Профильные квадратные трубы 20кп: сортамент, характеристики и применение
Профильные квадратные трубы 20кп — это электросварные или бесшовные полые профили квадратного сечения, изготовленные из углеродистой качественной конструкционной стали марки 20кп (кипящая). Данная марка регламентируется ГОСТ 1050-2013 и отличается пониженным содержанием кремния (не более 0,07 %), что обеспечивает высокую пластичность и способность к холодной деформации. Квадратные трубы из стали 20кп востребованы в строительных металлоконструкциях, машиностроении и производстве мебельных каркасов благодаря оптимальному сочетанию прочности, свариваемости и стоимости.
Технические характеристики и сортамент
Квадратные профильные трубы из стали 20кп выпускаются по ГОСТ 8639-82 (бесшовные) и ГОСТ 13663-86 (электросварные). Типовые размеры: 10 10 мм — 180 180 мм с толщиной стенки от 1 до 12 мм. Предел текучести стали 20кп составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа. Относительное удлинение — не менее 25 %. Кипящая сталь 20кп имеет склонность к ликвации, поэтому не рекомендуется для ответственных конструкций, работающих при отрицательных температурах ниже –20 C.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 20 20 | 1,5 | 0,83 | 0,44 | ГОСТ 8639-82 |
| 40 40 | 3,0 | 3,36 | 3,59 | ГОСТ 13663-86 |
| 60 60 | 4,0 | 6,90 | 11,2 | ГОСТ 13663-86 |
| 80 80 | 5,0 | 11,5 | 24,6 | ГОСТ 8639-82 |
| 100 100 | 6,0 | 17,2 | 47,8 | ГОСТ 13663-86 |
Химический состав и механические свойства стали 20кп
Сталь 20кп содержит: углерод 0,17–0,24 %, марганец 0,35–0,65 %, кремний 0,07 %, фосфор 0,030 %, сера 0,040 %, хром 0,25 %, никель 0,30 %, медь 0,30 %. Кипящая сталь характеризуется неравномерным распределением примесей по сечению слитка, что снижает сопротивление хрупкому разрушению при низких температурах. Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 88 Дж/см. Твёрдость после нормализации — 120–140 HB.
Технологические особенности производства
Квадратные трубы 20кп изготавливают двумя методами:
- Электросварка прямошовная — из рулонной стали 20кп с последующей калибровкой в квадратный профиль; применяется для труб 10 10 — 100 100 мм.
- Бесшовная горячая деформация — прокатка гильзы с прошивкой и редуцированием; обеспечивает повышенное давление до 20 МПа.
- Холодная деформация (холоднокатаные) — для прецизионных труб с допуском 0,2 мм по стенке.
- Термическая обработка — нормализация при 880–920 C для снятия внутренних напряжений.
Области применения
Профильные квадратные трубы 20кп используются в следующих отраслях:
- Строительство — каркасы быстровозводимых зданий, антресольные площадки, ограждающие конструкции.
- Машиностроение — рамы сельхозтехники, элементы кузовов, кронштейны.
- Мебельное производство — каркасы стеллажей, торгового оборудования, офисной мебели.
- Транспортное машиностроение — элементы вагонов, платформы, крепёжные системы.
- Сельхозтехника — тепличные каркасы, навесы, кормовые бункеры.
Свариваемость и обработка
Сталь 20кп обладает удовлетворительной свариваемостью без подогрева при толщине стенки до 12 мм. Рекомендуемые сварочные материалы: электроды Э42А, Э46 по ГОСТ 9467-75, проволока Св-08А. Резка выполняется на ленточнопильных станках, плазменных установках или гидроабразивом. Гибка возможна на трубогибах с дорном при радиусе не менее 2,5 наружных диаметров. Обработка резанием — сверление, фрезерование, зенкование — не вызывает затруднений благодаря низкой твёрдости.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20кп отличается от стали 20?
Сталь 20 — спокойная, содержит 0,17–0,37 % кремния, что обеспечивает более плотную структуру и высокую ударную вязкость при отрицательных температурах. Сталь 20кп — кипящая, с кремнием 0,07 %, менее однородна по сечению, но дешевле и пластичнее при холодной деформации.
При какой температуре можно эксплуатировать трубы из 20кп?
Рекомендуемый диапазон — от –20 C до +425 C. При более низких температурах возрастает риск хрупкого разрушения из-за ликвационной неоднородности кипящей стали.
Какой максимальный размер квадратной трубы из 20кп?
Электросварные трубы по ГОСТ 13663-86 выпускаются до 180 180 мм с толщиной стенки до 12 мм. Бесшовные горячедеформированные — до 180 180 мм по ГОСТ 8639-82.
Можно ли использовать трубы 20кп для несущих конструкций?
Да, для конструкций с расчётной температурой не ниже –20 C и при условии соответствия расчётных нагрузок пределу текучести 245 МПа. Для ответственных объектов с динамическими нагрузками предпочтительны спокойные марки (20, 09Г2С).
