Полоса стальная горячекатаная: сортамент, марки и применение

1. Что такое стальная полоса и чем отличается от листа и шины

Металлотрейдеры и снабженцы часто путают три родственных, но разных изделия: полосу стальную горячекатаную, полосу, нарезанную из листа (штрипс), и шину. Формально все три представляют собой плоский профиль прямоугольного сечения, однако различаются нормативной базой, способом изготовления и, как следствие, допусками.

Горячекатаная полоса относится к сортовому прокату – в ГОСТ 535-2005 прямо указано, что к сортовому прокату относят изделия, «у которых касательная к любой точке контура поперечного сечения данное сечение не пересекает», включая полосовой прокат. Она изготавливается сразу с нужной шириной и толщиной на прокатном стане и имеет ограниченный ряд размеров, зафиксированный в сортаменте.

Полоса, полученная продольной резкой листа или рулона (иногда её называют штрипсом), формально не является сортовым прокатом по ГОСТ 103-2006 – это заготовка из листового металла, для которой применяются иные допуски по ширине и кромке, а исходные механические свойства определяются стандартом на лист или рулон, а не на полосовой прокат.

Шина как токопроводящий элемент электроустановок обычно изготавливается из алюминия или меди с собственными нормативами и сортаментом – стальная полоса в электрощитовом оборудовании используется реже, чаще в системах заземления и молниезащиты, где требования к электропроводности не так критичны, как механическая прочность и коррозионная стойкость соединения.

От квадрата стальная полоса отличается соотношением сторон сечения: у квадрата ширина и толщина равны или близки, у полосы ширина заметно больше толщины. Если в проекте предусмотрен профиль с равными сторонами, стоит смотреть в сторону квадрата стального, а не полосы.

Ключевые отличия в одной таблице

2. Нормативная база

Стальная полоса горячекатаная в России поставляется по двум взаимосвязанным стандартам, каждый из которых нормирует свою часть требований.

Разделение задач между стандартами простое: ГОСТ 103-2006 отвечает на вопрос «какой геометрии бывает полоса», а ГОСТ 535-2005 – «из какой стали и с какими механическими свойствами». В самом ГОСТ 535-2005 таблицы размеров нет – стандарт прямо отсылает к сортаменту: «по форме, размерам и предельным отклонениям прокат должен соответствовать требованиям ГОСТ 103 – для полосового». Поэтому при оформлении заказа корректная запись выглядит как «полоса 6×50 ГОСТ 103-2006 из стали Ст3сп ГОСТ 535-2005» – оба номера указываются вместе, каждый со своей ролью.

Помимо этой пары, полоса может поставляться из легированных и качественных сталей – тогда механические свойства регламентируются профильными стандартами на металлопродукцию (например, для конструкционной легированной стали или рессорно-пружинных сталей), а сортамент по-прежнему берётся из ГОСТ 103-2006.

3. Сортамент по ГОСТ 103-2006

Согласно области применения стандарта, полосу изготавливают толщиной от 4 до 80 мм и шириной от 10 до 200 мм включительно. Внутри этого диапазона действует конкретный ряд сочетаний толщины и ширины – не любые комбинации размеров существуют в сортаменте, а только те, что зафиксированы в таблице 1 ГОСТ 103-2006. Ниже приведена выборка типовых размеров с массой одного погонного метра, рассчитанной изготовителем при плотности стали 7,85 г/см³.

Это не полный перечень: в таблице 1 ГОСТ 103-2006 для каждой толщины предусмотрен свой ряд ширин, и для многих толщин он существенно шире, чем показано здесь. Полный ряд размеров и точные значения массы для конкретного сечения уточняйте у менеджера или запрашивайте по спецификации – приводить неполную выборку как исчерпывающий сортамент нельзя.

Отдельно стандарт предусматривает дополнительные размеры по требованию потребителя (п. 2.3 ГОСТ 103-2006): это полоса толщиной 4 и 5 мм всех ширин из сортамента, полоса толщиной до 36 мм включительно и шириной 56 мм, а также перечень нестандартных сочетаний толщины и ширины – например 8×17, 13×22, 15×25, 19×34, 24×39 мм и ряд других, зафиксированных именно как список, а не как непрерывный ряд. Заказ такой полосы согласовывается отдельно и не всегда есть на складском остатке.

Также по согласованию изготовителя с потребителем прокат может изготавливаться промежуточных размеров по толщине и ширине, в том числе кратных 0,5 мм, с предельными отклонениями по ближайшему меньшему размеру из стандартного ряда.

Если для проекта требуется другая геометрия сечения, стоит сравнить полосу с кругом стальным или листом стальным – выбор профиля зависит от способа крепления и расчётной нагрузки узла.

4. Точность прокатки и предельные отклонения

ГОСТ 103-2006 вводит несколько классов точности изготовления – отдельно по толщине и отдельно по ширине полосы. Буквенное обозначение класса указывается в заказе: обозначения с индексом «Б» соответствуют обычной точности прокатки, с индексом «В» – повышенной, с более узким полем допуска. Цифра после буквы (1 или 2) указывает конкретный вариант допуска внутри класса. Если класс точности в заказе не указан, изготовитель применяет показатели по умолчанию, поэтому для ответственных конструкций класс стоит прописывать отдельно.

Предельные отклонения по толщине (мм)

Предельные отклонения по ширине (мм)

Полный ряд диапазонов и остальные классы точности (в том числе ВТ2 и ВШ2) приведены в самом стандарте – для промежуточных размеров, не попавших в выборку выше, значения уточняйте у менеджера.

