Бесшовные трубы 38ХГМ в Минске


Бесшовные трубы 38ХГМ: характеристики горячедеформированного крепежного сортамента

Бесшовные трубы из стали марки 38ХГМ — горячедеформированный трубный прокат из легированной конструкционной стали хромомолибденового класса, применяемый преимущественно для изготовления деталей крепежа, шпинделей, валов и элементов бурового оборудования. Марка 38ХГМ относится к группе улучшаемых сталей, склонных к образованию отпускной хрупкости, и поставляется в виде труб по ТУ и ведомственным стандартам, поскольку массовый сортамент по ГОСТ 8732 для неё не нормирован.

Химический состав и структура

Сталь 38ХГМ содержит углерод в пределах 0,35–0,42 %, хром 0,80–1,10 %, молибден 0,15–0,25 % и марганец 0,30–0,60 %. Молибден повышает прокаливаемость и препятствует росту зерна при нагреве под прокатку, хром обеспечивает коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах и упрочняемость при закалке. Кремний ограничен 0,17–0,37 %, сера и фосфор — не более 0,025 % каждого. После горячей деформации структура представляет собой феррито-перлитную смесь с участками бейнита при ускоренном охлаждении.

Механические свойства

Свойства труб зависят от режима термообработки. В нормализованном состоянии предел прочности составляет 640–780 МПа, предел текучести — не менее 440 МПа, относительное удлинение — 14–18 %. После закалки с 860–880 C в масле и высокого отпуска при 560–620 C достигается сочетание прочности и ударной вязкости KCU 59–78 Дж/см при температуре –40 C. Твёрдость в улучшенном состоянии — 229–269 HB.

ПараметрНормализацияЗакалка + отпуск 600 CЗакалка + отпуск 560 CМетод контроля
Предел прочности, МПа640–780880–1030980–1180ГОСТ 1497
Предел текучести, МПа 440 740 880ГОСТ 1497
Относительное удлинение, %14–1812–1510–13ГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU, Дж/см 49 59 49ГОСТ 9454
Твёрдость, HB187–229241–277269–302ГОСТ 9012

Сортамент и геометрия

Трубы 38ХГМ выпускают горячедеформированными с наружным диаметром 57–219 мм и толщиной стенки 6–40 мм. Кривизна на любом участке длиной 1 м не превышает 1,5 мм при диаметре до 114 мм и 2,0 мм при больших диаметрах. Овальность и разностенность — в пределах 10–12 % от номинала. Концы труб обрезают под прямым углом и притупляют фаску под последующую механическую обработку или сварку. Длина мерная — 4–12 м, немерная — 4–12 м с предельными отклонениями по ГОСТ 8734.

Технологические особенности

Сталь 38ХГМ обладает ограниченной свариваемостью: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка сварного соединения. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная — скорость резания твердосплавным инструментом 80–120 м/мин. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 40 мм при охлаждении в масле. При нагреве под горячую обработку давлением интервал деформации — 1180–850 C, перегрев выше 1220 C приводит к росту зерна и снижению ударной вязкости.

Области применения

  • Изготовление высоконагруженного крепежа: шпильки, болты, гайки для фланцевых соединений нефтегазовой арматуры.
  • Буровые замки, переводники и элементы колонковых труб в горнодобывающей промышленности.
  • Шпиндели и валы металлорежущих станков, работающие при знакопеременных нагрузках.
  • Детали гидравлических систем высокого давления: цилиндры, штоки, плунжеры.
  • Заготовки для последующей механической обработки в энергетическом машиностроении.
  • Элементы грузоподъёмных механизмов и такелажной оснастки.

Контроль качества и приёмка

Партия труб 38ХГМ сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, химического состава, результатов механических испытаний и неразрушающего контроля. Проводят ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 17410, гидравлические испытания давлением до 32 МПа, контроль макро- и микроструктуры на отсутствие флокенов и отпускной хрупкости. При необходимости выполняют стилоскопирование для подтверждения марки.

Вопросы и ответы

Чем отличается сталь 38ХГМ от 38Х2МЮА?

38ХГМ — улучшаемая конструкционная сталь с молибденом для объёмной закалки крупных сечений, тогда как 38Х2МЮА — азотируемая сталь с алюминием, предназначенная для поверхностного упрочнения при сохранении вязкой сердцевины.

Применяются ли бесшовные трубы 38ХГМ при отрицательных температурах?

Да, после закалки и высокого отпуска при 600–620 C ударная вязкость KCU сохраняется на уровне не ниже 49 Дж/см при –40 C, что допускает эксплуатацию в умеренно-холодных климатических зонах.

Какой вид термообработки оптимален для крепёжных деталей из этих труб?

Закалка с 860–880 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C обеспечивает сочетание прочности 880–1180 МПа и достаточной пластичности для работы под статическими и циклическими нагрузками.

Возможна ли сварка труб 38ХГМ без последующей термообработки?

Нет. Из-за повышенного содержания углерода и хрома сварные соединения склонны к образованию холодных трещин, поэтому обязательны предварительный подогрев 200–250 C и отпуск после сварки.