Бесшовные цельнотянутые трубы из стали 50Г2: характеристики и применение
Сталь 50Г2 — конструкционная углеродистая сталь, легированная марганцем (содержание Mn — 1,3–1,7 %), с номинальным содержанием углерода около 0,50 %. Из неё изготавливают горячедеформированные бесшовные цельнотянутые трубы, предназначенные для высоконагруженных деталей машин и механизмов. Цельнотянутая технология (прошивка гильзы, раскатка на пилигримовом или непрерывном стане) обеспечивает монолитную стенку без продольного сварного шва, что критично при знакопеременных и ударных нагрузках.
Трубы 50Г2 поставляются в термообработанном состоянии (нормализация, улучшение) или без термообработки — по согласованию. Марганец повышает прокаливаемость и прочность в сочетании с достаточной пластичностью, что выгодно отличает 50Г2 от рядовых углеродистых марок при изготовлении втулок, осей, роликов, цилиндров гидравлики.
Сортамент и геометрические параметры
Горячедеформированные бесшовные трубы 50Г2 выпускают по ГОСТ 8732 (размеры) и ГОСТ 8731 (технические требования). Диапазон наружных диаметров — 25–550 мм, толщина стенки — 2,5–75 мм. Точность изготовления: обычная, повышенная, высокая. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм при повышенной точности. Концы труб поставляются обрезанными под прямым углом или под сварку с фаской 30–37.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 5,0 | 355 | 16 | 187–229 |
| 89 | 8,0 | 355 | 16 | 187–229 |
| 108 | 12,0 | 355 | 14 | 197–241 |
| 146 | 16,0 | 355 | 14 | 197–241 |
| 219 | 20,0 | 355 | 12 | 207–255 |
Механические свойства и термообработка
После нормализации сталь 50Г2 демонстрирует предел прочности 640–780 МПа, предел текучести не менее 355 МПа, относительное удлинение 12–16 %, ударную вязкость KCU при +20 C — не менее 39 Дж/см. Закалка с 830–850 C в масле с последующим высоким отпуском при 550–600 C повышает предел текучести до 600–700 МПа при сохранении пластичности. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку стенок толщиной до 25–30 мм.
Склонность к отпускной хрупкости второго рода требует контроля скорости охлаждения после отпуска. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка сварного соединения.
Области применения
- Гидроцилиндры и пневмоцилиндры экскаваторов, бульдозеров, подъёмно-транспортного оборудования — гильзы и штоки.
- Втулки, пальцы, оси шарнирных соединений горно-шахтной техники.
- Ролики и обоймы подшипниковых узлов прокатных станов.
- Детали бурового инструмента и забойных двигателей.
- Элементы тормозных систем и муфт сцепления тяжёлых машин.
- Заготовки для механической обработки в станкостроении.
Нормативная база и маркировка
- ГОСТ 8732–78 — сортамент горячедеформированных бесшовных труб.
- ГОСТ 8731–74 — технические требования к трубам из углеродистой стали.
- ГОСТ 1050 — химический состав стали 50Г2 (группа легированных конструкционных).
- ГОСТ 10692 — правила приёмки, маркировка, упаковка.
- ГОСТ 3845 — гидравлические испытания пробным давлением.
Контроль качества и испытания
Партия труб 50Г2 подвергается гидроиспытанию пробным давлением, рассчитанным по ГОСТ 3845, неразрушающему контролю (УЗК или вихретоковому), проверке геометрии и механических свойств на образцах-свидетелях. При повышенных требованиях — испытание на ударный изгиб при отрицательных температурах до –40 C и контроль макроструктуры.
Вопросы и ответы
Чем сталь 50Г2 отличается от стали 45 при производстве бесшовных труб?
Сталь 50Г2 содержит 1,3–1,7 % марганца против 0,5–0,8 % у стали 45, что обеспечивает более высокую прокаливаемость и предел текучести после термообработки — до 600–700 МПа против 450–550 МПа.
Применяются ли трубы 50Г2 для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев 150–200 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующая термообработка соединения для предотвращения холодных трещин.
Какой максимальный диаметр бесшовных труб из 50Г2 доступен?
По ГОСТ 8732 горячедеформированные трубы из 50Г2 производятся наружным диаметром до 550 мм при толщине стенки до 75 мм. Фактический сортамент зависит от конкретного производителя.
Проводятся ли гидравлические испытания труб 50Г2?
Да, по ГОСТ 3845 каждая партия проходит гидроиспытание пробным давлением. По требованию заказчика испытание может быть заменено неразрушающим контролем (УЗК, вихретоковый метод).
