Кованая полоса из стали 35: технические характеристики и применение
Кованая полоса из стали 35 — это длинномерный металлопрокат, получаемый методом свободной ковки или ковки в подкладных штампах из конструкционной углеродистой качественной стали марки 35 (аналог: C35, 1.0501 по EN 10250-2). В отличие от горячекатаной полосы, кованая полоса имеет волокнистую макроструктуру, направленную вдоль оси деформации, что обеспечивает повышенную ударную вязкость и сопротивление усталостному разрушению при циклических нагрузках. Сталь 35 содержит 0,32–0,40 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,50–0,80 % марганца; предельная концентрация серы и фосфора — не более 0,035 % каждого. Такая химическая композиция после нормализации даёт предел прочности 530–590 МПа, предел текучести не менее 315 МПа, относительное удлинение 20 % и твёрдость 156–197 HB.
Сортамент и режимы термообработки
Кованая полоса из стали 35 поставляется в виде прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине от 2:1 до 6:1. Типовые размеры: толщина 20–200 мм, ширина 40–600 мм, длина 1000–6000 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют классу точности B по ГОСТ 2590 или EN 10058. Для снятия внутренних напряжений после ковки применяют отжиг при 840–860 C с медленным охлаждением до 500 C, что снижает твёрдость до 150–170 HB и улучшает обрабатываемость резанием. Для повышения прочностных характеристик проводят закалку с 850–870 C в воде или масле с последующим высоким отпуском при 550–600 C — такая обработка обеспечивает предел текучести 450–550 МПа при сохранении ударной вязкости KCU не ниже 50 Дж/см.
Технологические и эксплуатационные свойства
Сталь 35 в кованой полосе обладает удовлетворительной свариваемостью при толщине до 40 мм с предварительным подогревом до 150–200 C и последующей термообработкой зоны шва. Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии — удовлетворительная; после улучшения — хорошая. Склонность к отпускной хрупкости второго рода выражена умеренно, что требует ограничения скорости охлаждения после высокого отпуска при массе поковок свыше 50 кг. Кованая полоса из стали 35 сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 C до +450 C; при отрицательных температурах ударная вязкость снижается, поэтому для климатического исполнения УХЛ1 рекомендуется применение стали 35 с ограничением по толщине до 60 мм.
Области применения
- Изготовление шпинделей, осей, валов и полуосей для металлорежущих станков и прокатного оборудования.
- Производство рычагов, тяг, кронштейнов и упоров в конструкциях мостовых кранов и конвейерных систем.
- Заготовки для зубчатых колёс, червяков и шлицевых валов после механической обработки и улучшения.
- Элементы крепежа повышенной прочности: шпильки, болты, гайки для фланцевых соединений трубопроводов пара и горячей воды.
- Детали сельскохозяйственной техники: плужные лемехи, стойки культиваторов, оси катков.
- Кованые заготовки для штампов холодной и горячей деформации в кузнечно-прессовых цехах.
Сравнение режимов обработки кованой полосы из стали 35
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Твёрдость, HB | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| После ковки (без т/о) | 600–680 | 340–380 | 180–210 | 40–55 |
| Нормализация | 530–590 | 315–345 | 156–197 | 55–70 |
| Отжиг | 480–530 | 280–310 | 150–170 | 70–90 |
| Закалка + высокий отпуск | 650–780 | 450–550 | 200–240 | 50–65 |
Вопросы и ответы
Чем кованая полоса из стали 35 отличается от горячекатаной?
Ковка обеспечивает залечивание внутренних дефектов, измельчение зерна и направленную волокнистую структуру, что повышает ударную вязкость и сопротивление усталости по сравнению с горячекатаным прокатом того же сечения.
Какие виды термообработки применяют для кованой полосы из стали 35?
Наиболее распространены нормализация при 850–870 C, изотермический отжиг при 840–860 C и улучшение — закалка с 850–870 C в воде или масле с высоким отпуском при 550–600 C.
Допускается ли сварка кованой полосы из стали 35?
Сварка возможна при толщине до 40 мм с предварительным подогревом 150–200 C, применением электродов с основным покрытием и последующей термообработкой сварного соединения для снятия напряжений.
Какие отрасли промышленности используют кованую полосу из стали 35?
Тяжёлое машиностроение, станкостроение, производство подъёмно-транспортного оборудования, сельхозмашиностроение, нефтегазовое и энергетическое машиностроение для изготовления нагруженных деталей.
