Стальной пруток 2КП: конструкционный прокат из кипящей стали
Стальной пруток 2КП — горячекатаный сортовой прокат круглого, квадратного или шестигранного сечения, изготовленный из углеродистой стали марки 2кп (кипящей). Марка 2кп относится к группе низкоуглеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества и нормируется по ГОСТ 380–2005. Индекс «кп» обозначает кипящую степень раскисления: сталь раскислена только марганцем без введения кремния и алюминия, что обеспечивает низкое содержание остаточного кремния (не более 0,07 %) и активное газовыделение при кристаллизации слитка.
Пруток 2КП поставляется в горячекатаном состоянии без термической обработки, с поверхностью, покрытой технологической окалиной. Диаметр круглого профиля — от 5 до 80 мм, сторона квадрата — от 6 до 60 мм, размер под ключ шестигранника — от 8 до 50 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для профилей до 40 мм и 0,8 % для более крупных сечений.
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 2кп регламентирован ГОСТ 380–2005: углерод — 0,09–0,15 %, марганец — 0,25–0,50 %, кремний — не более 0,07 %, фосфор — не более 0,040 %, сера — не более 0,050 %, хром — не более 0,30 %, никель — не более 0,30 %, медь — не более 0,30 %, мышьяк — не более 0,08 %. Механические характеристики прутка 2КП в горячекатаном состоянии:
- предел прочности при растяжении — 330–450 МПа;
- предел текучести — не менее 215 МПа;
- относительное удлинение — не менее 33 %;
- относительное сужение — не менее 55 %;
- твёрдость по Бринеллю — 110–130 HB;
- ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 80 Дж/см.
Кипящая сталь склонна к ликвационной неоднородности: центральная зона слитка обогащена серой и фосфором, что снижает сопротивление хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Пруток 2КП не предназначен для эксплуатации при температуре ниже –20 C и в условиях знакопеременных нагрузок высокой амплитуды.
Сортамент и стандарты
| Профиль | Размер, мм | Стандарт | Допуск | Длина, м |
|---|---|---|---|---|
| Круг | 10 | ГОСТ 2590–2006 | +0,3 / –0,3 | 6,0 |
| Круг | 20 | ГОСТ 2590–2006 | +0,4 / –0,4 | 6,0 |
| Квадрат | 16 | ГОСТ 2591–2006 | +0,4 / –0,4 | 6,0 |
| Квадрат | 25 | ГОСТ 2591–2006 | +0,5 / –0,5 | 6,0 |
| Шестигранник | 14 | ГОСТ 2879–2006 | +0,3 / –0,3 | 6,0 |
| Шестигранник | 22 | ГОСТ 2879–2006 | +0,4 / –0,4 | 6,0 |
Технологические свойства и обработка
Пруток 2КП обладает высокой пластичностью и хорошо деформируется в холодном состоянии: допускается гибка, правка, волочение и холодная высадка без предварительного отжига. Свариваемость удовлетворительная — ручная дуговая и контактная сварка выполняются без подогрева при толщине сечения до 20 мм. Обрабатываемость резанием при нормализованном состоянии — удовлетворительная, при горячекатаном — пониженная из-за вязкости и налипания на режущий инструмент.
Термическая обработка прутка 2КП включает нормализацию при 900–920 C и цементацию на глубину до 1,5 мм с последующей закалкой. После цементации поверхностная твёрдость достигает 56–62 HRC при вязкой сердцевине, что позволяет применять пруток для малонагруженных деталей с износостойкой поверхностью.
Области применения
- изготовление крепежа: болты, шпильки, гайки классов прочности 4.6 и 4.8;
- арматура для строительных конструкций и железобетонных изделий;
- детали сельскохозяйственной техники: оси, пальцы, втулки, тяги;
- заготовки для холодной высадки в метизном производстве;
- элементы трубопроводной арматуры низкого давления;
- сварные металлоконструкции неответственного назначения.
Пруток 2КП не применяется для изготовления деталей, работающих при температурах ниже –20 C, в агрессивных средах и под действием ударных нагрузок. Для таких условий используют спокойные или полуспокойные марки стали с нормированным содержанием кремния.
Вопросы и ответы
Чем сталь 2кп отличается от стали 2пс?
Сталь 2кп — кипящая, раскислена только марганцем, содержит не более 0,07 % кремния. Сталь 2пс — полуспокойная, раскислена марганцем и алюминием, содержание кремния — 0,05–0,15 %. Полуспокойная сталь менее склонна к ликвации и допускает эксплуатацию при более низких температурах.
При какой температуре можно эксплуатировать пруток 2КП?
Рекомендуемый диапазон — от –20 C до +300 C. При более низких температурах возрастает риск хрупкого разрушения из-за ликвационной неоднородности кипящей стали.
Подходит ли пруток 2КП для цементации?
Да. Низкое содержание углерода (0,09–0,15 %) обеспечивает высокую способность к насыщению углеродом. Цементация на глубину 0,8–1,5 мм с закалкой даёт поверхностную твёрдость 56–62 HRC.
Какой класс прочности крепежа обеспечивает пруток 2КП?
После холодной высадки и накатки резьбы без термообработки — классы 4.6 и 4.8. Для классов 5.8 и выше требуется легированная сталь с последующей закалкой и отпуском.
