Труба овальная стальная Ст4пс: сортамент, характеристики и применение
Труба овальная стальная Ст4пс — профильный сортовой прокат с овальным поперечным сечением, изготовленный из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст4пс по ГОСТ 380. Полуспокойная сталь (индекс «пс») занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной: раскисление алюминием и кремнием обеспечивает плотную структуру слитка при умеренном содержании газовых включений. Овальный профиль формуют методом холодного профилирования из круглой электросварной трубы-заготовки либо горячей прокаткой на профилегибочных станах. Готовый профиль отличается плавным изменением кривизны контура, что снижает концентрацию напряжений в местах контакта с сопрягаемыми деталями.
Сортамент и геометрические параметры
Овальные трубы выпускают с соотношением осей от 1,5:1 до 3:1. Типовые размеры: высота профиля 20–120 мм, ширина 10–60 мм, толщина стенки 1,0–4,0 мм. Длина мерных отрезков — 3–6 м, немерных — 4–12 м. Кривизна профиля не превышает 1,5 мм на 1 м длины. Овальность (отклонение от номинального контура) — не более 5 % от высоты сечения. Сварной шов при холодном профилировании располагается в зоне наименьшей кривизны и подвергается локальной правке.
| Высота, мм | Ширина, мм | Стенка, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см |
|---|---|---|---|---|
| 30 | 15 | 1,5 | 0,78 | 0,42 |
| 40 | 20 | 2,0 | 1,38 | 1,15 |
| 60 | 30 | 2,5 | 2,64 | 3,80 |
| 80 | 40 | 3,0 | 4,12 | 8,60 |
| 100 | 50 | 3,5 | 6,05 | 15,40 |
Механические свойства стали Ст4пс
Сталь Ст4пс нормируется по пределу текучести и временному сопротивлению разрыву. Для тонкостенного профиля значения определяются в состоянии поставки без термической обработки:
- предел текучести т — не менее 245 МПа при толщине до 2,0 мм;
- временное сопротивление в — 410–530 МПа;
- относительное удлинение — не менее 21 %;
- ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 50 Дж/см;
- твердость по Бринеллю — 120–150 HB.
Полуспокойная сталь содержит 0,18–0,27 % углерода, 0,40–0,70 % марганца, 0,15–0,30 % кремния. Сера и фосфор — не более 0,040 % и 0,035 % соответственно. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C при толщине стенки свыше 3 мм и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений.
Области применения
Овальный профиль из Ст4пс востребован там, где требуется сочетание жесткости на изгиб в одной плоскости и компактности в другой:
- каркасы сельскохозяйственной техники — брусья сеялок, элементы навесного оборудования;
- рамы мотоциклов, квадроциклов, прицепов малой грузоподъемности;
- несущие элементы стеллажных систем и торгового оборудования;
- поручни и ограждения промышленных площадок, лестничных маршей;
- элементы трубопроводной обвязки низкого давления в системах отопления и водоснабжения;
- декоративные и силовые конструкции в архитектурном металле.
Технологические особенности
Гибка овальной трубы Ст4пс выполняется на трубогибочных станках с дорновой оправкой во избежание овализации сечения. Минимальный радиус гиба в холодном состоянии — 3,5 высоты профиля. Резка — дисковая, плазменная или лазерная; при газовой резке кромка требует зачистки из-за образования грата. Сварные соединения выполняют электродами Э42 или Э46. Антикоррозионная защита — горячее цинкование, порошковая окраска или грунтование алкидными составами. Профиль поставляется без термообработки; при необходимости повышения пластичности возможен отжиг при 680–720 C.
Вопросы и ответы
Чем овальная труба отличается от плоскоовальной?
Овальная труба имеет плавный эллиптический контур без прямолинейных участков. Плоскоовальная — две параллельные стенки, сопряженные дугами. Овальная лучше сопротивляется кручению, плоскоовальная — изгибу в плоскости малой оси.
Допускается ли сварка Ст4пс без подогрева?
При толщине стенки до 2,5 мм сварка возможна без подогрева электродами Э42. Свыше 3 мм рекомендуется локальный подогрев до 150–200 C для предотвращения холодных трещин.
Какой минимальный радиус гиба овальной трубы 40 20 мм?
Минимальный радиус гиба в холодном состоянии — 70 мм (3,5 высоты профиля) при использовании дорновой оправки. Без дорна радиус увеличивается до 5 высот — 200 мм.
Поставляется ли труба овальная Ст4пс в цинкованном виде?
Да, горячее цинкование выполняется по ГОСТ 9.307. Толщина покрытия — 40–80 мкм. Цинкование проводится после формовки и резки, так как нагрев при погружении в расплав (450–460 C) не влияет на механические свойства стали Ст4пс.
