Калиброванный круглый пруток из стали 10: характеристики и применение
Калиброванный круглый пруток из стали 10 — это холоднотянутый (калиброванный) сортовой прокат круглого сечения, изготовленный из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали марки 10 по ГОСТ 1050. Калибровка обеспечивает повышенную точность диаметра, чистоту поверхности и стабильность механических свойств по длине прутка, что делает его пригодным для автоматизированной обработки на токарных автоматах и станках с ЧПУ без предварительной обдирки.
В отличие от горячекатаного проката, калиброванный пруток стали 10 поставляется с полями допусков h8, h9, h10, h11 и h12, что позволяет использовать его в качестве заготовки для изготовления деталей с минимальными припусками. Низкое содержание углерода (0,07–0,14 %) обеспечивает высокую пластичность, хорошую свариваемость без предварительного подогрева и склонность к холодной пластической деформации — гибке, высадке, волочению.
Сортамент и технические параметры
Прутки выпускаются диаметром от 3 до 100 мм в зависимости от способа производства. Наиболее востребованный диапазон — 6–40 мм. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках для малых диаметров. Кривизна прутка нормируется и не превышает 0,5 % длины для точных квалитетов.
| Диаметр, мм | Поле допуска | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 6–10 | h9 | 195 | 31 | 131 |
| 12–20 | h10 | 195 | 31 | 131 |
| 22–40 | h11 | 185 | 29 | 143 |
| 42–60 | h12 | 185 | 27 | 143 |
Химический состав и механические свойства
Сталь 10 содержит 0,07–0,14 % углерода, 0,17–0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца. Сера и фосфор ограничены до 0,030 % каждого. Такая композиция обеспечивает предел прочности 320–430 МПа в нормализованном состоянии и относительное удлинение не менее 29 %. После холодного волочения прочностные характеристики повышаются на 15–25 % за счёт наклёпа, что следует учитывать при последующей обработке резанием.
Пруток калиброванный стали 10 хорошо обрабатывается резанием с образованием сливной стружки, допускает цементацию на глубину 0,5–1,5 мм с последующей закалкой для получения поверхностной твёрдости 56–62 HRC при вязкой сердцевине. Это свойство используется при изготовлении деталей, работающих на износ при умеренных нагрузках.
Области применения
- Метизное производство: болты, винты, шпильки, гайки, заклёпы, шайбы, изготавливаемые методом холодной высадки.
- Автомобильная промышленность: оси, пальцы, втулки, тяги, детали топливной аппаратуры, не подвергающиеся высоким нагрузкам.
- Станкостроение: шпиндели вспомогательных механизмов, направляющие штифты, фиксаторы, рукоятки управления.
- Приборостроение: корпуса датчиков, переходники, арматура пневматических и гидравлических систем низкого давления.
- Строительство: анкерные элементы, соединительные стержни, закладные детали для сборных конструкций.
- Мебельное производство и торговое оборудование: декоративные стойки, каркасные элементы, крепёж.
Технологические особенности обработки
Калиброванный пруток стали 10 поставляется в нагартованном или отожжённом состоянии. Для операций холодной высадки и гибки рекомендуется отожжённый материал с твёрдостью не выше 131 HB. При токарной обработке на автоматах продольного точения оптимальная скорость резания твердосплавным инструментом составляет 120–180 м/мин без СОЖ или с минимальной подачей СОЖ.
Сварка выполняется всеми стандартными способами: ручная дуговая, MIG/MAG, TIG, контактная. Предварительный подогрев не требуется при толщине до 20 мм. После сварки не возникает склонности к образованию холодных трещин благодаря низкому содержанию углерода и отсутствию легирующих элементов, повышающих прокаливаемость.
Вопросы и ответы
Чем калиброванный пруток стали 10 отличается от горячекатаного?
Калиброванный пруток изготавливается холодным волочением, что обеспечивает точность диаметра по h8–h12, чистоту поверхности Ra 2,5 мкм и повышенные прочностные характеристики за счёт наклёпа. Горячекатаный прокат имеет допуски по ГОСТ 2590 и требует обдирки перед точной обработкой.
Подвергается ли пруток стали 10 термической обработке?
Поставка возможна в нагартованном или отожжённом состоянии. Для холодной высадки и гибки применяют отожжённый пруток с твёрдостью до 131 HB. Цементация с закалкой позволяет получить поверхностную твёрдость 56–62 HRC при вязкой сердцевине.
Какие поля допусков доступны для калиброванного прутка стали 10?
Стандартно поставляются поля допусков h8, h9, h10, h11 и h12 по ГОСТ 1050 и ГОСТ 14955. Для прецизионных деталей доступен пруток с допуском h8, для общепромышленного применения — h11 и h12.
Применяется ли сталь 10 для сварных конструкций?
Да, сталь 10 обладает хорошей свариваемостью без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. Сварка выполняется ручной дуговой, MIG/MAG, TIG и контактной сваркой. Холодные трещины не образуются благодаря низкому содержанию углерода.
