Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Профильные квадратные трубы из стали 20: сортамент, характеристики и применение
Профильные квадратные трубы из стали 20 — горячекатаные и холоднодеформированные электросварные и бесшовные трубные профили с квадратным сечением, изготовленные из конструкционной углеродистой качественной стали марки 20 (аналог: DIN 1.0402, AISI 1020). Квадратное сечение обеспечивает равную жёсткость в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что делает такие трубы предпочтительными для рамных и каркасных конструкций, где важна устойчивость к изгибу в обоих направлениях.
Сортамент и геометрические параметры
Квадратные трубы из стали 20 выпускаются по ГОСТ 8639-82 (бесшовные холоднодеформированные и горячекатаные), ГОСТ 13663-86 (электросварные), а также по ТУ производителей. Типоразмерный ряд охватывает диапазон от 10 10 мм до 180 180 мм при толщине стенки 1–14 мм. Для горячекатаных труб характерна толщина стенки от 4 мм, для холоднодеформированных — от 1 мм. Длина мерных отрезков — 4–12 м, немерных — 1,5–12 м.
Ключевые геометрические допуски:
- Отклонение по наружному размеру стороны — 0,5 мм для холоднодеформированных, 1,25 % для горячекатаных.
- Разностенность — не более 10 % номинальной толщины стенки.
- Кривизна — не более 1 мм на 1 м длины.
- Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 3 м.
- Смятие углов наружу — не более 0,5 толщины стенки.
Механические свойства стали 20
Сталь 20 — низкоуглеродистая конструкционная сталь, содержащая 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца. Такое сочетание обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева и достаточную пластичность при холодной гибке. Механические характеристики готового трубного профиля зависят от способа производства и термообработки.
| Способ производства | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаная бесшовная | 412–510 | 245–265 | 21–24 | 156–170 |
| Холоднодеформированная | 450–560 | 300–380 | 12–18 | 170–190 |
| Электросварная прямошовная | 400–490 | 235–255 | 20–23 | 150–165 |
| Электросварная термообработанная | 380–470 | 220–245 | 23–26 | 140–155 |
Технологические особенности
Сталь 20 в составе квадратного профиля допускает гибку в холодном состоянии с минимальным радиусом 2,5–3 наружных стороны для тонкостенных труб и 4–5 — для толстостенных. При гибке в горячем состоянии (900–1050 C) радиус уменьшается до 1,5–2 сторон. Сварка выполняется всеми стандартными методами: ручная дуговая (ММА), полуавтоматическая в среде CO (MAG), аргонодуговая (TIG), контактная стыковая. Предварительный подогрев не требуется при толщине стенки до 12 мм и температуре окружающей среды выше 0 C.
Термообработка труб из стали 20:
- Нормализация при 890–920 C — снятие внутренних напряжений после сварки.
- Отжиг при 680–720 C — улучшение обрабатываемости резанием.
- Закалка с 880–900 C в воде с отпуском при 550–600 C — повышение прочностных характеристик.
- Цементация на глубину 0,5–1,2 мм с последующей закалкой — для поверхностного упрочнения.
Области применения
Квадратные трубы из стали 20 востребованы в следующих отраслях:
- Металлоконструкции каркасов промышленных зданий, эстакад, галерей, опор трубопроводов.
- Несущие рамы грузоподъёмного оборудования: мостовых кранов, кран-балок, консольных кранов.
- Сельскохозяйственная техника: рамы сеялок, культиваторов, борон, прицепного оборудования.
- Автомобилестроение и спецтехника: лонжероны, поперечины, элементы шасси, отвалы.
- Ограждающие конструкции: ворота, калитки, навесы, теплицы, парниковые каркасы.
- Мебельное производство: каркасы стеллажей, верстаков, торгового оборудования.
В нефтегазовой отрасли квадратные трубы из стали 20 применяются для изготовления опорных рам насосных агрегатов и блоков подготовки газа при рабочей температуре от –40 C до +425 C. В энергетике — для каркасов трансформаторных подстанций и кабельных лотков.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют производство квадратных труб из стали 20?
Бесшовные горячекатаные и холоднодеформированные — ГОСТ 8639-82, электросварные — ГОСТ 13663-86. Ряд производителей выпускает по ТУ с расширенным сортаментом или ужесточёнными допусками.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация конструкций из стали 20?
Сталь 20 сохраняет работоспособность до –40 C при ударной вязкости не ниже 30 Дж/см. Для температур ниже –40 C требуется применение сталей с повышенной хладостойкостью (09Г2С, 10Г2С1).
Чем отличается горячекатаная квадратная труба от холоднодеформированной?
Горячекатаная имеет более широкие допуски по геометрии (1,25 % по стороне), но меньшие остаточные напряжения. Холоднодеформированная обеспечивает точность до 0,5 мм, выше прочность и чистоту поверхности, но требует снятия напряжений перед сваркой ответственных конструкций.
Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 40 40 3 мм из стали 20?
При холодной гибке — не менее 100 мм (2,5 наружных стороны). При горячей гибке с нагревом до 950 C — не менее 60 мм. Гибка с меньшим радиусом приводит к гофрообразованию на внутренней стенке.