Круглая поковка из конструкционной стали 35Х в Минске


Круглая поковка из конструкционной стали 35Х: характеристики, термообработка и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 35Х — горячедеформированный полуфабрикат круглого сечения, получаемый ковкой или радиально-ротационным обжатием слитка либо непрерывнолитой заготовки. Сталь 35Х (по ГОСТ 4543) относится к легированным конструкционным улучшаемым сталям хромового класса: массовая доля углерода — 0,31–0,39 %, хрома — 0,80–1,10 %, кремния — 0,17–0,37 %, марганца — 0,50–0,80 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм и позволяет получать после улучшения (закалка + высокий отпуск) однородную сорбитную структуру по всему объёму поковки.

Ковка выполняется при температуре начала деформации 1220–1250 C и окончания не ниже 800 C с последующим замедленным охлаждением, что предотвращает образование флокенов и трещин. Круглая поковка поставляется в термически обработанном состоянии (нормализация, улучшение) либо без термообработки — по согласованию. Твёрдость после улучшения — 187–229 HB, после нормализации — не более 241 HB.

Сортамент и нормируемые параметры

  • Диаметр поковки — 80–500 мм, предельные отклонения по ГОСТ 7062 и ГОСТ 7829.
  • Длина мерная — 1000–6000 мм, немерная — до 8000 мм.
  • Кривизна — не более 1,5 % длины на 1 м.
  • Макроструктура — без усадочной раковины, подкорковых пузырей и флокенов; контроль по ГОСТ 10243.
  • Ультразвуковой контроль сплошности — по ГОСТ Р 55725, категория не ниже 2.
  • Химический состав — ковшовая проба по ГОСТ 4543, допустимые отклонения по ГОСТ 20560.

Механические свойства после улучшения

Сечение, ммв, МПа0,2, МПа5, %KCU, Дж/см
до 100 880 690 12 59
100–200 780 590 14 59
200–300 690 490 16 49
300–500 590 390 18 39

Технологические и эксплуатационные свойства

Сталь 35Х в состоянии поставки удовлетворительно обрабатывается резанием (коэффициент обрабатываемости — около 0,7 относительно стали 45), хорошо сваривается контактной и дуговой сваркой с предварительным подогревом 150–200 C. Температура закалки — 850–870 C в масле или воде, отпуск — 500–600 C. Склонность к отпускной хрупкости второго рода умеренная, что требует ускоренного охлаждения после высокого отпуска при изготовлении ответственных деталей.

Круглая поковка из 35Х применяется для изготовления:

  • валов, шпинделей и осей редукторов прокатных станов;
  • зубчатых колёс, червяков и валов-шестерён металлорежущих станков;
  • шатунов, пальцев и крепёжных деталей двигателей внутреннего сгорания;
  • штоков и гильз гидроцилиндров горно-шахтного оборудования;
  • болтов, шпилек и гаек фланцевых соединений трубопроводов высокого давления;
  • деталей грузоподъёмных механизмов — крюков, траверс, осей блоков.

Приёмка и контроль качества

Поковки принимают партиями, оформляемыми сертификатом качества, в котором указывают номер плавки, химический состав, режим термообработки, результаты механических испытаний и неразрушающего контроля. Отбор проб для механических испытаний — по ГОСТ 7564, испытание на растяжение — по ГОСТ 1497, ударный изгиб — по ГОСТ 9454. При поставке для ответственных изделий дополнительно нормируется содержание водорода (не более 2 ppm) и проводится контроль макроструктуры травлением.

Вопросы и ответы

Чем сталь 35Х отличается от стали 45 применительно к круглой поковке?

Легирование хромом повышает прокаливаемость: у 35Х критический диаметр при закалке в масле достигает 25–35 мм против 8–12 мм у стали 45. Это даёт более однородные механические свойства по сечению крупных поковок и меньший разброс твёрдости после улучшения.

Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность поковки из 35Х?

Закалка от 860 C в масле с последующим отпуском при 500–520 C. Такой режим даёт в порядка 1000–1100 МПа при сохранении KCU не ниже 49 Дж/см. Для повышения пластичности отпуск ведут при 560–600 C.

Допускается ли сварка круглой поковки из стали 35Х?

Да, дуговая и контактная сварка возможны при предварительном подогреве 150–200 C и последующей термообработке сварного соединения. Без подогрева в зоне термического влияния образуются закалочные структуры, склонные к холодным трещинам.

Какой диаметр поковки обеспечивает сквозную прокаливаемость стали 35Х?

При закалке в воде — до 40–50 мм, в масле — до 25–35 мм. Для сечений свыше 50 мм применяют закалку в водополимерных средах или выбирают сталь с большей прокаливаемостью, например 40Х или 40ХН.