Трубы диаметром 110 мм из стали 45 — конструкционные характеристики и применение
Труба диаметром 110 мм из стали 45 — это горячекатаный или холоднотянутый бесшовный прокат, изготавливаемый из среднеуглеродистой качественной конструкционной стали. Материал относится к группе улучшаемых сталей и поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии. Основное назначение таких труб — изготовление деталей гидроцилиндров, валов, втулок, штоков и других элементов машин, работающих при статических и динамических нагрузках.
Химический состав и механические свойства
Сталь 45 содержит 0,42–0,50 % углерода, что обеспечивает после закалки и высокого отпуска предел текучести на уровне 355–490 МПа и временное сопротивление разрыву 600–750 МПа в зависимости от толщины стенки и режима термообработки. Твердость горячекатаного проката составляет 170–217 HB, после улучшения — 241–285 HB. Материал характеризуется удовлетворительной обрабатываемостью резанием: коэффициент обрабатываемости — 0,85 относительно стали 40Х.
Трубы диаметром 110 мм выпускаются с толщиной стенки от 4 до 20 мм. Наружный диаметр 110 мм соответствует ряду размеров по ГОСТ 8732-78 для горячедеформированных труб и ГОСТ 8734-75 для холоднодеформированных. Допуск на наружный диаметр — 1,0–1,5 % в зависимости от класса точности.
| Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 15,4 | 355 | 16 | 39 |
| 10 | 24,7 | 370 | 14 | 34 |
| 16 | 37,1 | 390 | 12 | 29 |
Технологические особенности обработки
Трубы диаметром 110 мм из стали 45 хорошо поддаются механической обработке: точению, растачиванию, сверлению и нарезанию резьбы. Для достижения требуемой твердости и износостойкости применяется закалка с нагревом до 820–840 C с охлаждением в воде или масле и последующий отпуск при 550–600 C. После улучшения структура стали — сорбит отпуска, обеспечивающий оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Сварка труб из стали 45 требует предварительного подогрева до 200–300 C и последующей термообработки сварных швов. При изготовлении ответственных деталей рекомендуется использовать бесшовные трубы, исключающие наличие сварного шва в зоне концентрации напряжений.
Применение в промышленности
Трубы диаметром 110 мм из стали 45 востребованы в следующих отраслях и узлах:
- гидроцилиндры строительной и дорожной техники — экскаваторов, бульдозеров, автокранов;
- валы и оси редукторов, насосных агрегатов и компрессорного оборудования;
- гильзы и плунжеры гидравлических прессов и станков;
- втулки и кольца подшипниковых узлов металлургического оборудования;
- штоки пневмоцилиндров и амортизаторов грузового транспорта;
- заготовки для изготовления фланцев, переходников и ниппелей трубопроводной арматуры.
Для работы в условиях пониженных температур применение стали 45 ограничено: материал не рекомендуется эксплуатировать при температурах ниже –40 C из-за склонности к хладноломкости. Для агрессивных сред требуется нанесение защитных покрытий — гальванического хромирования, цинкования или лакокрасочных составов.
Поставка и контроль качества
Трубы диаметром 110 мм из стали 45 поставляются немерной длины от 4 до 12 м. Кривизна проката не должна превышать 1,5 мм на 1 м длины. Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств на образцах, гидравлические испытания давлением до 20 МПа для труб с толщиной стенки до 10 мм. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль сплошности материала.
Вопросы и ответы
Какая максимальная толщина стенки доступна для трубы 110 мм из стали 45?
Для горячедеформированных труб по ГОСТ 8732-78 максимальная толщина стенки составляет 20 мм. При необходимости большей толщины применяются трубы, изготовленные механической обработкой из круглого проката.
Можно ли использовать трубу 110 мм из стали 45 без термообработки?
В горячекатаном состоянии труба имеет твердость 170–217 HB и может применяться для неответственных деталей. Для нагруженных узлов — валов, штоков, гильз — требуется закалка с отпуском для достижения прочностных характеристик.
Чем отличается труба из стали 45 от трубы из стали 40Х?
Сталь 45 не содержит легирующих элементов и имеет более низкую прокаливаемость. Сталь 40Х с хромом обеспечивает более высокую прочность в сечениях свыше 30 мм и лучше подходит для крупногабаритных деталей.
Какие допуски на наружный диаметр трубы 110 мм?
Для горячекатаных труб обычной точности допуск составляет 1,1 мм, повышенной точности — 0,7 мм. Холоднодеформированные трубы поставляются с допуском 0,5 мм.
