Круглая поковка из конструкционной стали 40Х в Минске

Круглая поковка из конструкционной стали 40Х: технические характеристики и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 40Х — горячедеформированный полуфабрикат круглого сечения, получаемый ковкой или радиально-ротационным обжатием слитка либо непрерывнолитой заготовки. Сталь 40Х по ГОСТ 4543 содержит 0,36–0,44 % углерода, 0,80–1,10 % хрома, 0,17–0,37 % кремния и 0,50–0,80 % марганца, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм при закалке в масле. Круглая поковка отличается от сортового проката направленной макроструктурой: волокна металла обтекают контур детали, повышая сопротивление усталостному разрушению при циклическом нагружении.

Сортамент и геометрические параметры

Диаметр круглых поковок из 40Х — от 80 до 800 мм, длина — до 6000 мм. Припуск на механическую обработку назначают по ГОСТ 7062 для поковок, изготовленных на молотах и гидравлических прессах. Кривизна оси не превышает 0,5 % длины для поковок диаметром до 300 мм и 0,8 % — для крупных сечений. Торцы обрезают газовой резкой с последующей зачисткой; допускается смятие кромок глубиной не более 15 мм.

Термическая обработка и механические свойства

Улучшение поковок из 40Х выполняют по схеме: закалка 850–870 C в масле, высокий отпуск 560–620 C с охлаждением в воде или на воздухе. После улучшения предел прочности достигает 980–1080 МПа, предел текучести — 785–885 МПа, относительное удлинение — 10–12 %, твёрдость — 269–302 НВ. Для крупных сечений свыше 400 мм применяют нормализацию 860–880 C с последующим высоким отпуском, что снижает разброс свойств по сечению.

Поверхностная закалка ТВЧ на глубину 2–5 мм с нагревом до 880–900 C и спрейерным охлаждением обеспечивает твёрдость поверхностного слоя 50–55 HRC при вязкой сердцевине 28–32 HRC. Такая обработка характерна для шеек валов, шлицевых участков и посадочных поверхностей под подшипники.

Области применения

• Валы редукторов, шпиндели металлорежущих станков, ходовые винты прокатных станов.
• Шестерни, зубчатые колёса, червячные пары подъёмно-транспортного оборудования.
• Штоки и гильзы гидроцилиндров экскаваторов, буровых установок, прессового оборудования.
• Крепёжные изделия повышенной прочности: шпильки, болты, шпиндели запорной арматуры.
• Полуоси, торсионные валы, детали трансмиссий карьерной и сельскохозяйственной техники.
• Заготовки для последующей горячей штамповки и механической обработки в энергомашиностроении.

Контроль качества и дефектоскопия

Поковки из 40Х подвергают ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507 для выявления внутренних дефектов: расслоений, флокенов, неметаллических включений. Допустимый уровень дефектности — не выше 3-й группы для ответственных деталей. Макроструктуру оценивают по ГОСТ 10243, загрязнённость стали неметаллическими включениями — по ГОСТ 1778. Флокены в поковках из хромистой стали склонны к образованию при замедленном охлаждении, поэтому после ковки применяют изотермический отжиг или замедленное охлаждение в термосах.

Вопросы и ответы