Швеллер стальной 08кп — конструкционные особенности и применение
Швеллер стальной 08кп — это горячекатаный профиль с П-образным сечением, изготовленный из кипящей низкоуглеродистой стали марки 08кп по ГОСТ 1050. Кипящая сталь характеризуется неполным раскислением металла в процессе выплавки, что обеспечивает высокую пластичность и хорошую свариваемость при относительно невысокой стоимости проката. Содержание углерода в стали 08кп не превышает 0,10 %, что определяет низкую прочность, но исключительную деформируемость материала.
Швеллеры из стали 08кп производятся по ГОСТ 8240 (сортамент) с параллельными гранями полок (серии П) и уклоном внутренних граней (серии У). Профиль поставляется мерной и немерной длины, преимущественно в виде горячекатаного проката. Для кипящей стали характерно отсутствие алюминия в составе, что исключает склонность к старению и обеспечивает стабильность механических свойств в процессе холодной штамповки.
Механические характеристики и технологические свойства
Предел текучести стали 08кп составляет 196 МПа, временное сопротивление разрыву — 320–420 МПа, относительное удлинение достигает 33 %. Ударная вязкость материала при положительных температурах — не менее 98 Дж/см. Твердость проката по Бринеллю не превышает 131 HB. Указанные характеристики делают швеллер 08кп пригодным для элементов, воспринимающих преимущественно статические нагрузки без требований по высокой несущей способности.
Технологические свойства кипящей стали 08кп включают:
- высокую пластичность при холодной гибке и штамповке без образования трещин;
- хорошую свариваемость всеми видами сварки без предварительного подогрева;
- способность к глубокой вытяжке и формовке в холодном состоянии;
- ограниченную прокаливаемость — материал не предназначен для термоупрочнения;
- склонность к хладноломкости при температурах ниже –20 C, что ограничивает применение в северном исполнении.
Сортамент и геометрические параметры
Швеллеры из стали 08кп выпускаются с высотой стенки от 50 до 400 мм. Наиболее востребованные позиции — профили № 5–20, используемые в качестве направляющих, опорных элементов и каркасных конструкций. Геометрические параметры регламентируются ГОСТ 8240 и контролируются по следующим показателям: высота профиля, ширина полки, толщина стенки, толщина полки, радиусы закруглений, момент сопротивления и момент инерции относительно главных осей.
| Номер профиля | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| № 5 | 50 | 32 | 4,4 | 4,84 |
| № 8 | 80 | 40 | 4,5 | 7,05 |
| № 10 | 100 | 46 | 4,5 | 8,59 |
| № 12 | 120 | 52 | 4,8 | 10,40 |
| № 14 | 140 | 58 | 4,9 | 12,30 |
| № 16 | 160 | 64 | 5,0 | 14,50 |
Допуски на геометрические размеры швеллеров из стали 08кп соответствуют классу точности Б по ГОСТ 8240. Отклонения по высоте профиля не превышают 1,5 мм, по ширине полки — 1,5 мм, по толщине стенки — +0,3/0,5 мм. Кривизна профиля не должна превышать 0,15 % от длины, скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 м длины.
Области применения швеллера 08кп
Низкая прочность стали 08кп ограничивает использование швеллера в ответственных несущих конструкциях, однако высокие пластические свойства определяют специфические сферы применения:
- машиностроение — изготовление рам, станин, кронштейнов и опор для оборудования с умеренными нагрузками;
- вагоностроение — элементы внутренней отделки и ненагруженные детали кузовов;
- производство металлоконструкций — вспомогательные элементы, косынки, накладки, ограждения;
- сельскохозяйственное машиностроение — рамы посевной и почвообрабатывающей техники;
- строительная индустрия — опалубочные системы, временные подмости, элементы технологических площадок;
- производство торгового и складского оборудования — стеллажи легкой серии, направляющие, каркасы.
Швеллер 08кп применяется в узлах, где требуется последующая холодная гибка, вырубка или штамповка элементов. Материал допускает гибку на угол до 180 с радиусом загиба, равным толщине полки, без образования трещин и надрывов. Сварные соединения из стали 08кп не склонны к образованию горячих трещин и не требуют термической обработки после сварки.
Для защиты от коррозии швеллеры из стали 08кп подвергаются окрашиванию, цинкованию или нанесению полимерных покрытий. При эксплуатации в условиях повышенной влажности рекомендуется использовать горячеоцинкованный прокат, поскольку кипящая сталь без защитного покрытия подвержена равномерной коррозии со скоростью до 0,1 мм/год.
Вопросы и ответы
Чем отличается швеллер 08кп от швеллера из стали Ст3?
Швеллер 08кп изготавливается из низкоуглеродистой кипящей стали с пределом текучести 196 МПа, тогда как швеллер из Ст3 имеет предел текучести 235–245 МПа. Сталь 08кп обладает более высокой пластичностью и лучше деформируется в холодном состоянии, но уступает Ст3 по несущей способности и хладостойкости.
Можно ли использовать швеллер 08кп в несущих строительных конструкциях?
Применение швеллера 08кп в ответственных несущих конструкциях зданий и сооружений не рекомендуется из-за низких прочностных характеристик и склонности к хладноломкости. Материал пригоден для вспомогательных элементов, временных конструкций и изделий, работающих при положительных температурах.
Какие виды сварки применимы для швеллера 08кп?
Швеллер 08кп сваривается всеми видами дуговой сварки: ручной электродуговой, полуавтоматической в среде CO, аргонодуговой. Благодаря низкому содержанию углерода сварные швы не склонны к закалке и трещинообразованию, предварительный подогрев не требуется.
Подвергается ли швеллер 08кп термической обработке?
Сталь 08кп не предназначена для термоупрочнения — закалка и нормализация не приводят к существенному повышению прочности из-за низкого содержания углерода. Материал используется в горячекатаном состоянии без дополнительной термической обработки.
