Стальные трубы 38Х2Н2МА в Минске


Стальные трубы 38Х2Н2МА: характеристики, сортамент и применение

Стальные трубы 38Х2Н2МА — горячедеформированные и холоднодеформированные трубные заготовки из легированной конструкционной стали мартенситного класса, применяемые в высоконагруженных узлах энергетического и нефтегазового оборудования. Марка 38Х2Н2МА регламентируется ГОСТ 4543 и содержит 0,35–0,42 % углерода, 1,5–1,8 % хрома, 1,3–1,7 % никеля и 0,2–0,3 % молибдена. Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 60 мм и устойчивость к отпускной хрупкости второго рода при рабочих температурах до 450 C.

Трубы из 38Х2Н2МА поставляются в термически обработанном состоянии — закалка от 860–880 C с отпуском при 560–620 C. Твёрдость после отпуска составляет 241–285 HB, предел текучести — не менее 835 МПа, временное сопротивление — от 980 МПа. Ударная вязкость KCU при +20 C — не ниже 59 Дж/см, при –40 C — не ниже 39 Дж/см. Хладостойкость обеспечивается низким содержанием серы и фосфора (не более 0,025 % каждого) и модифицированием редкоземельными элементами.

Сортамент и геометрические параметры

Трубный прокат из 38Х2Н2МА выпускается по ТУ 14-3Р-55 и ведомственным стандартам для специального машиностроения. Диапазон наружных диаметров — 57–245 мм, толщина стенки — 6–40 мм. Холоднодеформированные трубы проходят волочение с последующим отжигом и правкой; кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм. Горячекатаные трубы поставляются с шероховатостью поверхности Rz 40–80 мкм, холоднокатаные — Ra 1,25–2,5 мкм.

Типоразмер, ммСпособ производстваПредел текучести, МПаKCU при –40 C, Дж/смТвёрдость, HB
57 6холоднодеформированная 880 49255–285
89 12горячедеформированная 835 39241–277
127 18горячедеформированная 835 39241–269
168 25горячедеформированная 785 34241–269
245 40горячедеформированная 785 34241–269

Области применения

Трубы 38Х2Н2МА востребованы там, где требуется сочетание высокой статической прочности и сопротивления малоцикловой усталости при знакопеременных нагрузках. Основные направления:

  • Гидроцилиндры и пневмоцилиндры горно-шахтного оборудования — штоки, гильзы, буксы при давлении рабочей среды до 32 МПа.
  • Буровые колонны и переводники для геологоразведочного бурения — обсадные элементы, работающие при осевых нагрузках до 600 кН.
  • Трубопроводы высокого давления систем гидроразрыва пласта (ГРП) — линии обвязки насосных агрегатов.
  • Элементы паровых турбин — неохлаждаемые камеры, крепёжные шпильки, работающие при 380–430 C.
  • Несущие оси и валы подъёмно-транспортных механизмов — крановые узлы, лебёдки, натяжные устройства.
  • Корпусные детали арматуры специального назначения — затворы, шпиндели, работающие при циклическом нагружении.

Технологические особенности обработки

Механическая обработка труб 38Х2Н2МА ведётся твердосплавным инструментом (ВК8, Т15К6) при скорости резания 60–90 м/мин. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 250–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Резьбовые соединения выполняются по ГОСТ 6332 с полем допуска 6g/6H. Для повышения коррозионной стойкости применяется азотирование на глубину 0,3–0,5 мм или хромирование поверхности.

Вопросы и ответы

Какие механические свойства у труб 38Х2Н2МА после закалки и высокого отпуска?

Предел текучести — не менее 835 МПа, временное сопротивление — 980–1180 МПа, относительное удлинение — не менее 12 %, ударная вязкость KCU при +20 C — не ниже 59 Дж/см. Твёрдость — 241–285 HB.

При каких температурах эксплуатируются трубы из 38Х2Н2МА?

Длительная рабочая температура — до 450 C. При кратковременном нагреве допускается до 500 C. Нижний предел эксплуатации — –40 C с сохранением ударной вязкости не ниже 39 Дж/см.

Чем отличается 38Х2Н2МА от 38Х2МЮА?

38Х2Н2МА содержит никель (1,3–1,7 %), что повышает прокаливаемость и хладостойкость. 38Х2МЮА легирована алюминием и предназначена преимущественно для азотируемых деталей. Трубы 38Х2Н2МА применяются в нагруженных узлах без обязательного азотирования.

Возможна ли сварка труб 38Х2Н2МА?

Сварка выполнима с предварительным подогревом до 250–300 C, использованием электродов типа ЭА395/9 и обязательной последующей закалкой с отпуском. Без термообработки сварного шва образуется хрупкая мартенситная структура.