Круг конструкционный ТУ 14-1-3283-81: сортамент, марки и применение
Круг конструкционный по ТУ 14-1-3283-81 — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения, выпускаемый по ведомственному техническому условию, которое регламентирует химический состав, макроструктуру и механические свойства металла в состоянии поставки. Документ распространяется на продукцию металлургических комбинатов, предназначенную для последующей механической обработки, холодной высадки и горячей штамповки. В отличие от ГОСТ 2590, задающего только геометрию сортамента, ТУ 14-1-3283-81 нормирует одновременно размерный ряд и комплекс служебных характеристик, что делает его применимым для ответственных деталей машиностроения.
Сортамент и предельные отклонения
Прокат поставляется диаметром от 12 до 180 мм при длине прутков 3–6 м. Кривизна не превышает 0,5 % длины для диаметров до 50 мм и 0,8 % для более крупных сечений. Овальность ограничена полем допуска на диаметр. Косина реза при мерной длине не превышает 5 мм. По согласованию сторон прокат отпускается в термически обработанном состоянии с нормированной твёрдостью.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Марка стали | в, МПа | 5, % |
|---|---|---|---|---|
| 16 | +0,3 / –0,5 | 20 | 410 | 25 |
| 30 | +0,4 / –0,7 | 45 | 600 | 16 |
| 50 | +0,5 / –1,0 | 40Х | 980 | 10 |
| 80 | +0,6 / –1,3 | 38Х2МЮА | 1000 | 12 |
| 120 | +0,8 / –1,6 | 20ХН3А | 880 | 14 |
Марки стали и металлургические особенности
Технические условия допускают прокат из углеродистых и легированных марок, выплавляемых в мартеновских печах, кислородных конвертерах и электродуговых печах с последующей обработкой на установках внепечного рафинирования и вакуум-дегазации. Ограничение содержания серы и фосфора — не более 0,035 % каждого — снижает склонность к красноломкости при горячей деформации.
- Углеродистые качественные: 20, 35, 45 — для валов, осей, крепежа общего назначения.
- Хромистые улучшаемые: 40Х, 45Х — для шпинделей, зубчатых колёс, полуосей.
- Хромомарганцевые: 40ХГТР — для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.
- Хромоникелевые: 20ХН3А, 12ХН3А — для цементуемых шестерён редукторов.
- Азотируемые: 38Х2МЮА — для гильз, плунжеров, направляющих втулок.
Механические свойства и контроль качества
Нормируются предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и ударная вязкость на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки. Для легированных марок проводится контроль макроструктуры на травленых темплетах: допускаются центральная пористость не выше 2 баллов, ликвационный квадрат — не выше 3 баллов по шкале ГОСТ 10243. Твёрдость в состоянии поставки для улучшаемых марок не превышает 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных центрах с ЧПУ.
Области применения
Круг конструкционный по ТУ 14-1-3283-81 востребован в станкостроении, автомобилестроении, нефтегазовом машиностроении и производстве подъёмно-транспортного оборудования. Из него изготавливают валы электродвигателей, штоки гидроцилиндров, шпильки фланцевых соединений, пальцы гусеничных цепей, детали буровых насосов. Прокат пригоден для токарной обработки, фрезерования, шлифования, а также для горячей объёмной штамповки с нагревом в индукционных установках.
Условия эксплуатации и технологические ограничения
Детали из проката работоспособны в интервале от –60 C до +400 C в зависимости от марки. Для углеродистых марок нижняя граница хладостойкости ограничена –40 C, для хромоникелевых — –60 C. Прокат не предназначен для сварных конструкций без предварительного подогрева и последующей термообработки. При холодной высадке крепежа требуется сфероидизирующий отжиг.
Вопросы и ответы
Чем ТУ 14-1-3283-81 отличается от ГОСТ 2590?
ГОСТ 2590 нормирует только геометрию и предельные отклонения сортамента, тогда как ТУ 14-1-3283-81 дополнительно задаёт марки стали, механические свойства и требования к макроструктуре.
В каком состоянии поставляется прокат?
Без термической обработки (горячекатаное состояние) либо в термически обработанном виде с нормированной твёрдостью — по согласованию с потребителем.
Какие марки стали наиболее распространены?
Углеродистые 20, 35, 45 и легированные 40Х, 20ХН3А, 38Х2МЮА — они покрывают большинство задач машиностроения по прочности и прокаливаемости.
Пригоден ли прокат для холодной высадки?
Да, после сфероидизирующего отжига. Без отжига холодная высадка крепежа из легированных марок приводит к образованию трещин.
