Стальные уголки из стали 20: сортамент, характеристики и применение
Стальные уголки из стали 20 — горячекатаный профильный прокат равнополочного и неравнополочного сечения, изготовленный из конструкционной качественной углеродистой стали марки 20 (аналог: DIN 1.0402, AISI 1020). Материал относится к группе спокойных сталей, поставляется по ГОСТ 1050-2013 и ГОСТ 8509-93 (равнополочные) или ГОСТ 8510-86 (неравнополочные). Уголок из стали 20 применяется в несущих металлоконструкциях, где требуется сочетание умеренной прочности, пластичности и хорошей свариваемости без дополнительной термообработки.
Химический состав и механические свойства стали 20
Сталь 20 содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца. Ограничение серы — не более 0,040 %, фосфора — не более 0,035 %. Такое соотношение обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление 410–530 МПа в нормализованном состоянии. Относительное удлинение — не менее 25 %. Ударная вязкость KCU при –20 C — не ниже 34 Дж/см.
Уголки из стали 20 сохраняют работоспособность в диапазоне температур от –40 C до +425 C. При нагреве выше 425 C начинается интенсивное окалинообразование, что ограничивает применение в высокотемпературных печных конструкциях без защитных покрытий.
Сортамент и геометрические параметры
Горячекатаные уголки из стали 20 выпускаются с шириной полки от 20 до 250 мм и толщиной от 3 до 30 мм. Стандартная длина — 4–12 м, по согласованию — мерная и немерная. Кривизна профиля не превышает 0,4 % длины для равнополочных уголков.
| Типоразмер | Ширина полки, мм | Толщина, мм | Масса 1 м, кг | Площадь сечения, см |
|---|---|---|---|---|
| Уголок 50 50 5 | 50 | 5 | 3,77 | 4,80 |
| Уголок 63 63 6 | 63 | 6 | 5,72 | 7,28 |
| Уголок 75 75 8 | 75 | 8 | 9,02 | 11,50 |
| Уголок 100 100 10 | 100 | 10 | 15,10 | 19,20 |
| Уголок 125 125 12 | 125 | 12 | 22,30 | 28,90 |
Технологические свойства и обработка
Сталь 20 хорошо сваривается всеми видами дуговой сварки без предварительного подогрева при толщине до 30 мм. Рекомендуемые сварочные материалы: электроды Э46, Э50А по ГОСТ 9467-75, сварочная проволока Св-08А, Св-08Г2С. После сварки не требуется термообработка для конструкций, работающих при статических нагрузках.
Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Твёрдость в состоянии поставки — 156–170 HB. Гибка уголков возможна в горячем состоянии при температуре 900–1100 C; холодная гибка ограничена минимальным радиусом, равным трём толщинам полки.
Области применения
- Несущие каркасы промышленных зданий, эстакад, галерей и крановых путей.
- Опорные конструкции трубопроводов, воздуховодов и систем вентиляции.
- Рамы грузовых автомобилей, прицепов и сельскохозяйственной техники.
- Металлоконструкции мостовых переходов и транспортных галерей.
- Закладные детали железобетонных конструкций и фундаментные анкера.
- Ограждающие конструкции, лестничные марши, площадки обслуживания оборудования.
Нормативная база
- ГОСТ 1050-2013 — металлопродукция из конструкционной качественной углеродистой стали.
- ГОСТ 8509-93 — уголки стальные горячекатаные равнополочные.
- ГОСТ 8510-86 — уголки стальные горячекатаные неравнополочные.
- ГОСТ 535-2005 — прокат сортовой из углеродистой стали обыкновенного качества.
- ГОСТ 7566-2018 — приёмка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.
Вопросы и ответы
Какие механические свойства имеет уголок из стали 20?
Предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Ударная вязкость KCU при –20 C — не ниже 34 Дж/см.
При какой температуре можно эксплуатировать уголки из стали 20?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +425 C. При более высоких температурах требуется защита от окалинообразования или замена марки стали на легированную.
Нужна ли термообработка после сварки уголков из стали 20?
Для конструкций, работающих при статических нагрузках и температуре выше 0 C, термообработка не требуется. При отрицательных температурах эксплуатации и динамических нагрузках рекомендуется нормализация сварных соединений.
Чем сталь 20 отличается от стали 3 при производстве уголков?
Сталь 20 — качественная конструкционная сталь с более узким разбросом химического состава и гарантированными механическими свойствами. Сталь 3 (Ст3сп) — сталь обыкновенного качества с более широкими допусками по сере и фосфору, что снижает ударную вязкость при отрицательных температурах.
