Круг из сплавов 38НХМ-ВИ в Минске


Круг из сплава 38НХМ-ВИ: прецизионный сортовой прокат для ответственных узлов

Круг из сплава 38НХМ-ВИ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из вакуумно-индукционной стали марки 38НХМ, выплавляемой в вакуумно-индукционной печи (ВИ). Сплав относится к классу конструкционных легированных сталей перлитного класса, упрочняемых термической обработкой. Буква «ВИ» в обозначении указывает на способ выплавки, обеспечивающий пониженное содержание газов, неметаллических включений и серы по сравнению с открытой выплавкой. Прокат поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии и предназначен для последующей механической обработки резанием.

Химический состав и структура

Марка 38НХМ содержит никель и молибден в сочетании с хромом, что обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм при закалке в масле. Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода и водорода, что уменьшает склонность к флокенообразованию и повышает изотропность механических свойств по сечению прутка.

  • Углерод (C) — 0,35–0,42 %
  • Хром (Cr) — 0,45–0,75 %
  • Никель (Ni) — 1,0–1,5 %
  • Молибден (Mo) — 0,15–0,30 %
  • Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
  • Марганец (Mn) — 0,30–0,60 %

Механические свойства после термообработки

Оптимальный комплекс свойств достигается после закалки с 850–870 C в масле и высокого отпуска при 560–620 C. Структура — сорбит отпуска, обеспечивающая сочетание прочности и ударной вязкости.

ПоказательСостояние поставкиЗакалка + высокий отпускЗакалка + низкий отпускНормализация
Предел прочности в, МПа590–740880–10801180–1370640–780
Предел текучести т, МПа 340 740 1080 390
Относительное удлинение , % 18 12 8 16
Ударная вязкость KCU, Дж/см 50 60 40 55
Твёрдость HB170–217250–302352–415187–229

Сортамент и геометрические параметры

Круг из 38НХМ-ВИ выпускается диаметром от 20 до 250 мм. Для диаметров до 100 мм применяется горячая прокатка, свыше 100 мм — ковка с последующей механической обработкой. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для проката и 0,3 % для кованого сортамента. Предельные отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h12 для горячекатаного проката и h9–h10 для калиброванного.

  • Горячекатаный круг — 20–100 мм, длина 3–6 м
  • Кованый круг — 100–250 мм, длина 2–5 м
  • Калиброванный круг — 20–80 мм, квалитет h9
  • Шлифованный круг — 20–60 мм, шероховатость Ra 1,25 мкм

Технологические особенности обработки

Сплав 38НХМ-ВИ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в состоянии поставки (коэффициент обрабатываемости 0,7–0,8 относительно стали 45). После закалки и низкого отпуска твёрдость 352–415 HB требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой.

Склонность к образованию трещин при закалке снижена благодаря вакуумной выплавке, однако детали сложной конфигурации рекомендуется охлаждать в ступенчатом режиме или применять изотермическую закалку.

Области применения

Круг из 38НХМ-ВИ применяется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях повышенного износа:

  • Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков
  • Зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов
  • Штоки и плунжеры гидравлических прессов
  • Крепёжные детали энергетического оборудования (шпильки, болты)
  • Детали бурового инструмента и нефтегазовой арматуры
  • Ответственные детали авиационной и транспортной техники

Нормативная документация

Поставка круга из 38НХМ-ВИ регламентируется техническими условиями, разработанными на основе ГОСТ 4543 с ужесточением требований по содержанию вредных примесей и неметаллических включений. Контроль макро- и микроструктуры проводится по ГОСТ 10243 и ГОСТ 1778 соответственно. Допускается аттестация по отраслевым стандартам для конкретных отраслей промышленности.

Вопросы и ответы

Чем отличается 38НХМ-ВИ от 38НХМ открытой выплавки?

Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода до 0,002–0,005 %, водорода до 1,5–2,5 ppm и серы до 0,010 % и менее. Это уменьшает анизотропию свойств, повышает ударную вязкость в поперечном направлении и снижает вероятность образования флокенов при охлаждении крупных сечений.

Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность круга из 38НХМ-ВИ?

Закалка с 850–870 C в масле с последующим низким отпуском при 180–220 C обеспечивает предел прочности 1180–1370 МПа и твёрдость 352–415 HB. Для повышения ударной вязкости применяют высокий отпуск при 560–620 C с некоторым снижением прочности до 880–1080 МПа.

Для каких диаметров круга из 38НХМ-ВИ обеспечивается сквозная прокаливаемость?

Сквозная прокаливаемость при закалке в масле достигается в сечениях до 60–80 мм. Для диаметров свыше 80 мм наблюдается падение твёрдости к сердцевине, что необходимо учитывать при назначении режимов термообработки и выборе припуска на механическую обработку.

Возможна ли сварка круга из 38НХМ-ВИ?

Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 200–300 C, применение электродов с низким содержанием водорода и последующая термообработка — высокий отпуск или нормализация. Без подогрева в зоне термического влияния образуются закалочные структуры, склонные к трещинообразованию.