Металлопедия: справочник по металлу и стали

Металлопедия: справочник по металлу и стали

53 терминов • 6 разделов • коротко, точно, с цифрами

Энциклопедия по металлу для тех, кто покупает, проектирует и принимает трубы. Каждый термин - это определение в одну фразу, суть без воды, ключевые числа таблицей и ответ на вопрос «где это встречается в трубах». Ссылки ведут в библиотеку стандартов, статьи и каталог.

Металлы и сплавы

Из чего делают трубы: железо, углерод, сталь, чугун, легирующие элементы и цветные металлы в трубопроводах.

Сталь Сплав железа с углеродом (до 2,14 % C) и другими элементами; основной конструкционный материал для труб. Читать → Железо и углерод Основа любой стали: железо задаёт пластичность и свариваемость, углерод - прочность и твёрдость. Читать → Чугун Сплав железа с углеродом более 2,14 % C; хрупкий, но литейный и стойкий к износу - из него льют фитинги, задвижки, канализационные трубы. Читать → Легирующие элементы Добавки в сталь (Cr, Ni, Mo, Mn, Si, V, Ti, Nb и др.), целенаправленно меняющие её прочность, стойкость и свариваемость. Читать → Хром, никель, молибден Три главных легирующих элемента: хром даёт коррозионную стойкость, никель - вязкость и аустенит, молибден - жаропрочность и стойкость к хлоридам. Читать → Нержавеющая сталь Сталь с содержанием хрома не менее 10,5 %, образующая на поверхности самовосстанавливающуюся пассивную плёнку оксида хрома. Читать → Медь и латунь в трубопроводах Цветные металлы для внутренних сетей: медь - водоснабжение и отопление, латунь (Cu-Zn) - арматура и фитинги. Читать →

Классификация и маркировка сталей

Как читать марку стали и что стоит за классами: углеродистые, легированные, качественные, группы прочности.

Углеродистые стали Стали без специального легирования (Mn до 1 %, Si до 0,4 %); по углероду делятся на низко-, средне- и высокоуглеродистые. Читать → Низколегированные стали Стали с суммой легирующих до 2,5 % (09Г2С, 17Г1С, 10Г2): прочнее углеродистых при той же свариваемости, хладостойкие. Читать → Легированные стали Стали с суммой легирующих выше 2,5 %: жаропрочные, коррозионностойкие, износостойкие - для особых условий работы. Читать → Стали обыкновенного качества (Ст0-Ст6) Самые массовые и дешёвые углеродистые стали по ГОСТ 380 с повышенным допуском по сере и фосфору; Ст3 - основа электросварных труб. Читать → Качественные конструкционные стали (08-85) Углеродистые стали по ГОСТ 1050 с жёстким контролем примесей; марка - это сотые доли процента углерода: сталь 20 = 0,20 % C. Читать → Маркировка сталей: как читать марку Российская марка кодирует состав: цифры впереди - углерод в сотых, буквы - легирующие элементы, цифры после букв - их проценты. Читать → Степень раскисления: сп, пс, кп Спокойная, полуспокойная и кипящая сталь различаются остаточным кислородом; для сварных конструкций и труб предпочтительна спокойная (сп). Читать → Группы и классы прочности (К, API) Классы прочности маркируют сталь трубы по её механике: российский «К» - временное сопротивление в кгс/мм², API (J55, N80, L80) - предел текучести в ksi. Читать → Хладостойкость и категории по температуре Способность стали не переходить в хрупкое состояние на морозе; задаётся ударной вязкостью при отрицательных температурах и категорией поставки. Читать →

Механические и физические свойства

Что означают цифры в сертификате: предел текучести, временное сопротивление, удлинение, твёрдость, ударная вязкость.

