Цель проведении испытаний:
Определить качество металла участка трубы
Образец для проведения испытаний
Рисунок 1 – Внешний вид образца участка трубы. Слева – с внутренней стороны. Справа – с внешней
Резание образца проводилось на автоматическом абразивном станке серии SERVOCUT 30X с применением отрезных дисков Ø300 мм.
Для проведения металлографического анализа и анализа химического состава от образца отрезались отдельные участки, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2 – Заготовки, отобранные от образца для проведения анализа химического состава, механических свойств и металлографического анализа
1. Измерения толщины стенки участка трубы
По результатам серии измерений установлено, что толщина стенки участка трубы составляет: 11,98±0,08 мм
2. Анализ химического состава
Измерения химического состава металла проводили на оптико-эмиссионном спектрометре MVS-1000, OBLF GmbH
Результаты определения химического состава представлены в таблице 1
Таблица 1 – Химический состав образца и сопоставление с ГОСТ
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | V | Al | Cu | As | |
| Образец | 0,20 | 0,6 | 1,6 | 0,05 | 0,027 | 0,014 | 0,04 | <0,001 | 0,0031 | 0,05 | 0,003 |
| ГОСТ 19282-73Марка: 17Г1С | 0,15 — 0,2 | 0,4 — 0,6 | 1,15 — 1,60 | до 0,3 | до 0,035 | до 0,03 | до 0,3 | до 0,12 | 0,02 — 0,05 | до 0,3 | до 0,08 |
Углеродный эквивалент Сэ = 0,51%
По химическому составу сталь соответствует марке 17Г1С
3. Металлографический анализ структуры металла образца трубы
Рисунок 3 ‑ Микроструктура образца стали. Оптическая микроскопия
Структура стали феррито-перлитная с выделениями цементита. В направлении деформации наблюдается полосчастость расположения перлита в полосчатом равноосном феррите (ГОСТ Р 54570-2011) 8-10 балла (ГОСТ 5639-82).
4. Определение глубины коррозионных повреждений внутренней поверхности трубы
Рисунок 4 — Структура внутренней поверхности образца стали. Оптическая микроскопия
Как видно из рисунка 4 шероховатость поверхности не превышает 100 мкм, а коррозионные повреждения (указаны стрелками) распространяются на глубину не более 150 мкм, что составляет 1,2% от всей толщины трубы.
5. Механические свойства
Твердость стали составляет 176 ± 11 HB 1/30, что не превышает требований к твердости (не более 255 HB) по ГОСТ 1050-88 для сортового проката. Твердость для листового проката труб не ГОСТируется.
Механические свойства стали 17Г1С в зависимости от назначения по ГОСТ приведены в Таблице 2
| Сталь низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная: ГОСТ 19282-73 | Трубы стальные электросварные:ГОСТ 10705-80 | Образец Заказчикапри испытании на разрыв по ГОСТ 1497-84 | |
| Временное сопротивление разрыву (Предел прочности), Н/мм2 | 510 | 490 | 520±1 |
| Предел текучести, Н/мм2 | 355 | 343 | 393±3 |
| Относительное удлинение, % | 23 | 20 | 33,7±0,4 |
По своим механическим свойства сталь удовлетворяет требованиям ГОСТ 10705-80 и 19282-73
Механические свойства металла трубы удовлетворяют требованиям ГОСТ 19281-89 к классу прочности 390.
В соответствии с ГОСТ 19281-89, прокат с нормированным углеродным эквивалентом Сэ должен быть: не более 0,49% для стали класса прочности 390.