Профильные квадратные трубы Ст4сп: конструкционный прокат для несущих металлоконструкций
Профильные квадратные трубы Ст4сп — горячекатаный или холоднокатаный замкнутый профиль квадратного сечения, изготовленный из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст4сп (спокойная, степень раскисления «сп»). Прокат производится по ГОСТ 8639-82 (сортамент) и ГОСТ 13663-86 (технические требования) из штрипса или рулонной стали, соответствующих ГОСТ 380-2005. Квадратное сечение с равными стенками обеспечивает равную жёсткость в двух плоскостях, что отличает трубу от прямоугольного профиля при работе на изгиб и кручение.
Марка Ст4сп относится к конструкционным сталям нормальной прочности. Гарантированные механические свойства: предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 21 %. Спокойная сталь (в отличие от полуспокойной Ст4пс и кипящей Ст4кп) имеет плотную структуру слитка без газовых пузырей, что снижает анизотропию свойств и повышает стойкость сварных швов к образованию холодных трещин. Химический состав: углерод — до 0,18 %, кремний — 0,15–0,30 %, марганец — 0,40–0,70 %, сера — до 0,050 %, фосфор — до 0,040 %.
Сортамент и геометрические параметры
Квадратные трубы из Ст4сп выпускаются с размером стороны 10–180 мм, толщиной стенки 1–9 мм. Точность изготовления нормируется по группам: обычная, повышенная, высокая. Кривизна — не более 1,5 мм на 1 м длины. Сортамент охватывает как тонкостенные профили для лёгких каркасов, так и толстостенные для нагруженных узлов.
- 10 10 1,0 мм — элементы ограждений, перил, декоративных решёток
- 25 25 2,0 мм — каркасы перегородок, стеллажные системы
- 40 40 3,0 мм — связи, прогоны, опорные стойки
- 60 60 4,0 мм — колонны лёгких каркасов, ферменные пояса
- 80 80 5,0 мм — несущие рамы, балки мостовых кранов малой грузоподъёмности
- 100 100 6,0 мм — тяжёлые металлоконструкции, опоры трубопроводов
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Марка стали | Ст4сп | Стандарт | ГОСТ 8639-82 | — |
| Предел текучести | 245 | Временное сопротивление | 410–530 | МПа |
| Относительное удлинение | 21 | Ударная вязкость | 34 | Дж/см |
| Толщина стенки | 1,0–9,0 | Сторона сечения | 10–180 | мм |
| Кривизна на 1 м | 1,5 | Скручивание | 1,0 | мм/м |
Технологические свойства и свариваемость
Ст4сп сваривается всеми стандартными способами: ручная дуговая (РД), механизированная в среде CO и Ar+CO, автоматическая под флюсом, контактная сварка сопротивлением. Ограничение по углеродному эквиваленту (Cэкв 0,40 %) позволяет вести сварку без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм и температуре окружающего воздуха не ниже –10 C. Для конструкций, работающих при отрицательных температурах, рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Труба формуется двумя методами: горячей прокаткой на непрерывных станах и холодным профилированием из штрипса с последующей сваркой ТВЧ. Горячекатаный профиль имеет более высокие остаточные напряжения, холоднокатаный — точные геометрические размеры и чистую поверхность. Термообработка (нормализация) применяется для снятия наклёпа при холодном деформировании.
Области применения
- Несущие каркасы промышленных зданий и антресольных этажей
- Опоры и эстакады трубопроводов в нефтегазовой отрасли
- Рамы грузовых автомобилей, прицепов, сельхозтехники
- Металлоконструкции мостовых кранов и подкрановых путей
- Каркасы конвейерных галерей и разгрузочных устройств
- Элементы сельскохозяйственных машин и навесного оборудования
Вопросы и ответы
Чем Ст4сп отличается от Ст3сп?
Ст4сп имеет более высокое содержание углерода (до 0,18 % против 0,14–0,22 % у Ст3сп) и повышенные прочностные характеристики: предел текучести — 245 МПа против 235 МПа. Это позволяет применять её в более нагруженных конструкциях, но снижает пластичность и ударную вязкость.
При какой температуре можно эксплуатировать конструкции из труб Ст4сп?
Для конструкций без термообработки рекомендуемый диапазон — от –40 C до +425 C. При температурах ниже –40 C требуется применение стали с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах (например, 09Г2С).
Какой максимальный размер квадратной трубы из Ст4сп выпускается?
Стандартный сортамент по ГОСТ 8639-82 ограничен стороной 180 мм при толщине стенки до 9 мм. Для больших сечений применяются гнутосварные профили по ТУ производителей.
Нужна ли термообработка сварных швов при монтаже?
При толщине стенки до 12 мм и Cэкв 0,40 % термообработка не требуется. Для ответственных узлов с толщиной стенки свыше 12 мм рекомендуется местный отпуск при 600–650 C.
