Круглая поковка из конструкционной стали 40Х13 в Минске

Круглая поковка из конструкционной стали 40Х13: характеристики, термообработка и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 40Х13 — горячедеформированный полуфабрикат круглого сечения, получаемый ковкой или радиально-ковочной прокаткой слитка либо непрерывнолитой заготовки. Сталь 40Х13 — мартенситный хромистый класс (12–14 % Cr, 0,36–0,45 % C), сочетающий коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах с высокой твёрдостью после закалки. Поковка сохраняет волокнистую макроструктуру, ориентированную вдоль оси деформации, что обеспечивает изотропность механических свойств в осевом направлении и повышенное сопротивление усталостному разрушению по сравнению с литым металлом.

Сортамент и технические параметры

Диаметр круглой поковки — от 80 до 600 мм, длина — до 6000 мм. Припуск на механическую обработку назначают по ГОСТ 7062 для поковок, изготовленных на молотах и прессах. Кривизна оси не превышает 0,8 % длины. Твёрдость в состоянии поставки (после отжига) — 187–229 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием. Поковки поставляют без термической обработки, в нормализованном или отожжённом состоянии.

Термообработка и формирование свойств

Для получения рабочих характеристик поковку подвергают закалке при 1000–1050 C с охлаждением в масле или на воздухе (для сечений свыше 200 мм), затем высокому отпуску при 600–700 C. Такая схема обеспечивает твёрдость 28–34 HRC при сохранении достаточной вязкости. Низкий отпуск (200–300 C) применяют для деталей, работающих на абразивный износ, — твёрдость достигает 48–52 HRC. Скорость нагрева под закалку ограничивают 80–100 C/ч для предотвращения термических трещин в крупных сечениях.

Области применения

• Валки и ролики прокатных станов, работающие при контактных нагрузках и умеренном нагреве.
• Шпиндели и шлицевые валы металлорежущих станков, испытывающие знакопеременный изгиб.
• Запорные элементы арматуры нефтегазового оборудования: шпиндели задвижек, золотники.
• Ножи и режущий инструмент холодной резки листа на гильотинных ножницах.
• Детали насосов химических производств, контактирующие с водными и слабокислыми средами.
• Крепёжные элементы энергетического оборудования, работающие при температуре до 450 C.

Ограничения и особенности эксплуатации

Сталь 40Х13 склонна к отпускной хрупкости второго рода при медленном охлаждении после отпуска в интервале 450–550 C — для массивных поковок рекомендуется ускоренное охлаждение в масле или воде. Сопротивление общей коррозии ниже, чем у ферритных и аустенитных хромистых сталей: в хлоридсодержащих средах возможна питтинговая коррозия. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 300–400 C с последующей термообработкой.

Вопросы и ответы