Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные прямоугольные 09Г2С: сортамент и характеристики
Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные прямоугольные 09Г2С — профильный прокат, получаемый холодной деформацией цельнотянутой заготовки из низколегированной кремнемарганцовистой стали. Отсутствие сварного шва и низкотемпературная пластичность матрицы обеспечивают равнопрочность контура по всему периметру сечения, что критично для рамных металлоконструкций, работающих при знакопеременных нагрузках и отрицательных температурах. Прямоугольное сечение даёт повышенную жёсткость на изгиб при меньшей массе по сравнению с круглым холоднодеформированным аналогом того же наружного габарита.
Материал и механические свойства
Сталь 09Г2С регламентируется ГОСТ 19281 и ГОСТ 19282; химический состав — углерод до 0,12 %, марганец 1,3–1,7 %, кремний 0,5–0,8 %. Холодная деформация сопровождается наклёпом: предел текучести возрастает относительно горячекатаного состояния, а относительное удлинение снижается. Для снятия внутренних напряжений и восстановления пластичности применяют рекристаллизационный отжиг при 640–680 C. Трубы поставляют в термообработанном или нагартованном состоянии — режим указывают в заказе.
- Предел текучести термообработанных труб — не менее 325 МПа
- Временное сопротивление разрыву — 470–590 МПа
- Относительное удлинение — не менее 21 %
- Ударная вязкость при –40 C — не менее 39 Дж/см
- Рабочий диапазон температур стенки — от –60 C до +425 C
Сортамент и геометрия профиля
Типоразмерный ряд холоднодеформированных прямоугольных труб регламентируется ГОСТ 8645 (наружные размеры) и ГОСТ 13663 (технические требования). Наружные стороны сечения — от 10 20 мм до 180 140 мм, толщина стенки — 1,0–12 мм. Радиусы наружных углов нормируются и зависят от толщины стенки; для тонкостенных позиций применяют повышенную точность по стенке. Кривизна — не более 1 мм на 1 м длины, скручивание — не более 1 на 1 м.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент инерции, см | Точность |
|---|---|---|---|---|
| 40 20 | 2,0 | 1,70 | 3,42 | обычная |
| 60 40 | 3,0 | 4,30 | 20,1 | повышенная |
| 80 60 | 4,0 | 7,80 | 65,4 | повышенная |
| 100 50 | 4,0 | 8,60 | 98,7 | обычная |
| 120 80 | 5,0 | 14,2 | 268 | повышенная |
| 140 100 | 6,0 | 20,5 | 512 | обычная |
Технология производства
Исходная гильза или горячекатаная труба-заготовка проходит холодную прокатку на станах ХПТ (холодной пилигримовой прокатки) либо волочение на цепных волочильных станах с промежуточными термообработками и травлением. Формирование прямоугольного профиля выполняют профилированием в роликовых калибрах с последующей правкой на правильно-растяжных машинах. Волочение обеспечивает более жёсткие допуски по стенке, прокатка — большую длину без промежуточных отжигов. Финишные операции — резка в мерные длины, обрезка торцов под углом 90, антикоррозионная обработка.
Области применения
Благодаря сочетанию хладостойкости и отсутствию сварного шва трубы востребованы в нагруженных пространственных конструкциях:
- Рамы и стрелы кранов-манипуляторов, автокранов, экскаваторного оборудования
- Несущие каркасы буровых вышек и мачтовых сооружений в северном исполнении
- Элементы подвесных крановых путей и монорельсовых систем внутрицехового транспорта
- Опорные конструкции конвейерных галерей и перегрузочных узлов горно-обогатительных комбинатов
- Трубчатые элементы теплообменной и ёмкостной аппаратуры нефтегазопереработки
- Каркасы сельхозтехники, прицепной и навесной техники, работающей в полевых условиях
Сварка и механическая обработка
Сталь 09Г2С сваривается всеми промышленными способами: РД, MIG/MAG, TIG, АФ. Из-за наклёпа в зоне термического влияния возможна локальная потеря пластичности — при сварке ответственных узлов рекомендуется подогрев до 100–150 C и последующая термообработка. Механическая обработка (фрезерование, сверление, резка лазером и плазмой) не вызывает затруднений; для чистовых операций учитывают склонность нагартованного металла к упрочнению в зоне резания.
Вопросы и ответы
Чем холоднодеформированная прямоугольная труба 09Г2С отличается от горячекатаной?
Холодная деформация даёт более жёсткие допуски по стенке и наружным размерам, выше предел текучести за счёт наклёпа, но ниже относительное удлинение. Горячекатаная труба имеет более широкие допуски и применяется там, где точность геометрии не критична.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация?
Термообработанные трубы из 09Г2С сохраняют ударную вязкость не ниже 39 Дж/см при –40 C, что допускает работу конструкций в климатических зонах с расчётной температурой до –60 C при условии отсутствия ударных нагрузок.
Поставляются ли трубы в нагартованном состоянии?
Да, по согласованию с потребителем возможна поставка без финального отжига. Такие трубы имеют повышенную прочность, но ограниченную пластичность и требуют осторожности при гибке и сварке.
Какой стандарт регламентирует сортамент?
Наружные размеры и толщины стенок — ГОСТ 8645, технические требования (точность, кривизна, скручивание, маркировка) — ГОСТ 13663. Химический состав и механические свойства стали 09Г2С — ГОСТ 19281.
