Бесшовная углеродистая труба из Ст20 производится горячедеформированным методом и соответствует требованиям ТУ 14-3Р-62-2002. Наружный диаметр изделия составляет 76 мм, толщина стенки 3 мм. Продукция поставляется в термически обработанном состоянии после отпуска при температуре 680-790 °С с последующим травлением.
Материал и его свойства
Сталь Ст20 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям с контролируемым химическим составом. Содержание углерода в материале находится в пределах 0,17-0,24 %, марганца 0,35-0,65 %, кремния 0,17-0,37 %. Предельное содержание серы ограничено значением 0,04 %, фосфора 0,035 %.
Критическая температура хрупкости составляет 20 °C. Материал не чувствителен к флокенам, не склонен к отпускной хрупкости и характеризуется свариваемостью без ограничений, что допускает сварку без предварительного подогрева и последующей термической обработки. Критические точки фазовых превращений: Ac1 = 724 °C, Ac3 = 845 °C, Ar3 = 815 °C и Ar1 = 682 °C.
Размеры и требования технических условий
Документ ТУ 14-3Р-62-2002 устанавливает требования к бесшовным горячедеформированным трубам из стали 15Х5М, предназначенным для коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов. Технические условия распространяются на продукцию, изготовленную из кованой, ободранной и сверленой заготовки либо из слитков электрошлакового переплава. В документе приведены наружные диаметры от 273 до 550 мм и толщины стенки от 10 до 36 мм.
Трубы производят немерной длины в пределах от 4 до 11,9 м. В каждой партии допускается не более 1,0 % труб по массе длиной не менее 2,5 м. Овальность и разностенность не должны выводить фактические размеры за установленные предельные отклонения по наружному диаметру и толщине стенки. Кривизна участка длиной 1 м не должна превышать 1,5 мм при толщине стенки до 20 мм, 2,0 мм при толщине свыше 20 до 30 мм и 4,0 мм при толщине более 30 мм.
Механические свойства и контроль качества
Для горячедеформированных труб по ГОСТ 550-75 указаны временное сопротивление 431 МПа, предел текучести 255 МПа, относительное удлинение 22 % и относительное сужение 50 %. Согласно ТУ 14-3Р-62-2002, нормы механических свойств включают временное сопротивление не менее 588 Н/мм², предел текучести не менее 412 Н/мм², относительное удлинение не менее 19 % и относительное сужение не менее 65 %. Твердость по Бринеллю не должна превышать 220, а ударная вязкость KCU должна быть не менее 98 Дж/см².
Макроструктура контролируется на отсутствие подусадочной рыхлости, трещин, флокенов, расслоений, неметаллических и инородных металлических включений, затонувшей корочки и других видимых нарушений сплошности. Загрязненность неметаллическими включениями ограничивается средним баллом 3 по сульфидам и 3 по оксидам и силикатам.
Каждая труба проходит неразрушающий контроль для выявления продольных дефектов ультразвуковым или электромагнитным методом. Также предусмотрены гидравлическое испытание по ГОСТ 3845 и испытание на сплющивание. Химический состав принимается по документу о качестве трубной заготовки.
Физические характеристики стали
Плотность Ст20 при 20 °C составляет 7859 кг/м³. Модуль упругости первого рода при этой температуре равен 2,13 × 10⁵ МПа. Теплопроводность при 100 °C составляет 50,6 Вт/(м·град), удельная теплоёмкость при той же температуре 486 Дж/(кг·град). Твердость после отжига по ГОСТ 1050-88 составляет HB 10⁻¹ = 163 МПа, для калиброванного нагартованного проката 207 МПа.
Требования к поверхности и оформлению концов
На наружной и внутренней поверхностях не допускаются плены, трещины, рванины и закаты. Отдельные незначительные раковины, забоины, вмятины, риски, рябизна, следы зачистки и мелкие плены допустимы, если они не выводят толщину стенки за минимальные размеры. Наличие окалины на поверхности допускается.
Концы труб с толщиной стенки до 20 мм обрезают под прямым углом, зачищают от заусенцев и выполняют фаску под углом 35-40° к торцу, оставляя торцовое кольцо шириной 1,0-4,0 мм. Трубы с толщиной стенки 20 мм и более допускается обрезать автогеном. Маркировка наносится клеймами и несмываемой краской.
Приемка и испытания продукции
Трубы предъявляют к приемке партиями. В одну партию включают продукцию одного размера, одного режима термической обработки и из металла одной плавки. Количество труб в партии не должно превышать 50 штук. Каждая труба подвергается осмотру, обмеру и неразрушающему контролю по методике изготовителя.
Для контроля макроструктуры, загрязненности, механических свойств и испытания на сплющивание отбирают две трубы от партии. Испытание на растяжение проводят по ГОСТ 10006, ударный изгиб при толщине стенки более 12 мм по ГОСТ 9454, сплющивание по ГОСТ 8695, контроль макроструктуры по ГОСТ 10243, загрязненность по ГОСТ 1778, твердость по ГОСТ 9012. При неудовлетворительном результате проводят повторное испытание на удвоенной выборке либо допускают повторную термическую обработку с последующим предъявлением продукции к сдаче.
Применение и условия эксплуатации
Основные направления применения стали Ст20 связаны с изготовлением труб перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления. Материал применяется в конструкциях, работающих при температурах до 350 °C. Листы из этой стали используют для штампованных деталей, а также для цементуемых деталей длительной и весьма длительной службы.
Для труб по ТУ 14-3Р-62-2002 основным назначением являются коммуникации нефтеперерабатывающих заводов. При выборе изделия учитывают диаметр, толщину стенки, механические свойства, требования к контролю качества и условия эксплуатации. Продукция поставляется с документом о качестве, содержащим номер трубы и режим термической обработки.
Подобрать бесшовную углеродистую трубу с требуемыми характеристиками и уточнить наличие можно в компании Федерация металла. Поставка продукции организуется с учётом параметров заказа, комплектации и пункта назначения. Купить трубы из Ст20 по ТУ 14-3Р-62-2002 можно с доставкой в Екатеринбург и другие регионы.