Труба стальная диаметром 100 мм из стали 35: конструкционные характеристики и применение
Труба стальная диаметром 100 мм из стали 35 — горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат из углеродистой качественной конструкционной стали марки 35 по ГОСТ 1050. Наружный диаметр 100 мм относится к среднему сортаменту бесшовных труб; в зависимости от толщины стенки (4–16 мм) изделие применяется как в несущих металлоконструкциях, так и в системах высокого давления. Сталь 35 содержит 0,32–0,40 % углерода, что обеспечивает предел прочности 530–590 МПа после нормализации и хорошую обрабатываемость резанием.
Сортамент и технические параметры
Трубы диаметром 100 мм из стали 35 выпускаются по ГОСТ 8732 (горячедеформированные), ГОСТ 8734 (холоднодеформированные) и ГОСТ 9567 (высокоточные). Типовые стенки: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16 мм. Труба 100 8 мм имеет теоретическую массу 18,15 кг/м, 100 10 мм — 22,20 кг/м, 100 12 мм — 26,04 кг/м. Предельные отклонения по наружному диаметру для горячедеформированного проката — 1 % (обычная точность) или 0,8 % (повышенная). Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 100 5 | 5 | 11,71 | 315 | 18 |
| 100 8 | 8 | 18,15 | 315 | 18 |
| 100 10 | 10 | 22,20 | 315 | 17 |
| 100 12 | 12 | 26,04 | 315 | 17 |
| 100 16 | 16 | 33,14 | 315 | 16 |
Механические свойства и термообработка
Сталь 35 в состоянии поставки имеет твёрдость 170–200 HB. После нормализации при 860–880 C механические свойства: временное сопротивление 530–590 МПа, предел текучести не менее 315 МПа, ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см при +20 C. Закалка с 850–870 C в воде с последующим высоким отпуском при 550–600 C повышает предел текучести до 550–650 МПа при сохранении пластичности. Прокаливаемость стали 35 ограничена — критический диаметр при закалке в воде составляет 25–35 мм, поэтому для толстостенных труб 100 16 мм сквозная закалка стенки не достигается, и упрочнение носит поверхностный характер.
Области применения
- Несущие элементы металлоконструкций: колонны, раскосы, связи в промышленных каркасах.
- Трубопроводы гидравлических систем прессового и кузнечно-прессового оборудования.
- Оси, валы, ролики рольгангов прокатных станов после токарной обработки.
- Элементы буровых вышек и нефтепромыслового оборудования при умеренных нагрузках.
- Заготовки для механической обработки: втулки, кольца, фланцы, переходники.
- Опоры и стойки технологических эстакад, конвейерных галерей.
Технологичность и сварка
Сталь 35 относится к ограниченно свариваемым: углеродный эквивалент Cэкв = 0,32–0,40 + 0,25(Mn/6) достигает 0,42–0,48 %, что требует предварительного подогрева до 150–200 C при толщине стенки свыше 10 мм. Рекомендуется сварка электродами типа Э50А с последующей термообработкой шва. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в нормализованном состоянии (коэффициент 0,7 относительно стали 45). Труба 100 мм из стали 35 хорошо поддаётся гибке в горячем состоянии при 900–1050 C; холодная гибка ограничена радиусом не менее 3,5 наружных диаметров.
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур для труб из стали 35 — от –40 C до +450 C. При отрицательных температурах ниже –40 C наблюдается склонность к хрупкому разрушению (ударная вязкость KCU падает ниже 29 Дж/см). В коррозионно-активных средах требуется защитное покрытие: горячее цинкование, эпоксидная изоляция или лакокрасочное покрытие по ГОСТ 9.402. Для гидроабразивных сред ресурс трубы 100 10 мм при давлении 16 МПа составляет не менее 20 000 циклов нагружения.
Вопросы и ответы
Какой предел текучести у трубы 100 мм из стали 35?
После нормализации предел текучести составляет не менее 315 МПа. После закалки с высоким отпуском показатель возрастает до 550–650 МПа, однако для стенки 16 мм сквозное упрочнение не достигается.
Сваривается ли сталь 35 без подогрева?
При толщине стенки до 10 мм возможна сварка с технологическими мерами (низкий погонный расход, электроды Э50А). При стенке свыше 10 мм обязателен предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка шва.
До какой температуры эксплуатируется труба 100 мм из стали 35?
Верхний предел длительной эксплуатации — +450 C. Нижний — –40 C; при более низких температурах ударная вязкость снижается ниже допустимых значений для ответственных конструкций.
Чем сталь 35 отличается от стали 20 для труб диаметром 100 мм?
Сталь 35 содержит 0,32–0,40 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20, что даёт более высокую прочность (530–590 МПа против 410–450 МПа), но снижает пластичность и свариваемость. Сталь 20 предпочтительна для сварных конструкций, сталь 35 — для нагруженных деталей машин.
