Трубы стальные бесшовные Сталь 80 в Минске

Трубы стальные бесшовные из стали 80: конструкционные характеристики и применение

Трубы стальные бесшовные из стали 80 — это горячедеформированные или холоднодеформированные изделия, изготавливаемые из углеродистой инструментальной стали марки 80. Материал относится к группе высокоуглеродистых сталей с содержанием углерода 0,77–0,85%, что определяет его повышенную прочность, твердость и износостойкость после термической обработки. В отличие от конструкционных сталей типа 20 или 45, сталь 80 не предназначена для сварных конструкций и применяется преимущественно в узлах, работающих на трение, ударные и знакопеременные нагрузки.

Металлургические особенности стали 80

Сталь 80 выплавляется в мартеновских печах или конвертерах с последующей обработкой на установках ковш-печь. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050-2013: хром — до 0,25%, никель — до 0,25%, медь — до 0,20%, сера и фосфор — не более 0,035% каждого. Высокое содержание углерода обеспечивает после закалки и низкого отпуска твердость 58–62 HRC, однако снижает пластичность и свариваемость. Трубы из стали 80 поставляются в термически обработанном или нормализованном состоянии, при этом твердость не должна превышать 255 HB.

Механические свойства труб из стали 80

Прочностные характеристики труб из стали 80 существенно выше, чем у труб из сталей 20 или 45. Предел текучести составляет не менее 420 МПа, временное сопротивление разрыву — 700–850 МПа, относительное удлинение — не менее 9%. Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 30 Дж/см. Трубы демонстрируют высокую циклическую стойкость, что делает их пригодными для деталей гидроцилиндров, плунжеров и штоков, работающих при высоких давлениях.

Сортамент и геометрические параметры

Бесшовные трубы из стали 80 выпускаются по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные). Наружный диаметр варьируется от 25 до 530 мм, толщина стенки — от 2,5 до 40 мм. Длина мерная — 6–12 м, немерная — 4–12,5 м. Предельные отклонения по диаметру — 1,25%, по толщине стенки — 12,5%. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для труб с наружным диаметром до 100 мм.

Технология производства

Горячедеформированные трубы изготавливаются на трубопрокатных агрегатах с автоматическим или пилигримовым станом. Нагрев заготовки осуществляется до 1180–1220 C, прошивка — на косовалковом стане, раскатка — на автоматическом стане с последующей калибровкой на редукционном стане. Холоднодеформированные трубы получают волочением через фильеру с обжатием 20–35% за проход, что обеспечивает более точные геометрические размеры и чистоту поверхности Ra 1,6–3,2 мкм. После деформации трубы подвергают нормализации при 820–860 C с выдержкой 30–60 минут.

Области применения

Трубы из стали 80 востребованы в машиностроении для изготовления деталей, требующих высокой поверхностной твердости и износостойкости. Основные направления использования:

• гидроцилиндры и пневмоцилиндры строительной, дорожной и сельскохозяйственной техники;
• плунжеры и штоки насосов высокого давления для нефтегазового оборудования;
• валы, оси и ролики рольгангов металлургических агрегатов;
• гильзы и втулки буровых установок, работающие в абразивной среде;
• детали станкостроения — ходовые винты, направляющие втулки, копиры;
• элементы грузоподъемных механизмов — оси блоков, цапфы, пальцы.

Термическая обработка и эксплуатационные режимы

Для достижения оптимального сочетания прочности и вязкости трубы из стали 80 подвергают закалке от 780–820 C в масле с последующим отпуском при 400–600 C. После закалки и среднего отпуска предел текучести достигает 600–700 МПа при ударной вязкости 40–60 Дж/см. Рабочий диапазон температур ограничен: от –40 до +300 C. При температурах ниже –40 C материал склонен к хладноломкости, поэтому для арктических условий рекомендуется применять стали с никелем. Верхний предел эксплуатации ограничен отпускной хрупкостью, проявляющейся при длительном нагреве свыше 350 C.

Обработка резанием и свариваемость

Сталь 80 в нормализованном состоянии обрабатывается резанием удовлетворительно, однако из-за высокой твердости требует применения твердосплавных пластин с покрытием TiN и обильного охлаждения эмульсией. Свариваемость стали 80 ограниченная — при дуговой сварке в зоне термического влияния образуются закалочные структуры с трещинами. Допускается сварка только с предварительным подогревом до 250–350 C и последующим высоким отпуском при 600–650 C. Для неразъемных соединений предпочтительны резьбовые или прессовые посадки.

Контроль качества и испытания

Каждая партия труб из стали 80 проходит входной контроль химического состава спектральным методом, механические испытания на растяжение и ударный изгиб. Гидравлические испытания проводятся давлением, создающим напряжение, равное 70% от предела текучести, но не более 20 МПа. Неразрушающий контроль — ультразвуковая дефектоскопия по ГОСТ 17410-78 для выявления внутренних расслоений и неметаллических включений. Контроль твердости выполняется на каждом конце трубы.

Вопросы и ответы