Профильные стальные трубы Ст4пс в Минске


Профильные стальные трубы Ст4пс: сортамент и механические характеристики

Профильные стальные трубы из стали Ст4пс — это гнутые замкнутые сварные профили прямоугольного и квадратного сечения, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст4пс по ГОСТ 380. В отличие от конструкционных низколегированных сталей, Ст4пс относится к категории сталей с гарантируемыми механическими свойствами, но без гарантии химического состава по отдельным элементам. Полуспокойная степень раскисления обеспечивает промежуточную плотность металла между кипящей и спокойной сталью, что определяет специфику свариваемости и поведения материала под нагрузкой.

Профильные трубы Ст4пс производятся методом холодного профилирования на трубоэлектросварочных станах из штрипса, после чего подвергаются калибровке и правке. Сортамент регламентируется ГОСТ 8639-82 для квадратных и ГОСТ 8645-68 для прямоугольных профилей. Толщина стенки варьируется от 1,5 до 12 мм, размеры сечения — от 15 15 мм до 300 300 мм для квадратных профилей и до 400 200 мм для прямоугольных. Длина труб — мерная, кратная или немерная в диапазоне 4–12 м.

Механические свойства и химический состав

Сталь Ст4пс характеризуется пределом текучести не менее 255 МПа и временным сопротивлением разрыву 410–530 МПа для толщин до 10 мм. Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 23%. Твердость металла по Бринеллю — не более 170 HB. Химический состав включает углерод 0,14–0,22%, марганец 0,40–0,65%, кремний 0,05–0,15% (пониженное содержание вследствие полуспокойного раскисления), серу и фосфор не более 0,05% и 0,04% соответственно.

Полуспокойная сталь Ст4пс имеет меньшую склонность к ликвации серы и фосфора по сравнению с кипящей сталью Ст3кп, что улучшает однородность механических свойств по сечению профиля. Однако по сравнению со спокойной сталью Ст4сп она характеризуется несколько пониженной ударной вязкостью при отрицательных температурах, что ограничивает применение профильных труб Ст4пс в конструкциях, эксплуатируемых при температурах ниже –30 C.

Свариваемость и технологические особенности

Профильные трубы Ст4пс относятся к группе хорошо свариваемых материалов. Сварка может выполняться всеми видами дуговой сварки: ручной электродуговой, полуавтоматической в среде CO, аргонодуговой. Для ответственных сварных соединений рекомендуется использовать электроды типа Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75. При толщине стенки свыше 8 мм для предотвращения образования трещин в зоне термического влияния целесообразен предварительный подогрев до 100–150 C.

Технологичность холодной гибки профилей Ст4пс определяется минимальным радиусом гиба, который составляет не менее 2,5 толщины стенки при гибке поперек оси профиля. При продольной гибке минимальный радиус увеличивается до 5 толщин стенки. Допускается правка, рихтовка и калибровка профилей без последующей термообработки.

Применение в промышленных конструкциях

Профильные трубы Ст4пс востребованы в отраслях, где требуется сочетание несущей способности и технологичности при ограниченных требованиях к хладостойкости:

  • строительные металлоконструкции — колонны, связи, прогоны, фермы покрытий производственных зданий;
  • машиностроение — рамы, станины, порталы, траверсы грузоподъемного оборудования;
  • сельскохозяйственное машиностроение — элементы навесного оборудования, каркасы, стойки;
  • производство торгового и складского оборудования — стеллажные системы, конвейерные эстакады;
  • ограждающие конструкции — заборы, перила, барьеры, опоры освещения;
  • вагоностроение и контейнерное производство — силовые элементы кузовов, рамы контейнеров.

Типовые размеры и масса профильных труб Ст4пс

Сечение, ммТолщина стенки, ммМасса 1 м, кгМомент сопротивления, смРадиус инерции, см
40 402,02,332,621,54
60 603,05,258,962,32
80 804,09,3521,603,11
100 1005,014,5042,103,89
120 1206,020,9074,304,67

При расчете несущей способности профильных труб Ст4пс следует учитывать коэффициент условий работы 0,9 для сжатых элементов согласно СП 16.13330. Для сварных соединений, работающих на растяжение, расчетное сопротивление принимается с понижающим коэффициентом 0,85. Профили поставляются без термообработки, с удаленным наружным гратом. По требованию заказчика возможна оцинковка горячим способом, что расширяет область применения в атмосферных условиях с повышенной коррозионной агрессивностью.

Вопросы и ответы

Чем отличается Ст4пс от Ст3сп в профильных трубах?

Ст4пс имеет более высокий предел текучести (не менее 255 МПа против 245 МПа у Ст3сп) и повышенное содержание углерода (0,14–0,22% против 0,14–0,22% при ином раскислении). Полуспокойная сталь Ст4пс менее однородна по химическому составу, чем спокойная Ст3сп, и характеризуется пониженной ударной вязкостью при отрицательных температурах.

Можно ли использовать профильные трубы Ст4пс для несущих конструкций?

Да, профильные трубы Ст4пс применяются в качестве несущих элементов строительных металлоконструкций, работающих при статических нагрузках в отапливаемых и неотапливаемых зданиях. Ограничение — температура эксплуатации не ниже –30 C для конструкций, испытывающих динамические нагрузки.

Какие виды сварки применимы для профильных труб Ст4пс?

Допускаются все виды дуговой сварки: ручная электродуговая покрытыми электродами, полуавтоматическая в среде углекислого газа, аргонодуговая неплавящимся электродом. Для получения качественного шва рекомендуется предварительная зачистка кромок и использование электродов Э42 или Э46.

Какой минимальный радиус гиба для профильной трубы Ст4пс?

При холодной гибке поперек оси профиля минимальный радиус составляет 2,5 толщины стенки, при продольной гибке — 5 толщин стенки. Для предотвращения гофрообразования на внутренней стенке рекомендуется использовать дорны и оправки.