Горячекатаный круг 37Х3Н3А: конструкционная легированная сталь для тяжелонагруженных деталей
Горячекатаный круг 37Х3Н3А — сортовой прокат из конструкционной легированной стали, поставляемый в термообработанном или горячекатаном состоянии. Марка 37Х3Н3А относится к хромоникельмолибденовым сталям перлитного класса и применяется для изготовления ответственных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Химический состав регламентируется ГОСТ 4543, сортамент круглого проката — ГОСТ 2590 и ГОСТ 1050. Круг выпускается диаметром от 20 до 200 мм с предельным отклонением по 4–9 квалитету точности.
Химический состав и механические свойства
Сталь 37Х3Н3А содержит углерод в пределах 0,34–0,41 %, хром 2,30–2,70 %, никель 2,30–2,70 %, молибден 0,20–0,30 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает прокаливаемость до 60 мм и устойчивость к отпускной хрупкости второго рода. После закалки с 860–880 C в масле и высокого отпуска при 580–620 C достигается предел прочности 980–1180 МПа при относительном удлинении не менее 10 %.
| Параметр | Значение | Условие | Диаметр круга | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 835 МПа | закалка + высокий отпуск | до 60 мм | ГОСТ 4543 |
| Относительное сужение | 45 % | закалка + высокий отпуск | до 60 мм | ГОСТ 4543 |
| Ударная вязкость KCU | 59 Дж/см | после термообработки | 20–80 мм | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость HB | 269–321 | закалка + отпуск | 20–100 мм | ГОСТ 9012 |
| Прокаливаемость | до 60 мм | торцевая закалка | — | ГОСТ 5657 |
Технологические особенности горячекатаного проката
Горячая прокатка круга 37Х3Н3А выполняется на сортовых станах при температуре 1150–1250 C с последующим замедленным охлаждением для предотвращения образования флокенов. Круг поставляется без термической обработки или в нормализованном состоянии с твёрдостью не более 255 HB. Для снятия внутренних напряжений перед механической обработкой рекомендуется изотермический отжиг при 680–700 C. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после улучшения — хорошая.
Области применения
- Валы, оси и шпиндели металлорежущих станков и прокатного оборудования.
- Зубчатые колёса, червяки и валы редукторов тяжёлого машиностроения.
- Шпильки, болты и крепёж для энергетических турбин и компрессорных установок.
- Детали бурового инструмента и нефтегазового оборудования, работающие при ударных нагрузках.
- Ответственные детали авиационной техники и спецтехники, эксплуатируемые при –60…+400 C.
- Штампы горячей деформации и детали кривошипно-шатунного механизма.
Термообработка и режимы обработки
Оптимальный комплекс свойств круга 37Х3Н3А достигается закалкой в масле с температурой нагрева 860–880 C и высоким отпуском при 580–620 C с охлаждением в воде или на воздухе. Допускается изотермическая закалка в расплаве солей при 300–350 C для снижения коробления длинномерных валов. После цементации и нитроцементации поверхностный слой приобретает твёрдость 58–62 HRC при сохранении вязкой сердцевины. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 37Х3Н3А от 40ХН2МА?
Сталь 37Х3Н3А содержит больше хрома и никеля, что повышает прокаливаемость до 60 мм против 40–50 мм у 40ХН2МА, а также обеспечивает более высокую устойчивость к отпускной хрупкости при эксплуатации в интервале –60…+400 C.
Какой диаметр круга доступен для поставки?
Горячекатаный круг 37Х3Н3А производится диаметром от 20 до 200 мм по ГОСТ 2590. Прокат диаметром свыше 100 мм поставляется с обточенной или ободранной поверхностью для удаления обезуглероженного слоя.
Какая твёрдость у круга в состоянии поставки?
Без термообработки твёрдость не превышает 255 HB. После закалки и высокого отпуска твёрдость составляет 269–321 HB в зависимости от сечения и режима охлаждения.
Применяется ли 37Х3Н3А для холодной высадки?
Нет, сталь предназначена для горячей обработки давлением и механической обработки. Для холодной высадки крепежа используют низкоуглеродистые борсодержащие марки, например 20Г2Р.
