Квадратные бесшовные стальные трубы Сталь 20 в Минске

Квадратные бесшовные стальные трубы из стали 20 — конструкционные характеристики и применение

Квадратные бесшовные трубы из стали 20 — это горячедеформированный сортамент с замкнутым профилем, изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали. В отличие от электросварных аналогов, бесшовное исполнение исключает наличие продольного шва, что обеспечивает равнопрочность сечения по периметру и делает трубу пригодной для работы под высоким внутренним давлением. Сталь 20 относится к группе качественных углеродистых сталей с содержанием углерода 0,17–0,24%, что определяет её прочностные характеристики и свариваемость без ограничений.

Механические свойства стали 20 регламентируются ГОСТ 8731-74 и ГОСТ 8732-78. Предел текучести составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 24%. Твёрдость после нормализации — 131–163 HB. Материал сохраняет пластичность при температурах до –40 C, что допускает эксплуатацию в условиях умеренного климата без дополнительной термообработки.

Технология производства и геометрические параметры

Квадратные бесшовные трубы из стали 20 изготавливаются методом горячей прокатки или холодной деформации на станах ХПТ. Горячекатаный сортамент имеет размеры стороны от 40 до 160 мм с толщиной стенки 4–14 мм. Холоднодеформированные трубы выпускаются со стороной 10–100 мм и толщиной стенки 1–8 мм, что обеспечивает более высокую точность геометрии — допуск на размер стороны составляет 1,5% для холоднодеформированных и 2% для горячекатаных труб.

Радиус скругления углов квадратного профиля не превышает 1,5–2,5 толщины стенки, что важно при проектировании узлов сварных металлоконструкций. Кривизна трубы на 1 метр длины не превышает 1,5 мм для профилей с толщиной стенки до 10 мм. Овальность и разностенность контролируются в соответствии с требованиями ГОСТ 8639-82.

Химический состав и свариваемость

Химический состав стали 20 нормируется ГОСТ 1050-2013. Основные легирующие элементы — марганец (0,35–0,65%) и кремний (0,17–0,37%). Содержание серы и фосфора ограничено 0,04% и 0,035% соответственно. Хром, никель и медь присутствуют в остаточных количествах не более 0,25% каждого.

Углеродный эквивалент стали 20 составляет 0,42–0,45%, что обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева при толщине стенки до 20 мм. Для ответственных сварных соединений рекомендуется применять электроды типа Э42А или Э50А. После сварки возможно проведение высокого отпуска при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.

Области применения

Квадратные бесшовные трубы из стали 20 востребованы в отраслях, где требуется сочетание несущей способности и герметичности:

• нефтегазовое машиностроение — элементы трубопроводной обвязки, коллекторы, рамы бурового оборудования;
• гидравлические системы — цилиндры, штоки, трубопроводы высокого давления до 20 МПа;
• строительные металлоконструкции — колонны, фермы, распорки, элементы каркасов зданий;
• энергетическое машиностроение — опорные конструкции, теплообменное оборудование;
• сельскохозяйственное машиностроение — рамы, балки, элементы навесного оборудования;
• вагоностроение и судостроение — силовые элементы корпусов и надстроек.

Механическая обработка и защита

Сталь 20 хорошо поддаётся механической обработке резанием — коэффициент обрабатываемости составляет 0,7 относительно стали 45. Материал допускает гибку в холодном состоянии с радиусом не менее 2,5 диаметра профиля. Для горячей гибки нагрев производится до 900–950 C с последующей нормализацией.

Для защиты от коррозии применяются лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных и полиуретановых грунтовок. При эксплуатации в агрессивных средах рекомендуется цинкование или нанесение комбинированных покрытий. Трубы поставляются в состоянии поставки — термически обработанные (нормализация) или без термообработки, что оговаривается при заказе.

Нормативная документация и контроль качества

Квадратные бесшовные трубы из стали 20 изготавливаются по ГОСТ 8639-82, ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75. Приёмка осуществляется по партиям с обязательным контролем химического состава, механических свойств и гидравлическим испытанием. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль сплошности материала, что особенно важно для труб, работающих под давлением.

Для ответственных применений возможно проведение испытаний на растяжение при повышенных температурах, контроль твёрдости по Бринеллю и проверка ударной вязкости при отрицательных температурах. Трубы маркируются с указанием марки стали, размера профиля и номера плавки, что обеспечивает полную прослеживаемость материала.

Вопросы и ответы