Труба стальная диаметром 110 мм из стали 20Х: характеристики и применение
Труба стальная диаметром 110 мм из стали марки 20Х — это горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат из конструкционной легированной хромистой стали. Марка 20Х содержит 0,17–0,23 % углерода и 0,7–1,0 % хрома, что обеспечивает сочетание повышенной прочности, прокаливаемости и износостойкости по сравнению с углеродистыми аналогами. Наружный диаметр 110 мм позволяет использовать трубу в качестве несущих элементов, гильз, втулок и заготовок для механической обработки в машиностроении и металлургии.
Сортамент и геометрические параметры
Трубы диаметром 110 мм поставляются по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные). Толщина стенки варьируется в диапазоне 4–20 мм в зависимости от способа производства и назначения. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячекатаных и 1,0 мм для холоднокатаных труб. Овальность и разностенность регламентируются соответствующими стандартами.
- ГОСТ 8732-78 — горячедеформированные бесшовные трубы, стенка 4–20 мм
- ГОСТ 8734-75 — холоднодеформированные бесшовные трубы, стенка 4–12 мм
- ГОСТ 8731-74 — технические требования к трубам из стали 20Х
- ГОСТ 4543-2016 — требования к химическому составу стали 20Х
Механические свойства и термообработка
Сталь 20Х в состоянии поставки имеет предел прочности 640–880 МПа после закалки и отпуска. Твёрдость после улучшения составляет 197–235 HB. Труба диаметром 110 мм из стали 20Х подвергается закалке при 860–880 C в масле и высокому отпуску при 500–600 C. Прокаливаемость стали 20Х обеспечивает сквозную закалку для сечений до 25–30 мм, что важно для труб с толщиной стенки до 15 мм.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 640–880 | Закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 4543-2016 |
| Предел текучести | 490 | Улучшение | МПа | ГОСТ 4543-2016 |
| Относительное удлинение | 12 | Улучшение | % | ГОСТ 4543-2016 |
| Твёрдость | 197–235 | Улучшение | HB | ГОСТ 4543-2016 |
| Ударная вязкость | 59 | 20 C | Дж/см | ГОСТ 4543-2016 |
Технологические особенности
Сталь 20Х обладает удовлетворительной свариваемостью при толщине стенки до 12 мм без предварительного подогрева. Для труб с толщиной стенки более 12 мм рекомендуется подогрев до 150–200 C. Обрабатываемость резанием в состоянии улучшения — удовлетворительная. Труба диаметром 110 мм из стали 20Х склонна к образованию трещин при закалке в воде, поэтому охлаждение проводится в масле или полимерной среде.
Области применения
- Гидроцилиндры и пневмоцилиндры горно-шахтного оборудования
- Втулки и гильзы буровых установок, работающие при знакопеременных нагрузках
- Несущие элементы металлоконструкций прокатных станов
- Заготовки для изготовления валов, осей и шпинделей станков
- Трубопроводы высокого давления в нефтегазовой отрасли
- Детали сельскохозяйственной техники, подверженные абразивному износу
Вопросы и ответы
Какие виды термообработки применяются для трубы 110 мм из стали 20Х?
Закалка при 860–880 C в масле с последующим высоким отпуском при 500–600 C. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки проводится нормализация при 870–890 C.
Чем сталь 20Х отличается от стали 20 при производстве труб диаметром 110 мм?
Сталь 20Х содержит 0,7–1,0 % хрома, что повышает прокаливаемость и прочность после термообработки. Предел текучести стали 20Х после улучшения — не менее 490 МПа против 245 МПа у стали 20.
Возможна ли сварка трубы диаметром 110 мм из стали 20Х без подогрева?
При толщине стенки до 12 мм сварка возможна без подогрева с использованием электродов типа Э50А. При большей толщине требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка.
Какая твёрдость достигается после закалки трубы из стали 20Х?
После закалки в масле твёрдость составляет 45–52 HRC в поверхностном слое. После высокого отпуска твёрдость снижается до 197–235 HB, обеспечивая баланс прочности и вязкости.
