Круглая поковка из конструкционной стали 12ХН3А в Минске

Круглая поковка из конструкционной стали 12ХН3А: характеристики и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 12ХН3А — горячедеформированный полуфабрикат круглого сечения, получаемый ковкой или радиально-ротационным обжатием слитка либо непрерывнолитой заготовки. Сталь 12ХН3А относится к легированным никель-хромистым цементуемым сталям перлитного класса и поставляется по ГОСТ 4543-2016. Круглая поковка из неё предназначена для последующей механической обработки и изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках.

Химический состав и структура

Сталь 12ХН3А содержит углерод в пределах 0,09–0,15 %, хром 0,6–0,9 %, никель 2,75–3,25 %. Ограниченное содержание серы (не более 0,025 %) и фосфора (не более 0,025 %) обеспечивает чистоту по неметаллическим включениям. После ковки поковка имеет феррито-перлитную структуру с баллом зерна 5–8 по ГОСТ 5639. Для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости проводится нормализация или высокий отпуск при 650–680 C.

Механические свойства

Свойства круглой поковки из 12ХН3А определяются термическим состоянием. В нормализованном состоянии твёрдость составляет 170–217 HB. После цементации на глубину 0,8–1,5 мм и закалки с низким отпуском поверхностный слой приобретает твёрдость 58–62 HRC при вязкой сердцевине 30–40 HRC. Предел прочности сердцевины после улучшения — 880–1080 МПа, предел текучести — не менее 685 МПа, ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см.

Технологические особенности изготовления

Круглая поковка из 12ХН3А производится с применением ковки на гидравлических прессах усилием 2000–6000 тс или радиально-ротационных машин. Температурный интервал ковки — 1180–850 C. Соблюдение режимов нагрева и деформации предотвращает образование флокенов и разнозернистости. Припуск на механическую обработку назначается по ГОСТ 7062-90. Кривизна поковки не превышает 0,5 % длины, овальность — 5 % диаметра.

Области применения

• Зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов, работающие при крутящем моменте до 50 кНм.
• Шестерни и валы коробок передач тяжёлой карьерной техники, включая карьерные самосвалы грузоподъёмностью 90–240 т.
• Детали буровых установок: валы роторов, элементы вертлюгов, работающие при ударных нагрузках.
• Крепёжные изделия повышенной прочности для металлургического и горно-шахтного оборудования.
• Валы и оси грузоподъёмных механизмов мостовых кранов и кранов-перегружателей.
• Детали авиационной техники, не подвергаемые высокотемпературному нагреву в эксплуатации.

Контроль качества

Круглая поковка из 12ХН3А подвергается ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507 для выявления внутренних дефектов. Проводится макро- и микроструктурный анализ, определяются механические свойства на образцах, вырезанных из припускной части. Контролируется содержание водорода — не более 2 ppm для предотвращения флокенообразования. Сертификат качества включает результаты химического анализа, механических испытаний и неразрушающего контроля.

Вопросы и ответы