Apa Itu Pipa Mulus GOST 550 Steel 20
Pipa mulus yang terbuat dari Baja 20 adalah salah satu produk tabung karbon polos standar yang digunakan dalam praktik Rusia dan CIS untuk layanan uap, air, gas, dan teknik umum. Baja 20 adalah definisi material: ini adalah baja struktural karbon rendah yang komposisi kimia dan sifat mekaniknya ditetapkan dalam GOST 1050, dan merupakan tingkatan yang digunakan untuk memverifikasi kekuatan dan keuletan pipa.
Rute pembuatannya adalah rute mulus yang sama yang digunakan untuk tabung baja karbon di mana pun: billet padat diubah menjadi cangkang berongga dengan cara ditusuk, cangkang dipanjangkan dan diukur, dan tabung yang sudah jadi diberi perlakuan panas, diluruskan, dan diuji. Apa yang membedakan pesanan Baja 20 adalah kontrol material pada setiap langkah, karena kadar karbon rendah dan kandungan paduan rendah memberikan sifat mampu bentuk dan kemampuan las yang baik namun membiarkan parameter proses memikul seluruh beban untuk mencapai akurasi dimensi dan kualitas permukaan yang diperlukan.
Bahan Dasar: Baja 20 hingga GOST 1050
Baja 20 adalah baja struktural murni dengan kandungan karbon nominal sekitar seperlima persen, itulah sebabnya baja ini ditentukan berdasarkan nomor, bukan berdasarkan kelas kekuatan. Tingkat karbon yang rendah membuat baja menjadi ulet dan dapat dilas, sementara silikon dan mangan memberikan kekuatan dan deoksidasi.
| Elemen | Kisaran tipikal hingga Gost 1050 |
|---|---|
| Karbon | 0,17 hingga 0,24 persen |
| Silikon | 0,17 hingga 0,37 persen |
| mangan | 0,35 hingga 0,65 persen |
| Fosfor | maksimal 0,030 persen |
| Sulfur | maksimal 0,035 persen |
| Kromium, nikel dan tembaga | Batas sisa ditetapkan oleh standar |
| Milik | Persyaratan khas untuk Gost 1050 |
|---|---|
| Kekuatan tarik | minimal 410 MPa |
| Kekuatan hasil | minimal 245 MPa |
| Pemanjangan | Minimal 25 persen |
Karena sifatnya yang ulet dan dapat dilas, maka digunakan untuk pipa uap dan air panas, tabung boiler dan penukar panas dalam layanan tekanan rendah dan menengah, saluran gas dan air, dan pipa mekanis umum. Persyaratan dimensi untuk tabung jadi mengikuti standar tabung mulus Gost yang berlaku untuk produk deformasi panas dan deformasi dingin.
Rute Panas: Pemanasan, Penusukan, dan Penggulungan
Prosesnya dimulai dengan pemilihan billet atau batangan baja dengan kualitas yang benar, yang dipotong sesuai berat yang dibutuhkan dan diperiksa apakah ada cacat permukaan. Billet tersebut kemudian dipanaskan dalam tungku pemanas ulang hingga kisaran suhu di mana baja dapat ditempa. Pemanasan harus merata di seluruh bagian dan waktu perendaman harus cukup lama untuk menyamakan suhu, karena inti yang dingin tidak akan menembus dengan sempurna dan permukaan yang terbakar tidak akan menggelinding.
Setelah billet mencapai suhu yang diperlukan, billet ditusuk. Pabrik penusuk memaksa mandrel melewati bagian tengah baja yang dipanaskan, membuka cangkang berongga dan sekaligus memanjangkannya. Cangkang yang ditusuk kemudian memanjang dan dibentuk dengan cara pengerolan panas, menggunakan plug mill, mandrel mill atau Assel atau Diescher tipe mill tergantung pada kisaran ukuran dan ketebalan dinding. Selama penggulungan, diameter luar dikurangi, ketebalan dinding dibawa ke nilai yang diperlukan dan panjangnya bertambah. Penggulungan juga menghaluskan struktur butiran dan meningkatkan sifat mekanik baja.
Setelah digulung, tabung dipanaskan kembali atau ditahan untuk pengukuran, dilewatkan melalui pabrik pengukur dan pereduksi agar diameternya sesuai toleransi, didinginkan di atas alas pendingin, diluruskan dan dipotong memanjang. Masing-masing langkah ini meninggalkan jejak tersendiri pada produk jadi: ukuran mengontrol diameter, pelurusan mengontrol haluan, dan praktik pendinginan memengaruhi struktur mikro akhir.
