Конструкционные стальные листы 38ХС: характеристики, сортамент и применение
Конструкционные стальные листы 38ХС — горячекатаный или кованый прокат из хромокремнистой среднелегированной стали перлитного класса. Марка 38ХС регламентируется ГОСТ 4543-2016 и применяется преимущественно для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Листовой прокат из данной марки поставляется толщиной 4–60 мм, шириной до 2000 мм; предельные отклонения по толщине соответствуют ГОСТ 19903-2015 для нормальной и повышенной точности прокатки.
Химический состав и механические свойства
Сталь 38ХС содержит 0,34–0,42 % углерода, 1,30–1,70 % хрома и 1,00–1,40 % кремния. Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм при закалке в масле и устойчивость к отпускной хрупкости второго рода. После улучшения (закалка 880–900 C, отпуск 500–600 C) достигаются следующие показатели:
- предел прочности в — 880–1080 МПа;
- предел текучести т — не менее 780 МПа;
- относительное удлинение 5 — 10–12 %;
- ударная вязкость KCU — 50–70 Дж/см;
- твёрдость после улучшения — 269–321 HB.
Листы 38ХС поставляются в термически обработанном состоянии (улучшение, нормализация, высокий отпуск) либо без термообработки — в горячекатаном виде. Для ответственных деталей заказывают прокат с нормированным пределом текучести и контролем макроструктуры по ГОСТ 10243-75.
Технологические особенности листового проката
Хромокремнистая сталь склонна к обезуглероживанию при нагреве под прокатку и штамповку, поэтому листы поставляются с нормированной глубиной обезуглероженного слоя — не более 2 % от толщины на сторону. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная; после улучшения — пониженная, что требует применения твердосплавного инструмента и СОЖ с высокими смазывающими свойствами. Свариваемость ограниченная: для сварных конструкций требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой.
| Толщина листа, мм | Состояние поставки | в, МПа | т, МПа | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 4–10 | Улучшение | 980–1080 | 835 | 59 |
| 11–25 | Улучшение | 880–1030 | 785 | 49 |
| 26–40 | Нормализация + отпуск | 780–930 | 640 | 39 |
| 41–60 | Горячекатаный | 690 | 490 | 34 |
Области применения
Листовая сталь 38ХС востребована в тяжёлом машиностроении, энергетике и нефтегазовом оборудовании. Конкретные направления:
- изготовление фланцев, шпинделей и корпусных деталей запорной арматуры высокого давления;
- несущие элементы буровых установок, вертлюгов и подъёмных механизмов;
- зубчатые колёса, валы и полуоси крупногабаритных редукторов прокатных станов;
- детали турбокомпрессоров и паровых турбин, работающие при температуре до 450 C;
- плиты и траверсы грузоподъёмного оборудования с повышенными требованиями к ударной вязкости.
Для деталей, эксплуатируемых в условиях абразивного износа, листы 38ХС подвергают поверхностной закалке ТВЧ на глубину 2–4 мм с твёрдостью 50–55 HRC. В криогенной технике марка не применяется из-за склонности к хрупкому разрушению при температурах ниже –60 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 38ХС от 40Х применительно к листовому прокату?
38ХС содержит кремний 1,00–1,40 %, что повышает прокаливаемость и предел текучести после улучшения по сравнению с 40Х. Однако 38ХС более склонна к обезуглероживанию и имеет ограниченную свариваемость.
Какая максимальная толщина листа 38ХС доступна по ГОСТ 4543-2016?
Стандарт распространяется на сортовой и листовой прокат; для листов толщина обычно составляет 4–60 мм. Прокат большей толщины поставляется как кованые плиты по согласованию с изготовителем.
Возможна ли поставка листов 38ХС в закалённом состоянии с твёрдостью выше 45 HRC?
Да, после закалки в масле с отпуском при 200–300 C достигается твёрдость 45–50 HRC. Такое состояние применяется для ножей, штампов и износостойких плит.
Какой вид термообработки оптимален для листов 38ХС перед механической обработкой?
Для улучшения обрабатываемости резанием рекомендуется улучшение: закалка 880–900 C в масле, высокий отпуск 600–650 C, охлаждение на воздухе. Твёрдость после такой обработки — 229–269 HB.
