Круглая поковка из конструкционной стали 95Х18
Круглая поковка из конструкционной стали 95Х18 — высокоуглеродистая хромистая сталь мартенситного класса, предназначенная для изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, при повышенных удельных нагрузках и в агрессивных средах. Материал сочетает высокую твёрдость после закалки (до 58–62 HRC) с удовлетворительной обрабатываемостью резанием в отожжённом состоянии, что определяет её применение в узлах трения, металлорежущем и деревообрабатывающем инструменте, а также в деталях запорной арматуры.
Химический состав стали 95Х18 регламентирован ГОСТ 5950 и характеризуется содержанием углерода 0,90–1,00 % и хрома 17,0–19,0 %. Высокая концентрация хрома обеспечивает прокаливаемость сечения до 60–80 мм и формирование карбидной фазы типа M23C6, которая повышает износостойкость, но одновременно снижает ударную вязкость. Поэтому поковки из 95Х18 применяются преимущественно для деталей, не испытывающих значительных динамических нагрузок.
Технологические особенности производства поковок
Круглые поковки из 95Х18 изготавливаются методом свободной ковки или осадки на гидравлических прессах с последующей нормализацией и высоким отпуском. Для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости применяется изотермический отжиг при 760–800 C с медленным охлаждением до 600 C. После механической обработки детали подвергаются закалке от 1050–1080 C в масле или на воздухе и низкому отпуску при 150–200 C.
Ковка выполняется в интервале температур 1150–850 C. Охлаждение после ковки должно быть замедленным (в колодце или песке) для предотвращения образования закалочных трещин, склонность к которым обусловлена высокой концентрацией углерода и хрома. Рекомендуемая степень укова — не менее 3:1, что обеспечивает проработку структуры и измельчение карбидной сетки.
Механические свойства и твёрдость
В состоянии поставки (после отжига) твёрдость поковок из 95Х18 составляет 255–285 HB, что позволяет выполнять токарную и фрезерную обработку стандартным инструментом из быстрорежущей стали. После окончательной термической обработки достигаются следующие показатели:
- твёрдость после закалки и низкого отпуска — 58–62 HRC;
- предел прочности при растяжении — 1900–2100 МПа;
- предел текучести — 1600–1750 МПа;
- относительное удлинение — 3–5 %;
- ударная вязкость KCU — 15–25 Дж/см.
Применение круглых поковок из 95Х18
Благодаря высокой твёрдости и износостойкости поковки из 95Х18 используются для производства деталей, работающих в паре трения металл-металл и металл-абразив. Основные области применения:
- ножи и ножевые валы для гильотинных ножниц и измельчительного оборудования;
- матрицы и пуансоны для холодной высадки и листовой штамповки;
- калибрующие кольца, дорны и оправки для трубоволочильного производства;
- седла и запорные элементы шаровых кранов, работающих в гидравлических системах;
- втулки, пальцы и оси для узлов трения сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники;
- корпуса распылителей форсунок и плунжерные пары топливной аппаратуры.
Сортамент и контроль качества
Круглые поковки из 95Х18 поставляются в диапазоне диаметров от 40 до 400 мм. Допуски на размеры устанавливаются по ГОСТ 7829 или по согласованию с заказчиком. Контроль качества включает проверку химического состава, твёрдости, макро- и микроструктуры, а также ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов — трещин, усадочных раковин и флокенов.
| Диаметр, мм | Твёрдость после отжига, HB | Твёрдость после закалки, HRC | Масса 1 м, кг | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 40–60 | 255–285 | 58–62 | 9,9–22,2 | Плунжеры, пальцы, втулки |
| 80–120 | 255–285 | 58–62 | 39,5–88,8 | Ножи, матрицы, дорны |
| 150–250 | 255–285 | 56–60 | 138,7–385,3 | Валы ножниц, седла арматуры |
При заказе поковок из 95Х18 необходимо указывать диаметр, длину, требования к термической обработке и объёму ультразвукового контроля. Для деталей, работающих при температурах ниже –40 C, применение данной стали ограничено из-за склонности к хладноломкости.
Вопросы и ответы
Какая максимальная прокаливаемость поковок из 95Х18?
Сталь 95Х18 обеспечивает прокаливаемость насквозь при диаметре сечения до 60–80 мм. Для поковок большего диаметра после закалки возможно снижение твёрдости в центральной зоне на 2–4 HRC.
Подвергается ли поковка из 95Х18 сварке?
Сварка стали 95Х18 не рекомендуется из-за высокого содержания углерода и склонности к образованию закалочных трещин в зоне термического влияния. Соединения выполняются только механическими способами — резьбовыми или прессовыми посадками.
Какая термическая обработка применяется после ковки?
После ковки выполняется изотермический отжиг при 760–800 C для снижения твёрдости до 255–285 HB и подготовки структуры к механической обработке. Окончательная закалка производится после изготовления детали.
Чем отличается 95Х18 от стали 40Х?
Сталь 95Х18 содержит 17–19 % хрома и 0,9–1,0 % углерода, что обеспечивает твёрдость до 62 HRC и высокую износостойкость. Сталь 40Х — низколегированная хромистая с твёрдостью до 45 HRC, применяется для деталей, работающих при динамических нагрузках.
