутреннего скругления углов составляет 1,2–2,5 толщины стенки, что необходимо учитывать при проектировании сварных узлов и расчёте моментов сопротивления сечения.
| Сечение, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см | Площадь сечения, см |
|---|---|---|---|---|
| 40 40 | 4 | 4,31 | 4,89 | 5,49 |
| 60 60 | 5 | 8,30 | 13,90 | 10,58 |
| 80 80 | 6 | 13,19 | 28,40 | 16,80 |
| 100 50 | 5 | 10,85 | 21,10 | 13,82 |
| 120 60 | 6 | 15,73 | 38,60 | 20,04 |
Длина мерного проката составляет 6–12 м. Допускается изготовление немерной длины в пределах 4–12 м с ограничением доли коротких отрезков в партии. Кривизна профиля не должна превышать 1,5 мм на 1 м длины, а отклонение от прямого угла — 130.
Отрасли применения
Профильные горячекатаные трубы Ст1пс используются преимущественно в качестве конструкционного элемента, воспринимающего статические и динамические нагрузки:
- строительные металлоконструкции — колонны, связи жёсткости, прогоны покрытий производственных цехов и складских комплексов;
- опорные конструкции технологических трубопроводов и кабельных эстакад на промышленных площадках;
- рамы и станины стационарного оборудования — конвейерных линий, дробильно-сортировочных установок, вибрационных грохотов;
- несущие элементы сельскохозяйственной техники — рамы посевных агрегатов, культиваторов, зерносушильных комплексов;
- ограждающие конструкции и стойки антенно-мачтовых сооружений с ограниченной высотой;
- элементы временных зданий и сооружений — бытовки, модульные здания, торговые павильоны.
Благодаря увеличенной толщине стенки горячекатаные профили Ст1пс целесообразно применять в узлах с высокой концентрацией напряжений — в местах приварки фасонок, косынок и опорных рёбер. Материал хорошо поддаётся механической обработке: сверлению, фрезерованию, рубке на гильотинных ножницах и абразивной резке.
Антикоррозионная защита
Сталь Ст1пс не содержит легирующих элементов, поэтому профильные трубы требуют обязательной защиты от атмосферной коррозии. При эксплуатации на открытом воздухе применяется окраска эмалями по грунтовке ГФ-021 или цинкнаполненными составами. Для внутренних конструкций в отапливаемых помещениях допускается эксплуатация без покрытия при относительной влажности не выше 60 %. При контакте с агрессивными средами — минеральными удобрениями, кислотами, щелочами — необходима дополнительная изоляция или применение нержавеющих марок.
Вопросы и ответы
Чем Ст1пс отличается от Ст3сп для профильных труб?
Ст1пс имеет более низкое содержание углерода (0,06–0,12 % против 0,14–0,22 % у Ст3сп), что обеспечивает лучшую свариваемость и пластичность, но меньшую прочность. Предел текучести Ст1пс — 185 МПа против 245 МПа у Ст3сп, поэтому Ст1пс применяют для менее ответственных конструкций с умеренными нагрузками.
Можно ли использовать трубы Ст1пс при отрицательных температурах?
Полуспокойная сталь Ст1пс не имеет гарантированной ударной вязкости при низких температурах. Для конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже –30 C, рекомендуется применять спокойные стали типа Ст3сп или низколегированные марки 09Г2С.
Какая максимальная толщина стенки доступна для профильных горячекатаных труб Ст1пс?
По ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 8645-68 максимальная толщина стенки для горячекатаных профильных труб составляет 12 мм. При большей толщине целесообразно рассматривать сварные профили из листового проката.
Требуется ли термообработка сварных швов для труб Ст1пс?
Нет, сталь Ст1пс с низким содержанием углерода не склонна к закалке в зоне термического влияния. Сварные соединения работают без дополнительной термообработки при условии соблюдения стандартной технологии сварки углеродистых сталей.
