Стальной квадрат 10Г2С1: низколегированный прокат для несущих металлоконструкций
Стальной квадрат 10Г2С1 — горячекатаный профиль квадратного сечения из низколегированной конструкционной стали марки 10Г2С1 (класс прочности 345). Марка содержит 0,09–0,12 % углерода, 1,3–1,7 % марганца и 0,8–1,1 % кремния, что обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при сохранении удовлетворительной свариваемости. Прокат выпускается по ГОСТ 2591-2006 (сортамент) и ГОСТ 19281-2014 (технические требования) в виде горячекатаных стержней длиной 6–12 м или мерных заготовок. В отличие от квадрата из Ст3сп, профиль 10Г2С1 сохраняет прочностные характеристики при отрицательных температурах до –40 C и применяется в ответственных несущих конструкциях.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат 10Г2С1 поставляется со стороной от 10 до 200 мм. Для размеров до 100 мм предельные отклонения соответствуют обычной точности прокатки (ГОСТ 2591-2006, группа В), для размеров свыше 100 мм — повышенной точности. Кривизна стержня не превышает 0,5 % длины. Скручивание вокруг продольной оси для квадратов до 50 мм — не более 2, для крупных сечений — не более 1.
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Площадь сечения, см | Масса 1 м, кг | Марка стали |
|---|---|---|---|---|
| 20 | +0,4 / –0,5 | 4,00 | 3,14 | 10Г2С1 |
| 40 | +0,8 / –1,0 | 16,00 | 12,56 | 10Г2С1 |
| 60 | +1,2 / –1,5 | 36,00 | 28,26 | 10Г2С1 |
| 80 | +1,6 / –2,0 | 64,00 | 50,24 | 10Г2С1 |
| 100 | +2,0 / –2,5 | 100,00 | 78,50 | 10Г2С1 |
Механические свойства стали 10Г2С1
Механические характеристики нормируются в состоянии поставки (горячекатаном) и после упрочняющей термической обработки. Для квадрата 10Г2С1 характерны:
- Предел текучести т — не менее 345 МПа при толщине до 20 мм, не менее 325 МПа при толщине 20–40 мм.
- Временное сопротивление в — 490–610 МПа.
- Относительное удлинение 5 — не менее 21 %.
- Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 39 Дж/см.
- Ударная вязкость KCU после механического старения — не менее 29 Дж/см.
Сталь 10Г2С1 относится к классу свариваемых низколегированных сталей. Углеродный эквивалент Сэкв не превышает 0,46 %, что допускает ручную дуговую сварку электродами типа Э50А и автоматическую сварку под флюсом без предварительного подогрева при толщине до 30 мм. При толщине свыше 30 мм рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Технологические особенности и обработка
Квадрат 10Г2С1 обрабатывается резанием, рубкой на пресс-ножницах и абразивной резкой. Для получения точных заготовок применяется ленточнопильная резка с СОЖ. Гибка в холодном состоянии ограничена минимальным радиусом 3–4 стороны квадрата; горячая гибка выполняется при 850–1000 C с последующей нормализацией. Термическая обработка: нормализация при 900–930 C, закалка при 880–900 C с отпуском при 600–650 C для получения структуры сорбита.
Области применения
Профиль востребован в следующих отраслях:
- Металлоконструкции мостовых кранов и крановых путей — стойки, раскосы, элементы решёток.
- Строительные фермы и колонны промышленных зданий, работающие при динамических нагрузках.
- Несущие рамы карьерной и горно-шахтной техники, буровых установок.
- Опоры ЛЭП и антенно-мачтовые сооружения в районах с расчётной температурой до –40 C.
- Элементы грузозахватных приспособлений, траверсы, упоры.
- Заготовки для холодной высадки крепежа повышенной прочности (после термообработки).
Вопросы и ответы
Чем квадрат 10Г2С1 отличается от квадрата из Ст3сп?
Сталь 10Г2С1 легирована марганцем и кремнием, что повышает предел текучести до 345 МПа против 245 МПа у Ст3сп, а также обеспечивает ударную вязкость не менее 39 Дж/см при –40 C. Квадрат из Ст3сп при отрицательных температурах склонен к хрупкому разрушению.
По какому стандарту поставляется квадрат 10Г2С1?
Сортамент — ГОСТ 2591-2006, технические требования — ГОСТ 19281-2014 (категории прочности 345, 345К). Возможна поставка по ТУ производителя с расширенным контролем ударной вязкости.
Требуется ли подогрев при сварке квадрата 10Г2С1?
При толщине стенки до 30 мм сварка выполняется без подогрева электродами Э50А. Для сечений свыше 30 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C и последующая выдержка под слоем асбеста для замедленного охлаждения.
Какая ударная вязкость у стали 10Г2С1 после старения?
KCU после механического старения нормируется не менее 29 Дж/см, что подтверждает стойкость к деформационному старению в условиях знакопеременных нагрузок.