Предел текучести Напряжение, при котором сталь начинает деформироваться необратимо; главная расчётная характеристика для трубопроводов и конструкций. Читать → Временное сопротивление (предел прочности) Максимальное напряжение, которое выдерживает образец до разрушения; именно эта величина зашифрована в классе прочности «К». Читать → Относительное удлинение Мера пластичности: на сколько процентов образец вытянулся к моменту разрыва; чем выше - тем безопаснее сталь ведёт себя под перегрузкой. Читать → Твёрдость: HB, HRC, HV Сопротивление металла вдавливанию; методы Бринелля, Роквелла и Виккерса дают разные шкалы, но все они косвенно связаны с прочностью. Читать → Ударная вязкость KCU и KCV Работа, затраченная на разрушение надрезанного образца ударом; показывает, склонна ли сталь к хрупкому разрушению, особенно на холоде. Читать → Свариваемость Способность стали образовывать качественное соединение без трещин и потери свойств; главный ориентир - эквивалент углерода. Читать → Эквивалент углерода (Cэкв) Расчётная величина, приводящая влияние легирующих к «условному углероду»; при Cэкв ≤ 0,45 сталь сваривается без подогрева. Читать → Плотность стали 7850 кг/м³ - константа, через которую считают вес трубы, проката и конструкций; у нержавеющих сталей ~7900-8000 кг/м³. Читать → Модуль упругости (модуль Юнга) Жёсткость стали в упругой зоне - около 2·10⁵ МПа для всех марок; от него зависят прогибы и устойчивость, но не прочность. Читать → Жаропрочность и жаростойкость Жаропрочность - сохранение прочности при высокой температуре под нагрузкой; жаростойкость - стойкость к окалине. Это разные свойства и разные стали. Читать →

Структура металла и термообработка

Как устроена сталь изнутри и как нормализация, закалка, отпуск и деформация меняют её свойства.

Кристаллическая решётка железа Атомы железа упакованы в решётку ОЦК (α-железо, феррит) или ГЦК (γ-железо, аустенит); переход между ними при нагреве - основа всей термообработки. Читать → Феррит, перлит, аустенит, мартенсит Структурные составляющие стали: мягкий феррит, прочный слоистый перлит, высокотемпературный аустенит и твёрдый закалочный мартенсит. Читать → Термическая обработка стали Управляемый нагрев и охлаждение, меняющие структуру и свойства без изменения формы: отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Читать → Нормализация Нагрев выше критической точки и охлаждение на воздухе: измельчает зерно, выравнивает структуру, повышает ударную вязкость - штатная ТО горячедеформированных труб. Читать → Закалка и отпуск Закалка фиксирует твёрдый мартенсит быстрым охлаждением, отпуск снимает хрупкость; вместе - «улучшение», дающее высокую прочность с вязкостью. Читать → Отжиг Медленное охлаждение после нагрева: снимает внутренние напряжения и наклёп, возвращает пластичность - например, после холодной деформации труб. Читать → Горячая и холодная деформация Горячая (выше температуры рекристаллизации) даёт крупный сортамент и вязкую структуру; холодная - точную геометрию и наклёп. Читать → Наклёп (деформационное упрочнение) Рост прочности и твёрдости при холодной деформации за счёт искажения решётки; снимается отжигом. Читать →

Коррозия и защита

Почему металл разрушается, какие бывают виды коррозии и чем защищают трубы: цинкование, покрытия, катодная защита.

Коррозия металла Самопроизвольное разрушение металла при взаимодействии со средой; для стали - главным образом электрохимическое окисление во влаге. Читать → Виды коррозии: сплошная, питтинг, МКК, КРН Равномерная коррозия предсказуема, а локальные виды - питтинг, межкристаллитная и коррозионное растрескивание - разрушают металл незаметно. Читать → Электрохимическая коррозия Разрушение металла как анода гальванической пары в электролите; объясняет ржавление во влажном грунте и опасность контакта разных металлов. Читать → Стойкость к сероводороду (H₂S) Способность стали работать в кислых средах нефтегаза без водородного и сульфидного растрескивания; проверяется по NACE MR0175 / ISO 15156. Читать → Цинкование Покрытие стали цинком (горячее, гальваническое, термодиффузионное), защищающее и барьером, и «жертвенно» - цинк корродирует вместо стали. Читать → Полимерные и изоляционные покрытия Заводская изоляция труб (экструдированный полиэтилен, эпоксидные, ВУС) отсекает металл от среды; основа защиты подземных трубопроводов. Читать → Катодная защита Электрохимический метод: трубу делают катодом с помощью протекторов или внешнего тока - коррозия останавливается даже при дефектах изоляции. Читать → Окалина Слой оксидов железа, образующийся при горячей прокатке и нагреве; должен удаляться перед покрытием и сваркой. Читать →

Термины, обозначения и единицы

Язык трубного рынка: Ду и Dн, Ру, МПа и атмосферы, сортамент, плавка, паспорт качества, ГОСТ и ТУ.

