Труба стальная диаметром 110 мм из стали 45ХН2МФА
Труба стальная диаметром 110 мм из стали марки 45ХН2МФА — горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат из конструкционной легированной стали перлитного класса, применяемый в условиях повышенных статических и циклических нагрузок. Марка 45ХН2МФА содержит 0,41–0,49 % углерода, 0,8–1,1 % хрома, 1,3–1,7 % никеля, 0,2–0,3 % молибдена и 0,1–0,2 % ванадия, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм и устойчивость к отпускной хрупкости второго рода.
Наружный диаметр 110 мм при толщине стенки 8–30 мм формирует сортамент, востребованный в гидроцилиндровой, буровой и штамповой оснастке. Труба поставляется в термически обработанном состоянии: закалка 850–870 C в масле, высокий отпуск 560–620 C, твёрдость 269–321 HB. Предел текучести после улучшения — не менее 835 МПа, временное сопротивление — 980–1180 МПа, ударная вязкость KCU при –40 C — не ниже 49 Дж/см.
Сортамент и технические параметры
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Способ производства | Твёрдость, HB | Предел текучести, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 110 | 10 | горячедеформированная | 269–302 | 835 |
| 110 | 14 | горячедеформированная | 285–321 | 880 |
| 110 | 18 | холоднодеформированная | 269–302 | 835 |
| 110 | 22 | горячедеформированная | 285–321 | 880 |
| 110 | 28 | горячедеформированная | 269–321 | 835 |
Области применения
- Гидроцилиндры экскаваторов, буровых установок и прессового оборудования — гильзы и штоки при рабочем давлении 25–32 МПа.
- Буровой инструмент: переводники, утяжелённые бурильные трубы, элементы забойных двигателей.
- Штамповая оснастка горячей деформации: выталкиватели, пуансоны, направляющие колонны.
- Несущие элементы металлоконструкций кранов и подъёмных механизмов с циклическим нагружением.
- Детали нефтегазового арматуростроения: корпуса задвижек, шпиндели, работающие при температуре до 450 C.
- Валы и оси тяжёлого редукторного оборудования, подвергаемые поверхностной закалке ТВЧ.
Технологические особенности обработки
Сталь 45ХН2МФА в состоянии поставки обладает ограниченной обрабатываемостью резанием — коэффициент обрабатываемости составляет 0,6–0,7 относительно стали 45. Рекомендуется черновое точение с пластинами класса P25–P35 при скорости 120–160 м/мин. Сварка труб диаметром 110 мм затруднена: требуется предварительный подогрев до 250–300 C, аустенитные электроды и последующая термообработка для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Для повышения износостойкости внутренней поверхности гидроцилиндровых гильз применяют азотирование на глубину 0,3–0,5 мм либо хромирование толщиной 40–60 мкм. Трубы проходят ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ 17410, гидроиспытания давлением до 1,5 рабочего, а также контроль макро- и микроструктуры на отсутствие флокенов и ликвационных полос.
Вопросы и ответы
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность трубы 110 мм из 45ХН2МФА?
Закалка от 860–880 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–600 C даёт предел текучести не менее 880 МПа при сохранении ударной вязкости KCU 49 Дж/см.
Допускается ли сварка труб диаметром 110 мм из стали 45ХН2МФА?
Сварка возможна с предварительным подогревом 250–300 C, использованием аустенитных электродов и обязательной последующей термообработкой от 620–660 C для снятия остаточных напряжений.
Какой ресурс гидроцилиндра с гильзой из 45ХН2МФА?
При азотировании внутренней поверхности на 0,3–0,5 мм и рабочем давлении до 32 МПа ресурс составляет 8000–12000 циклов до появления допустимого износа.
Чем отличается 45ХН2МФА от 40ХН2МА для трубного проката?
Добавка ванадия 0,1–0,2 % в 45ХН2МФА повышает сопротивление отпускной хрупкости и обеспечивает более стабильные механические свойства при сечениях свыше 60 мм.