Rute Dingin: Menggambar, Annealing dan Finishing
Gambar dingin digunakan jika diperlukan toleransi yang lebih ketat, dinding yang lebih tipis, atau penyelesaian permukaan yang unggul. Cangkang atau tabung canai panas terlebih dahulu diasamkan untuk menghilangkan kerak oksida, kemudian dilapisi dengan pembawa pelumas sehingga pelumas gambar dapat menempel. Tabung yang telah disiapkan kemudian ditarik melalui cetakan dan melewati mandrel pada suhu kamar, yang mengurangi diameter dan ketebalan dinding serta meningkatkan permukaan akhir dan akurasi dimensi.
Karena pengerjaan dingin mengeraskan baja, tabung harus dianil di antara lintasan gambar. Jumlah lintasan, reduksi per lintasan, dan jadwal anil dipilih untuk mencapai ukuran akhir tanpa melebihi keuletan material. Setelah lintasan terakhir, tabung diluruskan, dipotong, dan bila perlu diberi hasil akhir anil atau acar yang cerah. Tabung yang ditarik dingin biasanya disuplai dengan toleransi dimensi yang lebih dekat daripada produk jadi yang panas, itulah sebabnya tabung ini lebih disukai untuk tabung penukar panas, jalur instrumen, dan aplikasi mekanis presisi.
Perlakuan Panas, Pengujian dan Pelepasan
Tahap akhir produksi adalah perlakuan panas. Normalisasi, quenching, dan tempering digunakan untuk mencapai kekuatan, kekerasan, dan keuletan yang diperlukan, dan skema spesifiknya bergantung pada tujuan penggunaan pipa dan persyaratan spesifikasi pembelian. Untuk tabung Baja karbon 20 polos, normalisasi adalah perlakuan yang biasa dilakukan, karena menghasilkan struktur ferit dan perlit yang seragam dengan sifat yang dapat diprediksi dan mengurangi tekanan yang ditimbulkan oleh penggulungan atau penarikan.
Kontrol kualitas dijalankan di seluruh rute, bukan hanya duduk di akhir saja. Ini mencakup verifikasi kimia terhadap panas, pemeriksaan dimensi diameter dan ketebalan dinding, inspeksi visual permukaan internal dan eksternal, dan pengujian non-destruktif seperti pemeriksaan ultrasonik atau arus eddy untuk mendeteksi kerusakan internal. Pengujian tekanan hidrostatis memastikan integritas tekanan, dan pengujian mekanis terhadap spesimen dari tabung akhir memverifikasi kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan perpanjangan terhadap persyaratan mutu. Hanya setelah pemeriksaan ini selesai barulah tabung dipotong hingga panjang akhir, ditandai dengan nomor panas dan dilepaskan.
Pertanyaan Umum
T: Apa itu Baja 20?
Baja 20 adalah kelas baja struktural karbon polos yang ditentukan oleh GOST 1050, dengan kandungan karbon sekitar 0,17 hingga 0,24 persen dan nilai minimum kuat tarik 410 MPa dan kuat luluh 245 MPa.
T: Mengapa billet dipanaskan sebelum ditusuk?
Pemanasan membuat baja dapat ditempa sehingga mandrel yang menusuk dapat membuka cangkang berongga yang bersih. Pemanasan yang seragam di seluruh bagian sangat penting, karena inti yang dingin menyebabkan cacat penusuk dan permukaan yang terlalu panas tidak akan dapat digulung dengan baik.
T: Apa perbedaan antara tabung canai panas dan tabung tarik dingin?
Penggulungan panas membentuk tabung pada suhu tinggi dan ekonomis untuk ukuran dan toleransi normal. Gambar dingin menarik tabung melalui cetakan pada suhu kamar untuk mencapai toleransi yang lebih ketat, dinding yang lebih tipis, dan permukaan akhir yang lebih baik.
T: Mengapa anil diperlukan di antara lintasan gambar dingin?
Pengerjaan dingin akan mengeraskan baja dan mengurangi keuletannya. Annealing mengembalikan keuletan sehingga reduksi lebih lanjut dapat dilakukan tanpa merusak tabung.
T: Perlakuan panas apa yang biasanya diterapkan pada tabung Baja 20?
Normalisasi adalah pengobatan yang biasa. Ini menghasilkan struktur ferit dan perlit yang seragam, memberikan kekuatan dan keuletan yang dapat diprediksi, dan mengurangi tekanan internal yang disebabkan oleh penggulungan atau penarikan.
Q: Tes apa saja yang dilakukan sebelum tabung dilepas?
Verifikasi kimia terhadap panas, pemeriksaan dimensi diameter dan ketebalan dinding, pemeriksaan visual permukaan, pengujian arus ultrasonik atau eddy, uji tekanan hidrostatik dan pengujian mekanis untuk kekuatan tarik, kekuatan luluh dan perpanjangan.
