Профильные квадратные трубы Ст3пс: характеристики и применение
Профильные квадратные трубы из стали Ст3пс — это горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат замкнутого квадратного сечения, изготовленный из низкоуглеродистой спокойной стали марки Ст3пс по ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 13663-86. Сталь Ст3пс (спокойная) отличается от кипящей (Ст3кп) и полуспокойной (Ст3пс) более полным раскислением, что обеспечивает однородность структуры, минимальное содержание неметаллических включений и стабильные механические свойства по всей длине трубы. Именно поэтому квадратные профильные трубы Ст3пс предпочтительны для ответственных несущих конструкций, работающих при знакопеременных и динамических нагрузках.
Сортамент и геометрические параметры
Квадратные трубы Ст3пс выпускаются с размером стороны от 10 10 мм до 180 180 мм при толщине стенки от 1 до 14 мм. По способу производства различают:
- горячедеформированные бесшовные — сторона 32–180 мм, стенка 4–14 мм;
- холоднодеформированные бесшовные — сторона 10–120 мм, стенка 1–8 мм;
- электросварные прямошовные — сторона 10–180 мм, стенка 1–9 мм;
- электросварные холоднодеформированные — сторона 10–100 мм, стенка 1–5 мм.
Точность изготовления нормируется по группам: А (высокая), Б (повышенная), В (обычная), Г (пониженная). Кривизна не превышает 1,5 мм на 1 м длины. Мерная длина — от 4 до 12,5 м, немерная — от 1,5 до 12,5 м. Сварной шов электросварных труб проходит гидроиспытание давлением до 6 МПа.
Механические свойства стали Ст3пс
| Параметр | Значение | Условие | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 370–490 МПа | при 20 C | ГОСТ 380 | по всей длине |
| Предел текучести т | 245 МПа | при 20 C | ГОСТ 380 | не менее |
| Относительное удлинение 5 | 26 % | при 20 C | ГОСТ 380 | не менее |
| Ударная вязкость KCU | 34 Дж/см | при –20 C | ГОСТ 9454 | спокойная сталь |
| Температура эксплуатации | –40…+425 C | длительный режим | — | без охрупчивания |
Технологические и эксплуатационные свойства
Спокойная сталь Ст3пс хорошо сваривается всеми видами сварки: ручной дуговой, полуавтоматической в среде CO, аргонодуговой, контактной. Сварные соединения квадратных труб Ст3пс сохраняют прочность не ниже 0,9 от прочности основного металла. Трубы допускают гибку, правку, резку, обработку резанием, горячее цинкование и нанесение полимерных покрытий. Предельная пластичность позволяет производить холодную гибку с радиусом до 2,5 наружных габаритов без образования трещин.
Благодаря раскислению алюминием и кремнием сталь Ст3пс менее склонна к старению и хрупкому разрушению при отрицательных температурах по сравнению с кипящей Ст3кп. Это критично для металлоконструкций, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера и в зонах с динамическими ветровыми нагрузками.
Области применения
- Несущие каркасы промышленных зданий, антресольные площадки, эстакады;
- Опоры ЛЭП, прожекторные мачты, элементы крановых путей;
- Рамы и шасси грузового транспорта, прицепов, сельхозтехники;
- Ограждающие конструкции, ворота, калитки, навесы, теплицы;
- Мебельные каркасы, стеллажные системы, торговое оборудование;
- Трубопроводы систем отопления, вентиляции, водоснабжения.
Вопросы и ответы
Чем квадратная труба Ст3пс отличается от Ст3кп?
Ст3пс — спокойная сталь с полным раскислением, содержит меньше кислорода и неметаллических включений. Это даёт более высокую ударную вязкость при отрицательных температурах и меньшую склонность к старению. Ст3кп (кипящая) дешевле, но уступает по хладостойкости и однородности свойств.
Какие стандарты регламентируют квадратные трубы Ст3пс?
ГОСТ 8639-82 задаёт сортамент квадратных труб, ГОСТ 13663-86 — технические требования, ГОСТ 380 — химический состав и механические свойства стали Ст3пс. Для электросварных труб дополнительно применяется ГОСТ 10704-91.
При какой минимальной температуре можно эксплуатировать конструкции из труб Ст3пс?
Спокойная сталь Ст3пс сохраняет ударную вязкость не ниже 34 Дж/см при –20 C, что допускает эксплуатацию несущих конструкций до –40 C. Для более низких температур требуется сталь с дополнительным легированием или термообработкой.
Можно ли гнуть квадратные трубы Ст3пс без нагрева?
Да, холодная гибка возможна при радиусе не менее 2,5 наружных габаритов сечения. При меньших радиусах рекомендуется местный нагрев до 700–850 C либо применение дорновой гибки для предотвращения гофрообразования и разрыва стенки.