Отдельно нормируется допускаемая серповидность – отклонение продольной кромки полосы от прямой линии, выраженное в процентах от длины проката. Для класса АС серповидность не должна превышать 0,2% длины при площади сечения до 1000 мм² и 0,25% при площади сечения 1000 мм² и более; для класса БС – 0,40% в обоих случаях; для класса ВС – 0,5%. Отклонение от плоскостности на 1 м длины нормируется отдельно для толщин свыше 12 мм: для класса ПО – не более 2 мм, для ПВ – не более 5 мм, для ПН – не более 20 мм на толщинах от 12 до 36 мм включительно (для толщин свыше 36 до 80 мм по классу ПН – не более 10 мм). Для проката толщиной до 12 мм включительно плоскостность не нормируется и не контролируется.

Также стандарт нормирует притупление углов сечения: для группы БУ значения растут от 1,0 мм при ширине до 12 мм до 3,0 мм при ширине от 50 до 200 мм включительно; для группы ВУ притупление не должно превышать 0,2 толщины, но не более 3 мм.

5. Марки стали и их выбор

Полосу стальную горячекатаную поставляют преимущественно из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005 в исполнении по ГОСТ 535-2005, а для более нагруженных или обрабатываемых узлов – из качественной конструкционной, низколегированной или легированной стали по соответствующим стандартам.

Ст3сп (спокойная сталь) и Ст3пс (полуспокойная) – базовые марки для полосы общего назначения. Разница между ними в степени раскисления: спокойная сталь имеет более однородную структуру и меньше склонна к образованию расслоений, поэтому предпочтительна для сварных и ответственных конструкций; полуспокойная дешевле и применяется там, где нет жёстких требований к однородности металла.

09Г2С – низколегированная сталь повышенной прочности, применяется, когда конструкция должна выдерживать более высокие нагрузки при той же толщине сечения или эксплуатироваться при отрицательных температурах. Марка регламентируется отдельным стандартом на прокат повышенной прочности, а не ГОСТ 380-2005.

Сталь 45 и 40Х относятся к качественным и легированным конструкционным сталям соответственно. Их используют не столько для строительных металлоконструкций, сколько как заготовку под дальнейшую механическую обработку и термоупрочнение – шпонки, планки, детали с повышенными требованиями к твёрдости после закалки.

Полный набор механических свойств (предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость) для конкретной марки и толщины следует запрашивать по паспорту качества на партию – эти показатели зависят не только от марки, но и от категории поставки и толщины сечения.

6. Как считать массу и заказывать по спецификации

Масса погонного метра полосы – базовая величина для перевода метража в тонны и обратно при заказе, приёмке и складском учёте. Формула расчёта для стального проката прямоугольного сечения при плотности стали 7,85 г/см³ (принята в самом ГОСТ 103-2006 для расчёта таблицы массы):

Проверим формулу на табличном значении. Для полосы толщиной 6 мм и шириной 100 мм: m = 6 × 100 × 7,85 / 1000 = 4,710 кг/м – значение совпадает с массой, приведённой в таблице сортамента ГОСТ 103-2006 для этого сечения. Для полосы 5×80 мм: m = 5 × 80 × 7,85 / 1000 = 3,140 кг/м – тоже совпадает с табличным значением.

Формула удобна для промежуточных и нестандартных размеров, не вошедших в основную таблицу, а также для быстрой оценки массы партии: масса партии = масса 1 м × суммарная длина проката в партии, в метрах.

Мерная и немерная длина

ГОСТ 103-2006 предусматривает два подхода к длине проката. Мерная длина ограничена диапазоном в зависимости от марки стали: от 2 до 12 м включительно для проката из углеродистой стали обыкновенного качества, низколегированной и фосфористой стали, и от 2 до 6 м включительно для проката из углеродистой качественной и легированной стали. Немерная длина по согласованию сторон составляет от 3 до 13 м включительно, при этом до 10% прутков от массы партии допускается с меньшей длиной, но не менее 75% минимальной длины партии.

При оформлении заказа в спецификации указывают: номер стандарта на сортамент и стандарта на марку стали, толщину и ширину полосы, класс точности по толщине и ширине, марку стали, требуемую длину (мерную с указанием кратности или немерную), а также требования к категории поверхности при необходимости. Чем подробнее спецификация, тем точнее совпадёт фактическая поставка с расчётной массой проекта.

7. Применение в отраслях

Полоса стальная горячекатаная – один из самых универсальных видов сортового проката благодаря сочетанию плоского сечения и широкого диапазона толщин. Она применяется как готовый конструктивный элемент и как заготовка для дальнейшей обработки.

Выбор толщины и марки под конкретную задачу зависит от расчётной нагрузки узла, условий эксплуатации (в том числе температуры и агрессивности среды) и способа соединения – сварка, болтовое или заклёпочное соединение. Для сварных узлов предпочтительна спокойная сталь Ст3сп из-за меньшей склонности к образованию трещин при сварке; для деталей с последующей механической обработкой и термоупрочнением – качественные и легированные марки, такие как сталь 45 или 40Х.

Если проект предполагает не полосу, а токопроводящую шину, ленту для дальнейшей прокатки или холодной штамповки, стоит сравнить решение с лентой стальной – эти виды проката поставляются по другим стандартам сортамента и имеют иные требования к кромке и намотке в рулон.

Часто задаваемые вопросы

Глоссарий