Круглая поковка из конструкционной стали 17Г1С в Минске


Круглая поковка из конструкционной стали 17Г1С: низколегированный прокат для ответственных металлоконструкций

Круглая поковка из конструкционной низколегированной стали марки 17Г1С — это кованый сортовой полуфабрикат круглого сечения, получаемый методом свободной ковки или радиально-ковочной обработки из слитков и непрерывнолитых заготовок. Сталь 17Г1С относится к классу низколегированных кремнемарганцовистых сталей, применяемых для сварных металлоконструкций, и содержит 0,14–0,20 % углерода, 1,3–1,7 % марганца и 0,5–0,8 % кремния. Такое сочетание обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при сохранении удовлетворительной свариваемости без предварительного подогрева при толщинах до 30–36 мм.

Ковка придаёт металлу плотную макроструктуру без внутренних дефектов литого происхождения, что критично для деталей, работающих под знакопеременными и ударными нагрузками. Поковка проходит ультразвуковой контроль по ГОСТ 24507, а механические свойства подтверждаются испытаниями на растяжение и ударный изгиб при температурах до –40 C.

Технические характеристики и режимы обработки

Химический состав стали 17Г1С регламентируется ГОСТ 19281 и ГОСТ 19282. Для круглых поковок нормируются предельные отклонения по диаметру, кривизна и припуски на механическую обработку. Термическое состояние — горячекатаное или нормализованное; нормализация при 900–930 C с последующим охлаждением на воздухе обеспечивает однородность феррито-перлитной структуры.

ПараметрЗначениеДиапазон диаметровУсловия эксплуатацииКонтроль
Предел текучести т 345 МПадо 100 ммстатические нагрузкиГОСТ 1497
Временное сопротивление в490–635 МПа100–200 ммзнакопеременные нагрузкиГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 34 Дж/смпри –40 Cнизкотемпературные зоныГОСТ 9454
Относительное удлинение 5 21 %продольные образцыпластическое деформированиеГОСТ 1497
Углеродный эквивалент Сэкв 0,46плавкасварные соединениярасчёт по составу

Сортамент и способы производства

  • Свободная ковка на гидравлических прессах усилием 1000–6000 тс — поковки диаметром 200–800 мм.
  • Радиально-ковочные машины — круглые поковки диаметром 80–350 мм с высокой точностью по кривизне.
  • Нормализация с отпуском для снятия остаточных напряжений после ковки.
  • Обдирка поверхности для удаления окалины и дефектного слоя перед механической обработкой.
  • Ультразвуковая дефектоскопия сплошности по ГОСТ 24507, группа качества 2–3.

Области применения

Круглая поковка из стали 17Г1С востребована в конструкциях, где требуется сочетание прочности и свариваемости. Из неё изготавливают:

  • Опорные и анкерные элементы мостовых пролётных строений.
  • Фланцы, цапфы и переходники трубопроводов магистральных газопроводов.
  • Валы и оси грузоподъёмного оборудования портальных кранов.
  • Заготовки для зубчатых колёс и шпинделей прокатных станов.
  • Элементы рам карьерной техники и буровых установок.
  • Детали металлоконструкций, эксплуатируемых в районах с расчётной температурой до –40 C.

Обрабатываемость и сварка

Сталь 17Г1С удовлетворительно обрабатывается резанием в нормализованном состоянии; твёрдость HB составляет 150–190. Сварка выполняется электродами типа Э50А и сварочной проволокой Св-08Г2С в среде CO или под флюсом. Ограничение углеродного эквивалента позволяет вести сварку без подогрева при толщине стенки до 36 мм; при больших толщинах рекомендуется подогрев до 100–150 C. После сварки для ответственных узлов проводится отпуск при 600–650 C.

Вопросы и ответы

Чем круглая поковка отличается от горячекатаного круга из стали 17Г1С?

Поковка формируется давлением при ковке, что устраняет литейные дефекты и обеспечивает более плотную макроструктуру и изотропность свойств по сечению. Горячекатаный круг имеет меньшую степень проработки металла и ограничен по диаметру сортаментом прокатного стана.

При какой температуре сохраняется ударная вязкость не ниже 34 Дж/см?

Для нормализованной стали 17Г1С ударная вязкость KCU не ниже 34 Дж/см гарантируется при испытании до –40 C. При дальнейшем снижении температуры наблюдается вязко-хрупкий переход, поэтому для более холодных условий применяют стали с микролегированием никелем.

Требуется ли термообработка поковки перед механической обработкой?

После ковки выполняется нормализация при 900–930 C для снятия внутренних напряжений и получения однородной феррито-перлитной структуры. Без нормализации возможны разброс твёрдости по сечению и коробление при последующей обработке.

Какой углеродный эквивалент допустим для сварных конструкций?

Для стали 17Г1С углеродный эквивалент не превышает 0,46, что позволяет сваривать металл толщиной до 36 мм без предварительного подогрева. При больших толщинах назначают подогрев до 100–150 C и последующий отпуск.