Квадрат из конструкционной стали 16ХГТА в Минске

Квадрат из конструкционной стали 16ХГТА: сортамент, термообработка и применение

Квадрат из конструкционной стали 16ХГТА — горячекатаный или кованый профиль сплошного квадратного сечения, изготовленный из легированной хромомарганцевой стали с титановым микролегированием. Марка 16ХГТА относится к группе улучшаемых конструкционных сталей, применяемых для высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Наличие титана обеспечивает мелкозернистую структуру и снижает склонность к перегреву при термической обработке, а хром и марганец повышают прокаливаемость по всему сечению квадрата.

Химический состав и механические свойства

Сталь 16ХГТА содержит углерод в пределах 0,13–0,20 %, хром 0,80–1,10 %, марганец 0,90–1,20 %, титан 0,03–0,09 %. Ограничение серы и фосфора до 0,025 % каждого обусловлено требованиями к ударной вязкости. После улучшения (закалка + высокий отпуск) достигаются следующие показатели:

• предел прочности в — 880–1080 МПа;
• предел текучести т — не менее 735 МПа;
• относительное удлинение 5 — 12–14 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см при +20 C;
• твёрдость после улучшения — 241–285 HB.

Прокаливаемость стали 16ХГТА обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 40–50 мм, что позволяет применять квадрат без дополнительной поверхностной обработки для деталей с равномерным распределением нагрузок по сечению.

Сортамент и точность прокатки

Квадрат поставляется в диапазоне сторон от 12 до 200 мм. Горячекатаный квадрат со стороной до 100 мм выпускается по ГОСТ 2591 с предельными отклонениями по обычной точности прокатки (В) и повышенной точности (Б). Для размеров свыше 100 мм применяется кованый квадрат по ГОСТ 1133. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,8 % для кованого. Длина прутков — мерная от 2 до 6 м, немерная от 2 до 8 м.

Термообработка и режимы обработки резанием

Для получения однородной структуры сорбита применяют закалку с температурой нагрева 880–900 C в масле или воде, затем высокий отпуск при 550–650 C с охлаждением на воздухе. Скорость нагрева под закалку ограничивают до 100 C/ч в интервале 600–800 C для предотвращения коробления крупных сечений. Обрабатываемость резанием в состоянии улучшения соответствует группе VI–VII по классификации: скорость резания твердосплавным инструментом составляет 80–120 м/мин при подаче 0,2–0,4 мм/об.

Области применения

Квадрат из 16ХГТА используется для изготовления деталей, воспринимающих кручение и изгиб при одновременном действии ударных нагрузок:

• шпиндели и валы металлорежущих станков, включая токарные и фрезерные обрабатывающие центры;
• зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов, бурового оборудования;
• штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров в прессовом и кузнечно-штамповочном производстве;
• крестовины и полуоси карданных передач в тяжёлом машиностроении;
• детали подвески и рулевого управления в тракторостроении и сельхозтехнике;
• элементы крепежа повышенной прочности для металлургических кранов и подъёмных механизмов.

В термически улучшенном состоянии квадрат 16ХГТА сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 C до +400 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