Горячедеформированная бесшовная труба 108 мм со стенкой 5 мм изготовлена из жаропрочной стали 15Х5М по ГОСТ 8731-74. Материал относится к низколегированным мартенситным сталям, рассчитанным на применение при температуре до 600 °C. В химическом составе основным легирующим элементом является хром в количестве 4,5–6 %, молибдена содержится 0,45–0,6 %. Содержание серы ограничено 0,025 %, фосфора — 0,03 %.
Размер и геометрия трубы
Наружный диаметр 108 мм и толщина стенки 5 мм определяют проходное сечение изделия. Геометрические параметры и предельные отклонения размеров должны соответствовать требованиям ГОСТ 8731-74, который устанавливает допуски по диаметру, стенке, длине и овальности. Для горячедеформированных труб диаметр измеряют в любом месте по длине на расстоянии не менее 300 мм от торца, а толщину стенки проверяют в нескольких точках сечения.
Соотношение диаметра и толщины стенки влияет на прочность при внутреннем давлении, массу изделия и возможности последующей обработки. При выборе размера учитывают рабочее давление, температуру среды, способ монтажа и требования проектной документации. Для расчета прочности используют нормативные значения временного сопротивления и предела текучести, установленные для данной марки стали и состояния материала.
Характеристики материала 15Х5М
Сталь 15Х5М относится к жаропрочным материалам мартенситного класса. Критические точки составляют: Ac1 = 815 °C, Ac3 = 848 °C, Ar3 = 775 °C, Ar1 = 718 °C. Материал классифицируется как трудносвариваемый, чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости. При сварке рекомендован предварительный подогрев до 200–300 °C и последующая термическая обработка.
Для горячедеформированных труб из этой стали по ГОСТ 550-75 установлены следующие механические свойства: временное сопротивление разрыву не менее 392 МПа, предел текучести не менее 216 МПа, относительное удлинение не менее 22 %, относительное сужение не менее 50 %, ударная вязкость не менее 1180 кДж/м². Твердость отожженного материала составляет HB 170 МПа. Эти показатели относятся к состоянию поставки и могут изменяться при термической обработке.
Плотность материала при 20 °C составляет 7750 кг/м³ и снижается до 7580 кг/м³ при 600 °C. Коэффициент линейного расширения возрастает с 11,3 до 12,5 1/°C в диапазоне от 100 до 600 °C. Теплопроводность изменяется от 37 до 33 Вт/(м·град) при температурах 100–500 °C. Модуль упругости при 20 °C составляет 2,11 × 105 МПа. Удельная теплоемкость при 20 °C равна 430 Дж/(кг·град) и возрастает до 483 Дж/(кг·град) при 100 °C.
Требования стандарта ГОСТ 8731-74
Стандарт ГОСТ 8731-74 устанавливает технические требования к горячедеформированным бесшовным трубам общего назначения из углеродистой и легированной стали. Документ разделяет трубы на группы А, Б, В, Г и Д в зависимости от того, какие показатели нормируются: механические свойства, химический состав, оба параметра одновременно, проверка на термообработанных образцах или только испытательное гидравлическое давление.
Для труб из легированной стали 15Х5М применяют группу В или Г, где контролируют химический состав и механические свойства. Размеры и предельные отклонения должны соответствовать ГОСТ 8732 и ГОСТ 9567. Поверхность должна быть без трещин, плен, рванин и закатов. Допускаются незначительные забоины, вмятины, риски, следы зачистки и мелкие плены, если они не выводят толщину стенки за пределы минусовых отклонений.
Концы труб обрезают под прямым углом и зачищают от заусенцев. Для изделий, предназначенных под сварку, при наличии соответствующего требования выполняют фаски. Каждую трубу осматривают и обмеряют. При наличии требования к гидравлическому испытанию проверке подвергают каждую трубу партии. Для контроля механических свойств, химического состава и других показателей от партии отбирают образцы в количестве, установленном стандартом.
Область применения и условия эксплуатации
Бесшовные трубы из стали 15Х5М применяют в установках, работающих при температуре до 600 °C. Интенсивное окалинообразование для этого материала указано при 650 °C. Изделия используют в задвижках, крепеже, трубопроводах и других деталях, для которых требуется сопротивляемость окислению при нагреве. Выбор конкретного размера и толщины стенки определяется рабочим давлением, температурой среды, способом соединения и требованиями проектной документации.
При назначении материала учитывают его свариваемость. Сталь относится к трудносвариваемым, поэтому соединение требует предварительного подогрева и последующей термической обработки. Чувствительность к флокенам требует контроля условий выплавки и охлаждения. При эксплуатации в среде, способствующей коррозии под напряжением, необходимо оценивать стойкость материала и предусматривать дополнительные меры защиты.
Для деталей машиностроения и энергетического оборудования трубы могут подвергать механической обработке. В этом случае дополнительные требования к поверхности и состоянию материала согласовывают отдельно. При толщине стенки более 45 мм механические свойства устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем, поскольку стандартные нормы распространяются на меньшие толщины.
Подбор и условия поставки
В ассортименте Федерация металла доступны бесшовные горячедеформированные трубы из легированных сталей в различных размерах по диаметру и толщине стенки. Для подбора позиции укажите требуемый размер, марку стали, группу качества по ГОСТ 8731-74, состояние материала и перечень необходимых испытаний. При заказе отдельно указывают требования к термической обработке, гидравлическому контролю, состоянию концов и дополнительным испытаниям на загиб, раздачу, сплющивание или бортование.
Трубы поставляются с сопроводительной документацией, включающей обозначение стандарта, размер, марку стали, номер партии и результаты контрольных испытаний. Продукция сопровождается сертификатами и технической документацией. Стоимость рассчитывается с учетом размера, количества, условий поставки и дополнительных требований. Доставка организуется собственным транспортом или транспортными компаниями в зависимости от объема заказа и пункта назначения. Купить трубы из жаропрочной стали можно в Федерация металла в Екатеринбурге, оставив заявку по телефону +7 (343)343-30-84 или электронной почте zakaz@fedmet.ru.