Бесшовная холоднодеформированная труба 159 мм с толщиной стенки 10 мм изготовлена из стали 15Х5М по ГОСТ 550-75. Марка 15Х5М представляет собой жаропрочную низколегированную сталь мартенситного класса, рассчитанную на применение при температуре до 600 °C. Основным легирующим элементом является хром, содержание которого находится в диапазоне 4,5–6 %, также в составе присутствует молибден в количестве 0,45–0,6 %. Материал предназначен для изделий, работающих в условиях повышенной температуры с сопротивляемостью окислению при нагреве.
ГОСТ 550-75 устанавливает технические условия для стальных бесшовных труб, применяемых в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Стандарт распространяется на холоднодеформированные, теплодеформированные и горячедеформированные трубы, подразделяя продукцию на группы А и Б в зависимости от назначения. Для холоднодеформированных труб из легированной стали при диаметре 159 мм предельное отклонение по наружному диаметру нормируется с учетом требований высшей категории качества. Предельное отклонение по толщине стенки составляет ±8 %.
Механические свойства и требования к качеству
Для труб из стали 15Х5М, изготовленных по ГОСТ 550-75, установлены нормы временного сопротивления разрыву, предела текучести, относительного удлинения и сужения. По справочным данным для горячедеформированных труб из этой марки стали предел кратковременной прочности составляет 392 МПа, предел текучести 216 МПа, относительное удлинение 22 %, относительное сужение 50 %, ударная вязкость 1180 кДж/м². Для холоднодеформированных изделий после термической обработки показатели могут отличаться в зависимости от режима отжига и размеров проката.
Трубы должны поставляться в термически обработанном состоянии. Сталь 15Х5М относится к трудносвариваемым, чувствительна к флокенам и не склонна к отпускной хрупкости. В справочной документации для этого материала указаны предварительный подогрев до 200–300 °C во время сварки и последующая термообработка, включая отжиг. Критические точки составляют Ac1 = 815 °C, Ac3 = 848 °C, Ar3 = 775 °C и Ar1 = 718 °C.
Требования к геометрии и отклонениям
Для труб группы А по стандарту предусмотрена мерная длина с минимальным значением 4 м. Овальность и разностенность не должны выходить за пределы, установленные для диаметра и толщины стенки. Кривизна участка трубы группы А не может быть более 1,5 мм на 1 м, а по всей длине не более 8 мм. Концы труб обрезают под прямым углом, косина реза не должна превышать 2°.
На поверхности не допускаются плены, трещины, рванины, закаты и волосовины. В макроструктуре не допускаются видимые без увеличительных приборов трещины, расслоения и флокены. Проверке наружной и внутренней поверхностей, размеров и дефектоскопии подвергают каждую трубу. Контроль размеров выполняют с обоих концов трубы штангенциркулем, микрометрами, скобами и рулеткой.
Физические свойства стали 15Х5М
Для стали 15Х5М приведены физические характеристики при температурах от 20 до 600 °C. Плотность уменьшается с 7750 кг/м³ при 20 °C 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 составляет 430 Дж/(кг·град) при 20 °C и 483 Дж/(кг·град) при 100 °C. Удельное электросопротивление для температур 400–600 °C составляет 1,78, 1,45 и 1,02 × 10−6 Ом·м соответственно. Эти значения учитывают при расчете теплового расширения, нагрева и охлаждения элементов конструкций, работающих при повышенных температурах.
Испытания и контроль качества
Стандарт предусматривает испытания на растяжение, твердость, ударный изгиб, раздачу и сплющивание. Приемку проводят партиями, состоящими из труб одного размера и одного режима термической обработки, а для легированных сталей также одной плавки. Испытания на растяжение, ударный изгиб, раздачу, сплющивание и контроль макроструктуры выполняют по установленной выборке. Гидравлическому испытанию подвергают 2 % труб, но не менее двух изделий от партии.
Гидравлическое испытание проводят по ГОСТ 3845 с выдержкой под давлением не менее 10 с. Испытательное давление определяют по ГОСТ 3845, но оно не должно превышать 30 МПа. Допускается заменить гидравлическое испытание контролем каждой трубы неразрушающими методами, если они обеспечивают проверку соответствия нормам испытательного давления. По требованию потребителя выполняют дефектоскопию неразрушающими методами.
Маркировка и документ о качестве
Результаты контроля используют при оформлении документа о качестве. В условном обозначении изделия указывают группу, наружный диаметр, толщину стенки, длину и марку стали. Для продукции группы А дополнительно контролируют соответствие размерам, кривизне, овальности, разностенности и установленным предельным отклонениям. Эти сведения должны быть согласованы с документом о качестве.
Подбор и поставка холоднодеформированных труб
При подборе трубы определяют способ деформации, наружный диаметр 159 мм, толщину стенки 10 мм, длину и марку стали 15Х5М. Эти параметры согласовывают с обозначением изделия и требованиями нормативного документа ГОСТ 550-75. Компания Федерация металла предлагает бесшовные холоднодеформированные трубы с необходимыми сертификатами и технической документацией. Купить продукцию можно с организацией доставки в Екатеринбург собственным транспортом или транспортными компаниями.