Труба стальная диаметром 20 мм из стали 45: конструкционные характеристики и применение
Труба стальная диаметром 20 мм из стали 45 — это горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат из среднеуглеродистой качественной конструкционной стали, содержащей 0,42–0,50 % углерода. Сочетание умеренной пластичности и высокой прочности после термической обработки делает этот типоразмер востребованным в машиностроении, станкостроении и производстве гидравлических систем. Наружный диаметр 20 мм при толщине стенки 1,5–4 мм обеспечивает оптимальное соотношение жёсткости и массы для несущих и передающих элементов.
Сортамент и геометрические параметры
Труба 20 мм из стали 45 поставляется в нескольких исполнениях, различающихся способом производства и точностью размеров:
- горячедеформированная бесшовная — наружный диаметр 20 мм, стенка 2,5–4 мм, ГОСТ 8732-78;
- холоднодеформированная бесшовная — стенка 1,5–3 мм, повышенная точность, ГОСТ 8734-75;
- электросварная прямошовная — стенка 1,5–2 мм, ГОСТ 10704-91;
- труба-заготовка для механической обработки — с припуском под обточку и расточку;
- мерная и немерная длина — от 4 до 12 м, с кривизной не более 1,5 мм на 1 м.
Предельные отклонения по наружному диаметру для холоднодеформированного проката не превышают 0,15 мм, что позволяет использовать трубу 20 мм в узлах с плотной посадкой без дополнительной механической обработки.
Механические свойства и термообработка
Сталь 45 в состоянии поставки имеет предел прочности 590–640 МПа и относительное удлинение не менее 14 %. После закалки с 840–860 C в воде или масле и высокого отпуска при 550–600 C достигается твёрдость 28–35 HRC при сохранении достаточной вязкости. Для трубы диаметром 20 мм с тонкой стенкой применяют изотермическую закалку в соляных ваннах, снижающую коробление.
| Параметр | Горячедеформированная | Холоднодеформированная | После закалки и отпуска | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 590 | 640 | 750 | МПа |
| Предел текучести | 315 | 355 | 550 | МПа |
| Относительное удлинение | 16 | 14 | 12 | % |
| Твёрдость | 170–207 | 180–220 | 28–35 | HB / HRC |
| Ударная вязкость | 49 | 45 | 39 | Дж/см |
Технологичность и обработка
Труба 20 мм из стали 45 хорошо обрабатывается резанием: точение, фрезерование, сверление и нарезание резьбы выполняются стандартным твердосплавным инструментом. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 3–4 наружных диаметров; для меньших радиусов применяют горячую гибку с нагревом до 850–900 C.
Области применения
Труба стальная 20 мм из стали 45 используется в качестве:
- заготовок для втулок, осей, шпинделей и пальцев в станкостроении;
- элементов гидро- и пневмоцилиндров низкого и среднего давления;
- несущих стоек и раскосов в металлоконструкциях сельхозтехники;
- трубопроводов систем смазки и охлаждения металлорежущих станков;
- деталей тормозных систем и рулевых тяг в автомобилестроении;
- корпусных деталей арматуры и насосного оборудования.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют трубу 20 мм из стали 45?
Бесшовный горячедеформированный прокат — ГОСТ 8732-78, холоднодеформированный — ГОСТ 8734-75, электросварной — ГОСТ 10704-91. Марка стали 45 нормируется ГОСТ 1050-2013.
До какой твёрдости можно закалить трубу диаметром 20 мм?
После закалки в воде с 840–860 C и отпуска при 550–600 C достигается 28–35 HRC. Сквозная прокаливаемость тонкой стенки обеспечивается полностью.
Можно ли сваривать трубу 20 мм из стали 45 без термообработки?
Нет. Из-за содержания углерода до 0,50 % в зоне термического влияния образуются закалочные структуры. Требуется подогрев 200–250 C и последующий отпуск.
Чем отличается горячедеформированная труба от холоднодеформированной?
Холоднодеформированная имеет меньшие отклонения по диаметру (0,15 мм), более чистую поверхность и повышенную прочность за счёт наклёпа, но меньший сортамент по толщине стенки.
