Трубная стальная заготовка из стали 10: характеристики и применение
Трубная стальная заготовка из стали 10 — это горячекатаный или непрерывнолитой полуфабрикат круглого сечения, предназначенный для последующей прошивки и прокатки бесшовных труб. Сталь 10 — низкоуглеродистая качественная конструкционная сталь по ГОСТ 1050, содержащая 0,07–0,14 % углерода, что обеспечивает высокую пластичность и технологичность при горячей деформации. Заготовка выпускается в виде непрерывнолитых блюмов, катаной круглой заготовки или трубной заготовки по ГОСТ 1050, ТУ 14-1-5241 и отраслевым стандартам трубных заводов.
Технические параметры и сортамент
Основной сортамент трубной заготовки из стали 10 охватывает диаметры от 90 до 350 мм при длине 4–12 м. Заготовка поставляется без термической обработки или после нормализации. Ключевые механические характеристики в состоянии поставки: временное сопротивление 320–430 МПа, предел текучести не менее 190 МПа, относительное удлинение не менее 24 %. Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 60 Дж/см.
| Диаметр заготовки, мм | Допуск, мм | Кривизна, мм/м | в, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 100 | +1,0/–1,5 | 3,0 | 320–430 | 24 |
| 150 | +1,5/–2,0 | 4,0 | 320–430 | 24 |
| 200 | +2,0/–2,5 | 5,0 | 320–430 | 23 |
| 250 | +2,5/–3,0 | 6,0 | 320–430 | 23 |
| 300 | +3,0/–3,5 | 8,0 | 320–430 | 22 |
Химический состав и металлургические особенности
Сталь 10 регламентируется по массовой доле элементов: углерод 0,07–0,14 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,35–0,65 %, фосфор 0,030 %, сера 0,035 %, хром 0,15 %, никель 0,20 %, медь 0,20 %. Низкое содержание углерода снижает склонность к образованию холодных трещин и обеспечивает стабильную прошиваемость в станах поперечно-винтовой прокатки. Заготовка проходит ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ 21120, а также контроль макроструктуры на наличие центральной пористости, ликвационных полос и неметаллических включений.
Технологические операции и оборудование
- Непрерывная разливка на МНЛЗ с защитой струи аргоном и электромагнитным перемешиванием.
- Нагрев в методических печах до 1180–1220 C перед прошивкой на станах поперечно-винтовой прокатки.
- Прошивка в гильзу на прошивных станах типа Штифель или Дишер, последующая прокатка на непрерывных станах PQF/FQM.
- Ультразвуковая дефектоскопия и магнитопорошковый контроль поверхностных дефектов.
- Обточка и зачистка поверхности для удаления окалины, закатов и трещин.
Области применения
Трубная заготовка из стали 10 используется для производства бесшовных горячекатаных труб, применяемых в системах отопления, водоснабжения, газораспределения низкого давления, а также в трубопроводах технологического назначения на НПЗ и в нефтехимии. Из неё изготавливают трубы для котельных агрегатов с рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой стенки до 300 C, корпуса теплообменников, элементы металлоконструкций. В машиностроении — для изготовления втулок, осей, шпинделей и других ненагруженных деталей, работающих при умеренных нагрузках.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют трубную заготовку из стали 10?
Основные документы — ГОСТ 1050 (сортамент и химсостав), ГОСТ 2590 (круглый прокат), ТУ 14-1-5241 и стандарты конкретных трубных заводов. Для непрерывнолитой заготовки применяется ГОСТ Р 58343.
При какой температуре выполняется прошивка заготовки из стали 10?
Прошивка в гильзу проводится при температуре 1180–1220 C. Температура конца прокатки не ниже 850 C для обеспечения необходимой структуры и механических свойств.
Чем отличается сталь 10 от стали 20 для трубной заготовки?
Сталь 10 содержит 0,07–0,14 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20. Это даёт более высокую пластичность и лучшую прошиваемость, но меньшую прочность: в 320–430 МПа против 410–530 МПа.
Проводится ли термообработка трубной заготовки из стали 10?
В большинстве случаев заготовка поставляется без термообработки. При повышенных требованиях к структуре применяется нормализация при 900–930 C с охлаждением на воздухе.
