Круглая поковка из конструкционной стали 38Х2Н2МА в Минске

Круглая поковка из конструкционной стали 38Х2Н2МА: свойства, сортамент и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 38Х2Н2МА — кованый полуфабрикат круглого сечения, получаемый из слитков или непрерывнолитой заготовки методом свободной ковки либо радиального обжатия. Марка 38Х2Н2МА относится к легированным конструкционным улучшаемым сталям перлитного класса и регламентируется ГОСТ 4543-2016. Химический состав обеспечивает сочетание высокой прокаливаемости, прочности и ударной вязкости при температурах эксплуатации до 450 C, что делает круглую поковку востребованной для тяжелонагруженных деталей машин и металлургического оборудования.

Химический состав и структура

Сталь 38Х2Н2МА содержит углерод в пределах 0,35–0,42 %, что обеспечивает формирование мартенситной структуры при закалке. Легирующий комплекс построен на сочетании хрома, никеля и молибдена:

• хром (1,5–1,9 %) — повышает прокаливаемость и стойкость к окислению;
• никель (1,4–1,8 %) — увеличивает ударную вязкость и хладостойкость;
• молибден (0,2–0,3 %) — подавляет отпускную хрупкость второго рода;
• марганец (0,3–0,6 %) — технологическая добавка для раскисления;
• кремний (0,17–0,37 %) — повышает упругие характеристики;
• сера и фосфор — не более 0,025 % каждого.

После улучшения (закалка 860–880 C в масле, высокий отпуск 620–660 C) структура представляет собой сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидами. Такое состояние даёт предел текучести не ниже 835 МПа при относительном удлинении 12 % и ударной вязкости KCU не менее 59 Дж/см.

Технология ковки и режимы обработки

Круглая поковка из 38Х2Н2МА изготавливается по ГОСТ 1133-71 или ГОСТ 7829-70 с припусками на механическую обработку. Ковка ведётся в интервале 1180–850 C с обязательным ступенчатым нагревом под деформацию для предотвращения термических трещин. После ковки заготовка подвергается отжигу или высокому отпуску для снятия внутренних напряжений и снижения твёрдости до 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием.

Для крупных сечений применяется изотермическая выдержка при 650–680 C, исключающая образование флокенов — водородных трещин, характерных для никельсодержащих сталей. Контроль макроструктуры проводится по ГОСТ 10243-75, ультразвуковая дефектоскопия — по ГОСТ Р 55724-2013.

Сортамент и механические свойства

Диаметр круглой поковки варьируется от 80 до 800 мм, длина — до 6000 мм. Ниже приведены типовые параметры для различных сечений после улучшения.

Области применения

Круглая поковка из 38Х2Н2МА используется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и контактном нагружении:

• валы и оси прокатных станов, шестерни редукторов тяжёлого машиностроения;
• шпиндели и валки клетей горячей прокатки металлургических агрегатов;
• крестовины и полуоси карьерных самосвалов, детали шасси горной техники;
• роторы и валы компрессоров, насосов нефтегазового оборудования;
• зубчатые колёса и венцы буровых установок, элементы турбобуров;
• ответственные крепёжные изделия энергетического машиностроения.

В термически улучшенном состоянии сталь сохраняет работоспособность в интервале от –60 C до +450 C. При эксплуатации в условиях абразивного износа рекомендуется азотирование поверхности с получением твёрдости 550–650 HV на глубине 0,3–0,5 мм.

Вопросы и ответы