Уголок конструкционный 15ХСНД: низколегированный прокат для сварных металлоконструкций
Уголок конструкционный 15ХСНД — профильный прокат равнополочного или неравнополочного сечения, изготовленный из низколегированной стали марки 15ХСНД (класс прочности 345). Сталь содержит 0,12–0,18 % углерода, 0,4–0,7 % кремния, 0,3–0,6 % никеля, 0,5–0,8 % меди и до 0,08 % серы и фосфора. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при сохранении удовлетворительной свариваемости без предварительного подогрева. Уголок 15ХСНД применяется в конструкциях, работающих при знакопеременных и динамических нагрузках, в том числе в условиях низких температур.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат выпускается по ГОСТ 8509-93 (равнополочный) и ГОСТ 8510-86 (неравнополочный). Толщина полки варьируется от 4 до 30 мм, длина мерная — 4–12 м. Кривизна профиля не превышает 0,2 % длины, что критично при монтаже решётчатых конструкций. Отклонение по толщине полки — в пределах ГОСТ 2590-2006.
| Типоразмер | Ширина полки, мм | Толщина полки, мм | Масса 1 м, кг | Предел текучести, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 63 63 | 63 | 5 | 4,81 | 345 |
| 75 75 | 75 | 6 | 6,89 | 345 |
| 100 100 | 100 | 8 | 12,25 | 345 |
| 125 125 | 125 | 10 | 19,10 | 345 |
| 160 160 | 160 | 12 | 29,35 | 345 |
Механические свойства и хладостойкость
Уголок из стали 15ХСНД сохраняет ударную вязкость KCU не ниже 29 Дж/см при температуре –40 C и не ниже 39 Дж/см при +20 C. Относительное удлинение — не менее 21 %. Предел прочности при растяжении — 490–635 МПа. Никель и медь в составе подавляют рост зерна в зоне термического влияния при сварке, что снижает риск хрупкого разрушения сварных швов при отрицательных температурах. Это позволяет использовать уголок 15ХСНД в конструкциях северного исполнения (климатическое исполнение ХЛ по ГОСТ 15150-69).
Технологические особенности
- Сварка: ручная дуговая электродами Э50А, автоматическая под флюсом АН-348А без подогрева при толщине до 20 мм.
- Резка: плазменная или газокислородная, кромки не требуют последующей термообработки.
- Гибка: холодная гибка в вальцах при радиусе не менее 3 толщин полки.
- Обработка: сверление, фрезерование, рубка на пресс-ножницах без образования трещин.
- Антикоррозионная защита: горячее цинкование, дробеструйная очистка до Sa 2 с последующей грунтовкой.
Области применения
Уголок 15ХСНД востребован в несущих элементах мостовых кранов, опорных рамах буровых установок, связях каркасов промышленных зданий, элементах конвейерных галерей и эстакад. В транспортном машиностроении — для рам полувагонов, платформ и хребтовых балок. В энергетике — для траверс ЛЭП, опорных конструкций трансформаторных подстанций. В портовом оборудовании — для стрел кранов и перегрузочных мостов, эксплуатируемых в условиях морского климата. Также применяется в решётчатых фермах покрытий пролётом до 36 м и в связях вертикальных портальных рам.
Вопросы и ответы
Чем уголок 15ХСНД отличается от уголка из Ст3сп5?
Предел текучести 15ХСНД — не менее 345 МПа против 245 МПа у Ст3сп5. Ударная вязкость при –40 C у 15ХСНД выше в 2–3 раза, что позволяет применять его в северных конструкциях без увеличения сечения.
Требуется ли подогрев при сварке уголка 15ХСНД?
При толщине полки до 20 мм и температуре окружающего воздуха не ниже –15 C подогрев не требуется. При толщине свыше 20 мм или температуре ниже –15 C рекомендуется местный подогрев до 100–150 C.
Какой максимальный пролёт перекрывается фермой из уголка 15ХСНД?
Решётчатые фермы из уголка 15ХСНД проектируются пролётом до 36 м при шаге ферм 6 м и расчётной нагрузке до 4,5 кН/м. Для больших пролётов применяют комбинированные сечения.
Допускается ли холодная гибка уголка 15ХСНД?
Да, при радиусе гиба не менее трёх толщин полки и температуре не ниже –10 C. При меньшем радиусе требуется нагрев до 700–800 C или предварительная нормализация.