Ду (DN) и наружный диаметр Dн Ду - условный проход, номинал для стыковки арматуры; Dн - реальный наружный диаметр трубы. Ду 50 ≠ 50 мм: у ВГП это Dн 60 мм. Читать → Ру (PN) - условное давление Номинальное давление, на которое рассчитаны арматура и соединения при 20 °C; с ростом температуры допустимое давление снижается. Читать → МПа, бар, атм, кгс/см² 1 МПа = 10 бар ≈ 10,2 кгс/см² ≈ 9,87 атм; в ГОСТах давление и прочность даны в МПа, в быту и старых ТУ - в атмосферах и кгс. Читать → Сортамент Перечень стандартных размеров проката (диаметр × стенка × длина), закреплённый в ГОСТе; определяет, что реально выпускают заводы. Читать → Мерная, немерная и кратная длина Мерная - фиксированная длина по заказу, немерная - в диапазоне ГОСТа, кратная - сумма мерных с припуском на рез; влияет на цену и отходы. Читать → Плавка и паспорт качества Плавка - партия стали одной выплавки с единым химсоставом; паспорт (сертификат) качества привязывает трубу к плавке и результатам испытаний. Читать → Сертификат соответствия и декларация Документы, подтверждающие соответствие продукции техрегламенту или стандарту; не путать с паспортом качества завода. Читать → ГОСТ, ГОСТ Р, ТУ, ПНСТ: чем отличаются ГОСТ - межгосударственный стандарт, ГОСТ Р - российский, ПНСТ - предварительный национальный, ТУ - документ конкретного производителя. Читать → Предельные отклонения и минусовой допуск Коридор, в котором фактический размер трубы считается годным. У стенки горячедеформированных труб допуск несимметричный: минус больше плюса, поэтому партия легче расчёта. Читать → Овальность, разностенность и кривизна Три отклонения формы трубы. Овальность и разностенность отдельного числа в ГОСТ 8732-78 не имеют - они ограничены допусками по диаметру и стенке; у кривизны норма своя, в миллиметрах на метр. Читать → Торцовка, фаска и разделка кромок Три разные операции с торцом: торцовка выравнивает рез, фаска притупляет кромку, разделка готовит стык под сварку. Параметры разделки задаёт стандарт на сварное соединение, а не на трубу. Читать →

Глоссарий А-Я

Все термины и их синонимы по алфавиту.

ВГДЖЗКЛМНОПРСТУФХЦЧЭA-Z0-9
Г
Д
З
К
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Э
A-Z
  • API 5CT - см. Группы и классы прочности (К, API)
  • Cэкв - см. Эквивалент углерода (Cэкв)
  • CE - см. Эквивалент углерода (Cэкв)
  • Cr - см. Хром, никель, молибден
  • DN - см. Ду (DN) и наружный диаметр Dн
  • E - см. Модуль упругости (модуль Юнга)
  • Fe-C - см. Железо и углерод
  • H2S - см. Стойкость к сероводороду (H₂S)
  • J55 - см. Группы и классы прочности (К, API)
  • KCU - см. Ударная вязкость KCU и KCV
  • KCV - см. Ударная вязкость KCU и KCV
  • L80 - см. Группы и классы прочности (К, API)
  • Mo - см. Хром, никель, молибден
  • N80 - см. Группы и классы прочности (К, API)
  • NACE - см. Стойкость к сероводороду (H₂S)
  • Ni - см. Хром, никель, молибден
  • PN - см. Ру (PN) - условное давление
  • tensile strength - см. Временное сопротивление (предел прочности)
  • yield strength - см. Предел текучести
0-9
  • 09Г2С расшифровка - см. Маркировка сталей: как читать марку
  • 12Х18Н10Т расшифровка - см. Маркировка сталей: как читать марку
  • 7850 - см. Плотность стали
  • δ - см. Относительное удлинение
  • δ5 - см. Относительное удлинение
  • σ0,2 - см. Предел текучести
  • σв - см. Временное сопротивление (предел прочности)
  • σт - см. Предел текучести

Отправьте запрос и получите актуальные цены

Возьмем на себя резку и доставку трубы до вашего объекта