Бесшовные трубы из стали 80: характеристики горячекатаного сортамента
Бесшовные трубы из стали 80 — горячедеформированный трубный прокат, изготовляемый из высокоуглеродистой конструкционной стали марки 80 по ГОСТ 1050. Материал относится к группе качественных углеродистых сталей с содержанием углерода 0,77–0,85 %, что обеспечивает высокую прочность и износостойкость при ограниченной свариваемости. Трубы производят методом горячей прокатки на прошивных и раскатных станах с последующей термообработкой — нормализацией или улучшением.
Сортамент и технические параметры
Стандартный размерный ряд охватывает наружные диаметры 25–219 мм при толщине стенки 3,5–20 мм. Трубы поставляются в термически обработанном состоянии; механические свойства после нормализации: временное сопротивление 930–1080 МПа, предел текучести — не менее 735 МПа, относительное удлинение — 6–8 %. Твёрдость после улучшения достигает 241–285 HB. Критическая температура хрупкости смещается в положительную область, что ограничивает применение при отрицательных температурах без дополнительной термообработки.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 5,0 | 735 | 8 | 241 |
| 89 | 8,0 | 785 | 7 | 255 |
| 108 | 10,0 | 835 | 6 | 269 |
| 133 | 12,0 | 880 | 6 | 285 |
| 159 | 14,0 | 930 | 6 | 285 |
Области применения
Высокое содержание углерода определяет узкую специализацию труб из стали 80. Их применяют в узлах, где требуется сочетание прочности и сопротивления абразивному износу:
- буровые штанги и замковые соединения в установках вращательного бурения;
- плунжеры и втулки гидравлических прессов усилием 1000–4000 тс;
- оси и ролики рольгангов прокатных станов горячей прокатки;
- элементы шпиндельных соединений металлорежущих станков;
- детали сельскохозяйственной техники — лемехи, дисковые бороны, стойки культиваторов;
- направляющие колонны штампов холодной листовой штамповки.
Технологические ограничения
Сварка труб из стали 80 затруднена из-за склонности к образованию закалочных трещин в зоне термического влияния. При необходимости соединения применяют предварительный подогрев до 200–250 C, аустенитные электроды и последующую термообработку. Обработка резанием возможна только после нормализации или отжига; в состоянии поставки без термообработки твёрдость может достигать 320 HB, что требует применения твердосплавного инструмента. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях низкая — требуется нанесение защитных покрытий или эксплуатация в масляной среде.
Вопросы и ответы
Чем сталь 80 отличается от стали 45 при производстве бесшовных труб?
Сталь 80 содержит 0,77–0,85 % углерода против 0,42–0,50 % у стали 45. Это даёт предел текучести не менее 735 МПа после нормализации против 355 МПа, но снижает пластичность и свариваемость.
Применяются ли бесшовные трубы из стали 80 в нефтегазовой арматуре?
Ограниченно — для неответственных деталей, не контактирующих с сероводородсодержащими средами. Высокий углерод повышает риск сульфидного растрескивания под напряжением.
Какая термообработка обеспечивает оптимальные свойства?
Нормализация при 820–850 C с охлаждением на воздухе. Для повышения пластичности применяют улучшение — закалку в масле с высоким отпуском при 550–600 C.
Возможно ли изготовление труб из стали 80 холодной деформацией?
Холодная прокатка и волочение применяются ограниченно из-за высокой исходной твёрдости. Требуется промежуточный отжиг после каждой ступени обжатия.
