Трубы диаметром 20 мм из стали 20пс: сортамент, характеристики и применение
Трубы диаметром 20 мм из стали марки 20пс — это трубный прокат с наружным диаметром 20 мм, изготовленный из углеродистой качественной конструкционной стали спокойного типа (полуспокойной, индекс «пс»). Сталь 20пс выплавляется по ГОСТ 1050 и содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,25 % кремния, до 0,60 % марганца. По сравнению с кипящей сталью 20кп полуспокойная сталь 20пс обеспечивает более однородную структуру слитка, пониженную ликвацию серы и фосфора, что критично для тонкостенных труб малого диаметра, работающих под давлением.
Сортамент и нормативная база
Трубы 20 мм из стали 20пс поставляются по нескольким стандартам, каждый из которых задаёт свою размерную сетку и допуски:
- ГОСТ 8734-75 — холоднодеформированные бесшовные трубы, тонкостенный сортамент от 5 0,6 мм до 20 2,5 мм;
- ГОСТ 8732-78 — горячедеформированные бесшовные трубы, стенка от 2,5 до 4,0 мм при наружном диаметре 20 мм;
- ГОСТ 10704-91 — электросварные прямошовные трубы, диаметр 20 мм со стенкой 1,0–2,0 мм;
- ГОСТ 3262-75 — водогазопроводные трубы (ВГП), условный проход DN 15 с наружным диаметром 21,3 мм (ближайший типоразмер);
- ГОСТ 9567-75 — обсадные и насосно-компрессорные трубы (для диаметра 20 мм не применяется, приведён для полноты классификации).
Точность изготовления холоднодеформированных труб — обычная, повышенная и высокая по ГОСТ 9567-75. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для повышенной точности. Концы труб поставляются без резьбы, с фаской или под сварку.
Механические свойства и химический состав
Сталь 20пс после нормализации обеспечивает предел прочности 410–550 МПа, предел текучести не менее 245 МПа, относительное удлинение не менее 21 %. Твёрдость — не более 156 HB. Для холоднодеформированных труб после отжига твёрдость снижается до 120–130 HB, что облегчает гибку и развальцовку.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр | 20,0 0,15 | мм | Микрометр | ГОСТ 8734-75 |
| Толщина стенки | 1,5 0,12 | мм | Толщиномер | ГОСТ 8734-75 |
| Предел прочности | 410–550 | МПа | Растяжение | ГОСТ 1050 |
| Предел текучести | 245 | МПа | Растяжение | ГОСТ 1050 |
| Относительное удлинение | 21 | % | Растяжение | ГОСТ 1050 |
| Испытательное давление | 6,0 | МПа | Гидроиспытание | ГОСТ 3845-2017 |
Технологические особенности и обработка
Сталь 20пс хорошо сваривается всеми видами сварки: ручной дуговой, аргонодуговой, контактной. Для труб диаметром 20 мм со стенкой до 2 мм рекомендуется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом без разделки кромок. Гибка возможна в холодном состоянии с радиусом не менее 2,5 наружных диаметров (50 мм) без оправки и не менее 1,5 диаметра (30 мм) с дорном. Отжиг при 680–720 C снимает наклеп после холодной деформации.
Резка труб 20 мм выполняется на отрезных станках с дисковой пилой, лазерных трубных станках или гидроабразивной установке. Для получения точного торца под сварку применяется токарная подрезка или торцевание на трубных фаскоснимателях.
Области применения
- Топливные и масляные магистрали дизельных двигателей и гидросистем станков;
- Теплообменные аппараты малой мощности, змеевики систем охлаждения;
- Пневматические линии автоматики и КИПиА на химических производствах;
- Каркасы и элементы ограждений в машиностроении и мебельном производстве;
- Трубопроводы систем отопления и водоснабжения малого диаметра (при соответствующем расчёте на давление);
- Заготовки для изготовления втулок, штуцеров, переходников на токарных автоматах.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20пс отличается от 20кп для труб диаметром 20 мм?
Сталь 20пс — полуспокойная, содержит 0,05–0,15 % кремния, что снижает ликвацию и повышает плотность металла по сравнению с кипящей 20кп. Для тонкостенных труб 20 мм это даёт более стабильные механические свойства и меньший риск образования свищей при гидроиспытаниях.
Какое давление выдерживает труба 20 1,5 мм из стали 20пс?
Расчётное давление при температуре 20 C составляет около 6,0 МПа с коэффициентом запаса 1,5. При повышении температуры до 200 C допускаемое давление снижается до 4,5 МПа из-за падения предела текучести.
Можно ли гнуть трубу 20 мм из стали 20пс без нагрева?
Да, холодная гибка возможна с минимальным радиусом 50 мм (2,5 диаметра) без оправки. Для радиуса менее 30 мм требуется дорн или местный нагрев до 700–750 C с последующей нормализацией.
Поставляются ли трубы 20 мм из стали 20пс с антикоррозионным покрытием?
Да, применяется цинкование (горячее или гальваническое) по ГОСТ 9.307-2021, а также грунтование и полимерные покрытия. Цинковое покрытие толщиной 40–60 мкм обеспечивает защиту в атмосферных условиях до 15 лет.
