Бесшовная горячедеформированная труба 108 мм с толщиной стенки 5 мм из 40Х изготавливается по ГОСТ 8731-74. Этот стандарт устанавливает технические требования к горячедеформированным бесшовным трубам общего назначения из углеродистой и легированной стали. Документ определяет группы качества, правила назначения механических свойств и химического состава, требования к поверхности и концам изделий, порядок испытаний и приемки.
Материал и его свойства
Сталь 40Х представляет собой конструкционную легированную хромистую сталь для деталей, которым требуется повышенная прочность после соответствующей термической обработки. Массовая доля углерода находится в диапазоне 0,36–0,44%, а хрома, основного легирующего элемента, содержится 0,8–1,1%. Кремний и марганец нормируются в пределах 0,17–0,37% и 0,5–0,8% соответственно. Никель и медь допускаются до 0,3% каждый, содержание серы и фосфора ограничивается значением до 0,035%.
По технологическим свойствам сталь относится к трудносвариваемым материалам. Она чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости, поэтому режим обработки и требования к конкретному изделию определяют по соответствующей нормативной документации. Критические точки приведены как Ac1 = 743 °C, Ac3 (Acm) = 782 °C, Ar3 (Arcm) = 730 °C и Ar1 = 693 °C.
Размеры и геометрия трубы
Наружный диаметр 108 мм и толщина стенки 5 мм определяют габариты изделия и его пригодность для заданной конструкции. Размеры и предельные отклонения должны соответствовать ГОСТ 8732 и ГОСТ 9567. Концы обрезают под прямым углом и зачищают от заусенцев. Для отдельных изделий допускается фаска, а требования к фаскам на концах труб под сварку устанавливаются при наличии соответствующего условия.
Поверхность труб должна быть без трещин, плен, рванин и закатов. Допускаются отдельные незначительные забоины, вмятины, риски, тонкий слой окалины, следы зачистки и мелкие плены, если они не выводят толщину стенки за пределы минусовых отклонений.
Требования стандарта и группы качества
ГОСТ 8731-74 разделяет трубы на группы А, Б, В, Г и Д. Для группы А нормируются механические свойства труб из отдельных марок углеродистой стали. Группа Б предусматривает нормирование химического состава спокойной стали по связанным нормативным документам. Для группы В одновременно задаются механические свойства и химический состав, а перечень марок включает стали, требования к которым установлены ГОСТ 1050, ГОСТ 4543, ГОСТ 19281 и ГОСТ 380.
В группе Г химический состав нормируется по маркам стали, а механические свойства контролируют на термообработанных образцах. Группа Д не предусматривает нормирования механических свойств и химического состава, но требует нормирования испытательного гидравлического давления. Размеры изделия сверяют с нормативными документами на сортамент, а не только с обозначением стандарта.
Механические свойства и контроль
Для труб из 40Х, изготовленных по ГОСТ 8731-74, в справочных данных указаны предел прочности 657 МПа и относительное удлинение 9%. Эти значения относятся к конкретному виду продукции и режиму изготовления. Требования к качеству могут различаться в зависимости от выбранной группы, марки стали, толщины стенки и условий контроля. При толщине стенки более 45 мм механические свойства устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.
Трубы принимают партиями. Партия состоит из изделий одного размера по диаметру и толщине стенки, одной марки стали и одного вида термической обработки, если такая обработка применялась. Каждую трубу осматривают и обмеряют. Для контроля ряда показателей от партии отбирают образцы, а гидравлическому испытанию по установленному требованию подвергают каждую трубу.
Физические характеристики материала
С повышением температуры от 100 до 700 °C модуль упругости снижается с 2,11 × 105 МПа до 1,43 × 105 МПа, плотность уменьшается с 7800 кг/м3 до 7590 кг/м3, а удельное электрическое сопротивление растёт с 285 × 10-9 Ом·м до 936 × 10-9 Ом·м. Теплопроводность также уменьшается с 46 Вт/(м·град) до 28,8 Вт/(м·град). При инженерных расчётах используют значения для нужной температуры и уточняют, к какому состоянию материала относится конкретная таблица.
Применение и выбор изделия
В справочных данных для 40Х указаны оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси и втулки. Материал также встречается в ассортименте труб, кругов, прутков, листов, полос, шин, квадратов и шестигранников. Конкретное назначение изделия определяют по его размерам, группе качества, марке стали и условиям эксплуатации.
При выборе необходимо сопоставлять марку с назначением изделия, рабочей средой, температурой, давлением, способом соединения и последующей обработкой. Одна и та же конструкция трубы при разных марках металла может иметь различия в допустимой нагрузке, устойчивости к нагреву и воздействию среды, а также в особенностях резки, гибки и сварки. Для сварных соединений в справочном материале указаны подогрев до 200–300 °C во время сварки и последующий отжиг как дополнительные операции для трудносвариваемой стали.
Заказать трубу 108 мм с толщиной стенки 5 мм из 40Х можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 146 190 руб./тн. При оформлении заказа отдельно указывают требования к термической обработке, гидравлическому контролю, состоянию концов и дополнительным испытаниям. Стоимость доставки рассчитывается индивидуально с учётом параметров заказа и пункта назначения.