Бесшовные цельнотянутые трубы из стали 38ХС: конструкционный хромокремнистый сортамент
Сталь 38ХС — конструкционная легированная хромокремнистая сталь, выплавляемая по ГОСТ 4543. Хром и кремний в её составе обеспечивают сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм, что делает бесшовные цельнотянутые трубы из марки 38ХС пригодными для высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Трубы изготавливают горячедеформированным и холоднодеформированным способом по ГОСТ 8732, ГОСТ 8734 и ГОСТ 9567 с последующей термообработкой — нормализацией, улучшением или закалкой с высоким отпуском.
Сортамент и геометрические параметры
Цельнотянутая бесшовная труба 38ХС поставляется в размерном диапазоне, охватывающем как трубопроводные, так и машиностроительные позиции. Горячекатаный сортамент: наружный диаметр 32–426 мм, толщина стенки 2,5–40 мм. Холоднодеформированный сортамент: наружный диаметр 5–250 мм, стенка 0,6–24 мм. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для холоднодеформированных труб и 3 мм — для горячедеформированных. Точность изготовления — обычная, повышенная и высокая по ГОСТ 9567.
| Способ производства | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Термообработка | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячедеформированная | 57–219 | 4–28 | Нормализация | 170–217 |
| Горячедеформированная | 89–325 | 8–36 | Улучшение | 217–255 |
| Холоднодеформированная | 12–76 | 1,5–12 | Отжиг | 187 |
| Холоднодеформированная | 25–108 | 3–16 | Закалка + высокий отпуск | 229–269 |
Механические свойства и режимы термообработки
Свойства труб из 38ХС определяются режимом термической обработки. После закалки с 880–900 C в масле и высокого отпуска при 600–650 C достигаются: временное сопротивление 880–1080 МПа, предел текучести 740–880 МПа, относительное удлинение 12–14 %, ударная вязкость KCU 49–69 Дж/см. После нормализации при 860–880 C: в — 640–780 МПа, т — 440–540 МПа, — 15–18 %. Отпускная хрупкость второго рода не проявляется благодаря совместному легированию хромом и кремнием.
- Закалка: нагрев 880–900 C, охлаждение в масле
- Высокий отпуск: 600–650 C, охлаждение на воздухе
- Нормализация: 860–880 C, охлаждение на воздухе
- Улучшение: закалка + отпуск 620–640 C
- Изотермический отжиг: 680–700 C, твёрдость 187 HB
Технологические и эксплуатационные характеристики
Трубы бесшовные 38ХС обладают удовлетворительной обрабатываемостью резанием в улучшенном состоянии и хорошей свариваемостью ограниченной — сварка требует подогрева до 200–300 C и последующей термообработки. Температурный интервал эксплуатации: от –40 C до +450 C. При содержании углерода 0,35–0,42 % и кремния 0,9–1,2 % сталь склонна к обезуглероживанию при нагреве без защитной атмосферы, что учитывают при термообработке в проходных печах.
Области применения
- Несущие элементы металлоконструкций экскаваторов и кранового оборудования
- Гидроцилиндры и штоки буровой техники, работающие при циклическом нагружении
- Трубные заготовки для осей, валов и торсионных валов сельхозмашин
- Элементы крепежа и шпинделей металлорежущих станков
- Детали подвески карьерных самосвалов и тяжёлых прицепов
- Трубопроводы высокого давления в кузнечно-прессовом производстве
Нормативная база и контроль качества
Поставка осуществляется по ГОСТ 8732 (горячедеформированные), ГОСТ 8734 (холоднодеформированные), ГОСТ 9567 (высокой точности). Химический состав регламентирован ГОСТ 4543. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию, гидравлические испытания давлением до 20 МПа, проверку макро- и микроструктуры, определение твёрдости и механических свойств на образцах, вырезанных из труб. Допускается поставка в термообработанном состоянии с нормированным пределом текучести.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 38ХС от 40Х при производстве бесшовных труб?
Кремний в составе 38ХС повышает прокаливаемость и сопротивление малым пластическим деформациям, тогда как 40Х не содержит кремния. Трубы из 38ХС после улучшения имеют более высокий предел текучести при сопоставимой пластичности.
Какой максимальный наружный диаметр доступен для цельнотянутых труб 38ХС?
Горячедеформированные трубы изготавливают наружным диаметром до 426 мм, холоднодеформированные — до 250 мм. Толщина стенки достигает 40 мм для горячего сортамента.
Требуется ли термообработка труб 38ХС после механической обработки?
Да, после черновой обработки рекомендуется улучшение — закалка с 880–900 C и высокий отпуск при 600–650 C, что обеспечивает твёрдость 229–269 HB и ударную вязкость не ниже 49 Дж/см.
Применяются ли трубы 38ХС для сварных конструкций?
Сварка возможна с предварительным подогревом 200–300 C и последующей термообработкой. Без подогрева в зоне термического влияния образуются закалочные структуры, склонные к трещинообразованию.
