Гнутые трубы из нержавеющей стали 201

Когда речь заходит о гнутых трубах из нержавеющей стали 201, многие сразу думают о дешёвом аналоге AISI 304. Но на практике разница не только в цене — тут и химический состав другой, и поведение материала при гибке. Если гнуть без учёта марганца в составе, можно получить трещины в зоне деформации. Сам сталкивался, когда пробовали гнуть на стандартных оправках для 304-й — пришлось пересчитывать радиусы.

Особенности материала 201

В 201-й стали углерода меньше — около 0.15%, но марганца до 7.5%. Это даёт повышенную прочность, но снижает пластичность. Для гибки это критично: если для 304-й радиус гиба можно брать 1.5D, то для 201-й лучше 2D и больше. Особенно для тонкостенных труб — стенка 1 мм уже требует аккуратности.

Ещё момент — упрочнение при холодной деформации. После гибки труба 'пружинит' сильнее, чем 304-я. Приходится компенсировать не только упругий возврат, но и учитывать возможное изменение структуры. Как-то раз получили партию с микротрещинами — оказалось, материал перед гибкой переохладился.

По опыту ООО Фошань Миньхуэй Нержавеющая Сталь, которые делают спектральный анализ каждой плавки, важно контролировать не только основные элементы, но и примеси. Например, сера выше 0.03% резко снижает стойкость к межкристаллитной коррозии после гибки.

Технологии гибки

Для гнутых труб из этой марки лучше подходит ротационная гибка с оправкой — так меньше риск смятия стенки. Но оправку нужно подбирать с учётом повышенного трения: у 201-й стали коэффициент трения выше, чем у 304-й. Мы используем тефлоновые покрытия, но это удорожает процесс.

Интересный случай был при гибке под 90° для перил: при радиусе 80 мм на наружной поверхности появлялись риски. Проблему решили подбором скорости — оказалось, при 2-3 °/сек дефектов меньше. Но это индивидуально для каждого стана.

Горячая гибка для 201-й нежелательна — при нагреве выше 400°C может выделяться карбид хрома. Хотя для толстостенных труб иногда идём на риск, но потом обязательно делаем вихретоковый контроль.

Контроль качества

После гибки обязателен контроль овальности — для 201-й допуск лучше держать в пределах 1.2% от диаметра, а не 1.5% как для 304-й. Иначе при сварке стыков могут быть проблемы с подгонкой.

В ООО Фошань Миньхуэй для контроля используют не только механические измерения, но и вихретоковую дефектоскопию. Особенно важно проверять зону перехода от прямого участка к гнутому — там часто возникают напряжения.

Металлографические испытания показывают, что после гибки в структуре 201-й стали появляются линии скольжения. Это нормально, но если их плотность выше 3-4 линий на мм — стоит проверить режимы гибки.

Практические применения

Чаще всего гнутые трубы из нержавеющей стали 201 идут на мебельные каркасы и декоративные элементы. Но здесь важно помнить про отделку — полировка 201-й стали даёт менее стойкий блеск, чем 304-я. Для уличных конструкций лучше дополнительное покрытие.

Как-то делали поручни для торгового центра — заказчик хотел сэкономить на материале. После полугода эксплуатации на изгибах появились точки коррозии. Пришлось переделывать из 304-й стали. Теперь всегда оговариваем условия эксплуатации.

Для пищевого оборудования 201-ю можно применять только для неконтактных деталей — например, опорных рам. Хотя по китайским стандартам она проходит, но европейские нормы строже.

Ошибки и решения

Самая частая ошибка — экономия на термообработке после гибки. Для 201-й стали отжиг при 1050°C с быстрым охлаждением снимает до 80% напряжений. Но многие пропускают этот этап, потом удивляются деформациям при сварке.

Ещё пример: при гибке тонкостенной трубы 20×1 мм получили гофру на внутреннем радиусе. Помогло увеличение давления прижима и снижение скорости гибки на 15%. Но пришлось пересчитывать все технологические карты.

В ООО Фошань Миньхуэй после нескольких таких случаев внедрили обязательные испытания на универсальной машине для каждой партии заготовок. Теперь перед гибкой знаем предел текучести материала с точностью до 5%.

Перспективы развития

Сейчас экспериментируем с лазерной гибкой — для 201-й стали это перспективно, так как локальный нагрев позволяет уменьшить пружинение. Но пока технология дорогая для серийного производства.

Интересное направление — комбинированные профили из 201-й и 304-й стали. Например, прямые участки из 201-й, а гнутые элементы из 304-й. Это даёт экономию без потери качества в критичных зонах.

На сайте https://www.mhstainless.ru есть данные по новым разработкам — они как раз внедряют онлайн-правку сварных швов после гибки. Для 201-й стали это особенно актуально, так как сварной шов часто приводит к короблению.