Бесшовная горячедеформированная труба 108 мм из 15Х по ГОСТ 8731-74 предназначена для работы в условиях износа и трения. Материал обеспечивает высокую твёрдость поверхностного слоя после цементации при невысокой прочности сердцевины. 5 мм определяет несущую способность трубы и возможность применения в конкретных конструкциях.
Марка 15Х и её практическое значение
Сталь содержит от 0,12 до 0,18 % углерода и от 0,7 до 1 % хрома. Кремния предусмотрено 0,17–0,37 %, марганца 0,4–0,7 %. Содержание никеля и меди допускается до 0,3 % для каждого элемента, серы и фосфора до 0,035 % каждого. Материал не чувствителен к флокенам, не склонен к отпускной хрупкости и сваривается без ограничений. Критические точки составляют Ac1 = 766 °C, Ac3 (Acm) = 838 °C, Ar3 (Arcm) = 799 °C, Ar1 = 702 °C.
Химический состав определяет поведение при термической обработке. Цементация повышает твёрдость поверхностного слоя, тогда как сердцевина остаётся пластичной. Твёрдость после отжига составляет HB 10-1 = 179 МПа, для нагартованного состояния HB 10-1 = 217 МПа. Сталь применяют для втулок, пальцев, шестерён, валиков, толкателей и других деталей, где необходимо сочетание износостойкости поверхности с вязкостью внутренних слоёв.
Модуль упругости при 20 °C составляет 2,15·105 МПа, плотность 7830 кг/м3. При 100 °C модуль снижается до 2,12·105 МПа, коэффициент линейного расширения достигает 10,2·10-6 1/°C, удельная теплоёмкость 496 Дж/(кг·°C). При 200 °C модуль упругости составляет 1,94·105 МПа, коэффициент расширения 11,5·10-6 1/°C, теплоёмкость 508 Дж/(кг·°C). С ростом температуры модуль упругости продолжает снижаться, коэффициент расширения увеличивается, что нужно учитывать при расчёте деталей для работы в нагретом состоянии.
Требования стандарта к бесшовным горячедеформированным трубам
ГОСТ 8731-74 регулирует производство горячедеформированных бесшовных труб общего назначения из углеродистой и легированной стали. Документ 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. Для группы В одновременно задаются механические свойства и химический состав. 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 и предельные отклонения должны соответствовать ГОСТ 8732 и ГОСТ 9567. Поверхность 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. Концы обрезают под прямым углом и зачищают от заусенцев. Для труб, предназначенных для сварки, требования к фаскам на концах устанавливают отдельно.
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. Методы испытаний включают растяжение, твердость, сплющивание, загиб, раздачу, бортование и гидравлическое давление. Для труб с толщиной стенки 12 мм и более по требованию потребителя проводят контроль макроструктуры.
Размеры трубы и их влияние на применение
108 мм определяет наружный размер трубы и влияет на проходное сечение, прочность и массу изделия. 5 мм задаёт несущую способность и допустимое давление. Соотношение диаметра и толщины стенки определяет жёсткость трубы при изгибе, устойчивость при сжатии и возможность соединения с другими элементами конструкции. Для расчёта рабочего давления и проверки прочности используют формулы, учитывающие эти размеры, марку стали и условия эксплуатации.
Горячедеформированные трубы изготавливают путём деформации заготовки на оправке при температуре выше температуры рекристаллизации. Такой способ обеспечивает равномерную структуру металла по сечению стенки и позволяет получать изделия с заданными механическими свойствами. Для части марок стали предусмотрена термическая обработка после деформации, режим которой устанавливают по нормативно-технической документации.
При толщине стенки более 45 мм механические свойства устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем. Для труб, предназначенных для деталей механической обработки, дополнительные требования к поверхности также согласуют отдельно. Для труб, работающих под давлением, отдельно оговаривают гидравлическое испытание или допустимый неразрушающий контроль. Дополнительные испытания на загиб, раздачу, сплющивание, бортование и проверку макроструктуры проводят при наличии соответствующего требования.
Бесшовная труба из 15Х применяется для изготовления деталей, где требуется высокая поверхностная твёрдость после цементации и относительная вязкость внутренних слоёв. Материал подходит для втулок, пальцев, шестерён, валиков, толкателей и других узлов, работающих при износе и трении. Сваривается без ограничений, что расширяет возможности применения в сварных конструкциях.
Для проверки соответствия требованиям стандарта и выбора нужной группы качества необходимо определить группу по обозначению в заказе или документации, проверить марку стали, химический состав и требуемые механические свойства. Для групп с нормированными показателями сопоставляют фактические данные с таблицами стандарта. При необходимости термической обработки режим устанавливают по нормативно-технической документации. Для труб, работающих под давлением, отдельно оговаривают гидравлическое испытание или допустимый неразрушающий контроль.
Купить бесшовную горячедеформированную трубу из 15Х можно в компании Федерация металла. Цена от 138 906 руб./тн. Продукция сопровождается необходимыми сертификатами и технической документацией. При заказе уточняйте требования к группе качества, размерам, термической обработке и дополнительным испытаниям. Для оформления заказа свяжитесь с менеджером по телефону +7 (343)343-30-84 или направьте запрос на zakaz@fedmet.ru. Условия поставки и стоимость доставки в Екатеринбург рассчитываются индивидуально с учётом параметров заказа.