Трубы из углеродистой стали Сталь 45 в Минске

Трубы из углеродистой стали Сталь 45 — конструкционные характеристики и применение

Трубы из углеродистой стали марки 45 — это горячедеформированные и холоднодеформированные бесшовные изделия, изготавливаемые из среднеуглеродистой качественной конструкционной стали. Содержание углерода в пределах 0,42–0,50 % обеспечивает материалу повышенную прочность по сравнению с низкоуглеродистыми марками, что определяет специализацию труб для узлов, работающих при статических и умеренных динамических нагрузках.

Сталь 45 относится к группе качественных конструкционных сталей и поставляется по ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74 и ГОСТ 8734-75. Трубы данной марки не предназначены для сварных конструкций ответственного назначения — основной способ соединения — резьбовые муфты, фланцевые стыки или механическая обработка под посадку. Свариваемость ограничена: при необходимости выполнения сварных швов требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка.

Механические свойства и структура

В состоянии поставки (горячекатаном или термически обработанном) трубы из стали 45 демонстрируют предел текучести не менее 355 МПа и временное сопротивление разрыву в диапазоне 600–750 МПа. Твёрдость поверхности составляет 170–217 HB, что позволяет выполнять механическую обработку резанием без предварительного отжига в большинстве случаев.

Микроструктура стали 45 — феррито-перлитная смесь с преобладанием перлита (около 50–60 %), что объясняет повышенную прочность и пониженную пластичность относительно сталей 20 и 35. Относительное удлинение после разрыва — не менее 16 %, ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 39 Дж/см. Рабочий диапазон температур ограничен: сталь 45 склонна к хладноломкости ниже –40 C, поэтому для низкотемпературных применений предпочтительны легированные марки.

Типоразмеры и сортамент

Бесшовные трубы из стали 45 выпускаются с наружным диаметром от 25 до 530 мм и толщиной стенки от 2,5 до 40 мм. Горячедеформированные трубы (ГОСТ 8732-78) изготавливаются диаметром 57–530 мм, холоднодеформированные (ГОСТ 8734-75) — диаметром 5–250 мм с более точными допусками по геометрии.

Обработка и термоупрочнение

Ключевая особенность труб из стали 45 — способность к термическому упрочнению. После закалки с нагревом до 820–860 C в воде или масле и последующего отпуска при 550–600 C достигается предел прочности до 800–900 МПа при сохранении приемлемой вязкости. Это позволяет использовать трубы в качестве заготовок для деталей гидравлики и пневматики, работающих под высоким давлением.

Механическая обработка стали 45 характеризуется образованием сливной стружки и требует применения твёрдосплавных пластин с положительным передним углом. Рекомендуемые режимы резания: скорость 80–150 м/мин для точения, подача 0,1–0,3 мм/об. При нарезании резьбы и сверлении глубоких отверстий необходимо обильное охлаждение эмульсией для предотвращения наклёпа.

Промышленное применение

Трубы из стали 45 востребованы в машиностроении как сортовой прокат для последующей механообработки. Основные области использования:

• изготовление плунжеров, штоков и поршневых пальцев гидроцилиндров строительно-дорожной техники;
• производство валов, осей и цапф для редукторных узлов и насосного оборудования;
• заготовки для гильз, втулок и колец подшипниковых узлов металлургического оборудования;
• элементы рам и стоек стационарных машин, не подвергающихся ударным нагрузкам;
• детали запорной арматуры — шпиндели, ходовые гайки, седла клапанов;
• заготовки для изготовления крепёжных изделий повышенной прочности (класс 8.8 и выше).

Для повышения коррозионной стойкости трубы из стали 45 могут подвергаться цинкованию, хромированию или никелированию. Хромирование штоков гидроцилиндров — стандартная операция, обеспечивающая твёрдость поверхности 58–62 HRC и снижение коэффициента трения в паре с уплотнениями.

Ограничения и условия эксплуатации

Сталь 45 не рекомендуется для сред с сероводородом и влажным хлором — скорость коррозии в таких условиях недопустимо высока. Для морской воды и химически агрессивных сред следует применять нержавеющие или легированные марки. Максимальная длительная рабочая температура для труб из стали 45 без потери несущей способности — +350 C; при более высоких температурах наблюдается ползучесть и снижение предела текучести.

При заказе труб из стали 45 необходимо указывать категорию прочности, группу по ГОСТ, способ изготовления (горяче- или холоднодеформированные) и дополнительные требования по ультразвуковому контролю сплошности при работе под давлением свыше 10 МПа.

Вопросы и ответы