Профильные горячекатаные трубы Сталь 20 в Минске


Профильные горячекатаные трубы из стали 20: сортамент, характеристики и применение

Профильные горячекатаные трубы из стали 20 — это полый металлопрокат с некруглым поперечным сечением (квадратным, прямоугольным, овальным), получаемый горячей деформацией на непрерывных станах. Сталь 20 — конструкционная углеродистая качественная сталь по ГОСТ 1050, содержащая 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, до 0,65 % марганца. Именно этот химсостав обеспечивает сочетание достаточной прочности и высокой пластичности, что критично при формовке профиля и последующей сварке.

В отличие от холоднодеформированных аналогов, горячекатаные профильные трубы имеют более крупное зерно и менее точные геометрические допуски, но при этом обладают меньшим уровнем остаточных напряжений. Это делает их предпочтительными для конструкций, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках.

Сортамент и геометрические параметры

Профильные горячекатаные трубы из стали 20 выпускаются по ГОСТ 8639 (квадратные) и ГОСТ 8645 (прямоугольные). Типовые размеры:

  • квадратные — 40 40 3 мм, 60 60 4 мм, 80 80 5 мм, 100 100 6 мм;
  • прямоугольные — 40 20 2,5 мм, 60 40 3 мм, 80 40 4 мм, 100 50 5 мм;
  • толщина стенки — от 2 до 12 мм в зависимости от типоразмера;
  • длина мерная — 4–12 м, немерная — 1,5–12 м;
  • кривизна — не более 1,5 мм на 1 м длины.

Предельные отклонения по наружному размеру профиля составляют 1,0 % для труб с размером стороны до 60 мм и 1,5 % для труб свыше 60 мм. Скручивание вокруг продольной оси не должно превышать 1 на 1 м.

Механические свойства стали 20 в горячекатаном состоянии

ПараметрЗначениеУсловие испытанияНормативЕдиница
Предел текучести т 24520 CГОСТ 1050МПа
Временное сопротивление в 41020 CГОСТ 1050МПа
Относительное удлинение 5 2520 CГОСТ 1050%
Ударная вязкость KCU 88–20 CГОСТ 9454Дж/см
Твёрдость 170после отжигаГОСТ 1050HB

Сталь 20 склонна к росту зерна при нагреве выше 1100 C, поэтому при горячей прокатке температуру конца деформации ограничивают диапазоном 850–900 C. Это обеспечивает мелкозернистую структуру и стабильные механические свойства по длине трубы.

Технологические особенности и свариваемость

Сталь 20 относится к хорошо свариваемым материалам. Углеродный эквивалент Сэкв не превышает 0,35 %, что позволяет выполнять сварку без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм. Рекомендуемые способы:

  • ручная дуговая сварка электродами типа Э42А, Э46;
  • автоматическая сварка под флюсом АН-348А;
  • сварка в среде защитных газов (Ar, CO) проволокой Св-08Г2С;
  • контактная стыковая сварка оплавлением для стыков труб малого сечения.

После сварки для снятия остаточных напряжений рекомендуется местный отпуск при 600–650 C. Профильные горячекатаные трубы из стали 20 допускают гибку в горячем состоянии (900–1050 C) и ограниченную холодную гибку с радиусом не менее 3 наружных габаритов профиля.

Области применения

Благодаря сочетанию прочности и пластичности профильные горячекатаные трубы из стали 20 применяются в:

  • несущих металлоконструкциях каркасов промышленных зданий и эстакад;
  • рамах и шасси грузовой техники, прицепов, сельхозмашин;
  • опорных конструкциях трубопроводов и технологических эстакад нефтегазовой отрасли;
  • элементах мостовых кранов и подкрановых путей в цехах металлургии;
  • ограждениях, лестничных маршах и площадках обслуживания оборудования.

Для конструкций, эксплуатируемых при температурах ниже –40 C, применение стали 20 ограничено из-за риска хрупкого разрушения; в таких условиях требуется сталь с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах (например, 09Г2С).

Вопросы и ответы

Какие стандарты регламентируют профильные горячекатаные трубы из стали 20?

Квадратные трубы — ГОСТ 8639, прямоугольные — ГОСТ 8645. Химический состав стали 20 — по ГОСТ 1050. Механические свойства — по ГОСТ 1050 и ГОСТ 9454 (ударная вязкость).

Чем горячекатаные профильные трубы отличаются от холоднодеформированных?

Горячекатаные имеют менее точные допуски по геометрии (1,0–1,5 % против 0,5 %), но меньший уровень остаточных напряжений и более высокую ударную вязкость. Холоднодеформированные точнее по размеру, но требуют термообработки для снятия наклёпа.

При какой минимальной температуре допустима эксплуатация труб из стали 20?

Для ответственных конструкций нижний предел — –40 C. При более низких температурах ударная вязкость KCU падает ниже 30 Дж/см, что создаёт риск хрупкого разрушения под нагрузкой.

Нужен ли подогрев при сварке труб из стали 20 толщиной 10 мм?

Нет. Углеродный эквивалент стали 20 не превышает 0,35 %, поэтому сварка возможна без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм. После сварки рекомендуется местный отпуск при 600–650 C.