Трубы диаметром 200 мм 38ХН3МФА в Минске

Трубы диаметром 200 мм из стали 38ХН3МФА: конструкционные решения для энергетики и тяжелого машиностроения

Трубы диаметром 200 мм из стали марки 38ХН3МФА — горячедеформированные бесшовные изделия, изготовленные из легированной конструкционной стали перлитного класса. Марка 38ХН3МФА содержит 0,33–0,40 % углерода, 1,2–1,5 % хрома, 3,0–3,5 % никеля, до 0,4 % молибдена и 0,2–0,4 % ванадия, что обеспечивает глубокую прокаливаемость и высокий комплекс механических свойств в крупных сечениях. Трубы номинальным наружным диаметром 200 мм выпускают с толщиной стенки от 10 до 40 мм по ГОСТ 8732 и ГОСТ 8731, а также по ведомственным ТУ для ответственных узлов. Такое сочетание диаметра и марки стали позволяет получать детали с равнопрочным сечением по всей глубине стенки после термической обработки.

Технические характеристики и режимы термообработки

Сталь 38ХН3МФА относится к улучшаемым: после закалки в масле с 850–870 C и высокого отпуска при 600–650 C достигается структура сорбита с равномерно распределенными карбидами. Для труб диаметром 200 мм критична сквозная прокаливаемость — никель в составе повышает устойчивость аустенита, а молибден и ванадий тормозят рост зерна и препятствуют отпускной хрупкости. Предел текучести после улучшения — не менее 785 МПа, временное сопротивление — 980–1180 МПа, ударная вязкость KCU — не ниже 60 Дж/см при +20 C и не ниже 40 Дж/см при –40 C.

Области применения труб 200 мм

Трубы диаметром 200 мм из 38ХН3МФА востребованы там, где требуется сочетание высокой статической и циклической прочности с сопротивлением хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Из них изготавливают:

• корпусные детали и обечайки сосудов высокого давления в нефтегазопереработке;
• элементы роторов и валов турбоагрегатов тепловых и атомных электростанций;
• гидроцилиндры и штоки прессового оборудования усилием свыше 1000 тс;
• трубные заготовки для раскатки крупногабаритных подшипниковых узлов прокатных станов;
• детали бурового инструмента и переходники для эксплуатации при –50 C;
• несущие элементы крановых металлоконструкций ответственного назначения.

Технологические особенности производства и обработки

Трубы 200 мм из 38ХН3МФА получают горячей деформацией на прошивных и раскатных станах с последующей термической обработкой. Из-за склонности стали к образованию флокенов при содержании водорода свыше 2 ppm обязательна противофлокенная обработка: изотермическая выдержка или замедленное охлаждение после деформации. Механическая обработка — точение, сверление, фрезерование — выполняется твердосплавным инструментом; после улучшения твёрдость 269–321 HB требует режимов резания со скоростью 60–90 м/мин и подачей 0,2–0,4 мм/об. Сварка труб из 38ХН3МФА ограниченно применяется: необходимы подогрев до 300–350 C, аустенитные или низкоуглеродистые электроды и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений.

Контроль качества и приёмочные испытания

Каждая партия труб диаметром 200 мм проходит входной и приёмочный контроль. Обязательные операции:

• ультразвуковая дефектоскопия сплошности металла по ГОСТ 17410;
• замер твёрдости по всей длине и по сечению стенки;
• испытания на растяжение и ударный изгиб при климатических температурах эксплуатации;
• контроль макро- и микроструктуры на отсутствие флокенов, ликвационных полос и перегрева;
• проверка геометрии: овальность не более 1 % от диаметра, кривизна — до 1,5 мм на 1 м.

Вопросы и ответы