Бесшовная холоднодеформированная труба 25 мм со стенкой 2.5 мм изготовлена из жаропрочной стали 20Х25Н20С2 по ГОСТ 8732-78. Изделие предназначено для работы при температуре до 1100 °C в воздушной и углеводородной средах, применяется в конструкциях печей и установок с повышенными требованиями к жаростойкости.
Материал и жаропрочные свойства
Сталь 20Х25Н20С2 содержит 24–27 % хрома, 18–21 % никеля и 2–3 % кремния. Легирующие компоненты обеспечивают стойкость к окислению при нагреве до 1100 °C и сопротивление газовой коррозии в углеводородной атмосфере. Для прутка диаметром 60 мм по ГОСТ 5949-75 приведены предел прочности 590 МПа, предел текучести 295 МПа, относительное удлинение 35 % и сужение 50 % при 20 °C. Плотность материала при комнатной температуре составляет 7720 кг/м³ и снижается до 7390 кг/м³ при 900 °C. Коэффициент линейного расширения в диапазоне 100–1000 °C изменяется от 16,1 до 18,8, теплопроводность при 100 °C указана на уровне 15, при 800 °C — 27.
Требования стандарта к холоднодеформированным трубам
ГОСТ 8732-78 устанавливает сортамент бесшовных горячедеформированных труб, однако для холоднодеформированных изделий также применяют нормы этого документа в части сочетаний диаметров и толщин стенок. Наружный диаметр определяют по сортаментной таблице, отклонение при обычной точности для диаметров до 50 мм составляет ±0,5 мм, для диаметров свыше 50 мм устанавливается процентное значение. Овальность и разностенность не могут выводить размеры за установленные пределы. Кривизна на участке длиной 1 м не должна превышать 1,5 мм при толщине стенки до 20 мм, 2,0 мм при стенке свыше 20 до 30 мм и 4,0 мм при стенке более 30 мм.
Массу одного метра рассчитывают по формуле M = 0,02466 × S × (Dн - S), где Dн — наружный диаметр в миллиметрах, S — толщина стенки в миллиметрах. Расчет ведется при плотности стали 7,850 г/см³. По длине трубы выпускают немерной длины от 4 до 12,5 м, мерной длины внутри этого диапазона, кратной мерной с припуском 5 мм на каждый рез и приблизительной длины по требованию потребителя. Предельное отклонение по длине для мерных труб до 6 м составляет +10 мм, для длины свыше 6 м или диаметра более 152 мм +15 мм.
Геометрия и подбор размеров
Диаметр 25 мм соответствует таблицам сортамента. Толщина стенки 2.5 мм определяет массу погонного метра, прочность изделия и допустимую кривизну. При подборе необходимо учитывать соотношение наружного диаметра к толщине стенки, которое влияет на жесткость конструкции и возможность деформации при нагреве. Для точного расчета массы партии используют значения из таблиц стандарта либо формулу с фактическими размерами.
Холоднодеформированная труба отличается от горячедеформированной способом изготовления, точностью размеров и качеством поверхности. При выборе между двумя видами обработки сопоставляют допуски, требования к чистоте поверхности, прямолинейности и разностенности. Для жаропрочных сталей холодная деформация может использоваться для получения меньших толщин стенки и более узких предельных отклонений по сравнению с горячей прокаткой.
Термообработка и состояние поставки
Для прутка из стали 20Х25Н20С2 указана закалка при 1100–1150 °C с охлаждением на воздухе, для тонкого листа при 1050–1100 °C с охлаждением в воде. Режим термообработки холоднодеформированной трубы согласовывают с изготовителем в зависимости от назначения изделия, требований к механическим свойствам и условий последующей сварки или гибки. Материал склонен к отпускной хрупкости, поэтому режим нагрева и скорость охлаждения должны учитывать эту особенность.
Состояние поставки может быть указано в обозначении заказа по группе ГОСТ 8731 и дополнительным условиям. Если предусмотрена поставка в термообработанном состоянии, в документации приводят параметры режима и контролируемые свойства. Для конструкций, работающих при температуре до 1100 °C, необходимо проверить соответствие механических характеристик данным по материалу с учетом вида проката и стандарта.
Применение и работа в высокотемпературных средах
Трубы из стали 20Х25Н20С2 применяют в деталях печей, конвейерных роликах, муфелях и змеевиках установок, работающих в воздушной и углеводородной атмосферах. Диапазон рабочей температуры ограничен 1100 °C. Выше этой температуры необходимо рассматривать другие жаропрочные марки с более высоким содержанием легирующих элементов. Химический состав обеспечивает защитную оксидную пленку, препятствующую окислению металла при длительном нагреве.
При проектировании конструкций необходимо учитывать изменение плотности и коэффициента линейного расширения с ростом температуры. Между 20 °C и 900 °C плотность снижается с 7720 до 7390 кг/м³, а коэффициент расширения увеличивается с 16,1 при 100 °C до 18,8 при 1000 °C. Это влияет на расчет тепловых зазоров, компенсаторов и опорных узлов. Теплопроводность при 100 °C составляет 15, при 800 °C — 27, что необходимо учитывать при расчете теплопередачи и скорости нагрева.
Купить бесшовную холоднодеформированную трубу 25 мм 2.5 мм из жаропрочной стали 20Х25Н20С2 по ГОСТ 8732-78 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 379 567 руб./тн.