Стальные трубы из стали 45: конструкционный сортамент для машиностроения и ТЭК
Стальные трубы из стали 45 — это горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат из углеродистой качественной конструкционной стали марки 45 (0,42–0,50 % C). Материал относится к группе улучшаемых сталей, не содержит легирующих добавок и поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии. Трубы из стали 45 применяют там, где требуется сочетание повышенной прочности, износостойкости и обрабатываемости резанием: в гидроцилиндрах, шпинделях, осях, валах, элементах металлоконструкций.
Сортамент и способы производства
Трубный прокат из стали 45 выпускают по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные бесшовные), ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные бесшовные), ГОСТ 9567-75 (высокоточные). Горячедеформированные трубы имеют наружный диаметр 25–550 мм при толщине стенки 2,5–75 мм. Холоднодеформированные — 5–250 мм с толщиной стенки 0,3–24 мм. Точность изготовления: обычная, повышенная, высокая. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячедеформированных и 0,5 мм для холоднодеформированных труб.
Механические свойства и термообработка
В нормализованном состоянии сталь 45 обеспечивает предел прочности 590–600 МПа, предел текучести — не менее 355 МПа, относительное удлинение — 16 %, твёрдость — 170–200 HB. После закалки (840–860 C) с отпуском при 550–600 C прочность повышается до 750–850 МПа, твёрдость — до 230–280 HB. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр в воде — 15–20 мм, в масле — 8–12 мм, что учитывают при выборе толщины стенки под упрочнение.
Химический состав (ГОСТ 1050-2013)
- Углерод (C) — 0,42–0,50 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Марганец (Mn) — 0,50–0,80 %
- Фосфор (P) — не более 0,030 %
- Сера (S) — не более 0,035 %
- Хром (Cr) — не более 0,25 %
Типовые параметры трубной продукции
| Способ производства | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Точность | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| Горячедеформированная | 57–219 | 4–30 | обычная | без термообработки |
| Горячедеформированная | 245–426 | 10–60 | повышенная | нормализация |
| Холоднодеформированная | 20–89 | 1,5–12 | высокая | отжиг |
| Холоднодеформированная | 5–25 | 0,5–3 | высокая | улучшение |
Области применения
- Гидро- и пневмоцилиндры строительной и горной техники (штоки, гильзы)
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков и прокатных станов
- Элементы бурового оборудования и насосно-компрессорных агрегатов
- Трубопроводы высокого давления в системах гидропривода
- Детали сельхозтехники: полуоси, втулки, пальцы
- Заготовки под механическую обработку для крепежа и муфт
Технологические особенности
Сталь 45 хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии (коэффициент обрабатываемости — 1,0 по отношению к стали 45 как эталону). Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Трубы из стали 45 склонны к образованию трещин при закалке в воде, поэтому для деталей с толщиной стенки свыше 20 мм применяют ступенчатую закалку или охлаждение в масле. Коррозионная стойкость низкая — во влажных и агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, хромирование, лакокрасочное).
Вопросы и ответы
Чем трубы из стали 45 отличаются от труб из стали 20?
Сталь 45 содержит 0,42–0,50 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20. Это даёт более высокий предел прочности (590–600 МПа против 410 МПа) и твёрдость, но снижает пластичность и свариваемость. Трубы из стали 45 применяют для нагруженных деталей, из стали 20 — для трубопроводов и теплообменников.
Подвергаются ли трубы из стали 45 термообработке перед поставкой?
По ГОСТ 8732-78 горячедеформированные трубы поставляют без термообработки или после нормализации по согласованию. Холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75 — после отжига или улучшения. Конкретный режим указывают в заказе.
Какой максимальный диаметр труб из стали 45 доступен?
Горячедеформированные бесшовные трубы из стали 45 выпускают наружным диаметром до 550 мм при толщине стенки до 75 мм. Стандартный сортамент по ГОСТ 8732-78 охватывает диапазон 25–550 мм.
Применяются ли трубы из стали 45 для гидроцилиндров?
Да. Холоднодеформированные трубы с высокой точностью и шероховатостью Ra 0,8 мкм используют как гильзы гидроцилиндров после хонингования. Внутренний диаметр обрабатывают до допуска H8–H9.
