Квадрат из конструкционной стали 18Х2Н4ВА-Ш в Минске


Квадрат из конструкционной стали 18Х2Н4ВА-Ш: характеристики и применение

Квадрат из конструкционной стали 18Х2Н4ВА-Ш — это горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения, изготовленный из легированной конструкционной стали особо высокого качества (группа Ш — с контролируемым содержанием серы и фосфора). Материал относится к классу хромоникелевольфрамовых сталей с повышенной прокаливаемостью и предназначен для изготовления высоконагруженных деталей, работающих в условиях значительных динамических и ударных нагрузок.

Химический состав стали 18Х2Н4ВА-Ш регламентирован ГОСТ 4543 и включает хром (1,5–2,0%), никель (4,0–4,6%) и вольфрам (0,8–1,2%). Такое легирование обеспечивает высокую прочность в сочетании с вязкостью сердцевины после цементации. Прокат группы Ш отличается пониженным содержанием неметаллических включений, что критично для деталей, работающих на усталостную прочность.

Механические свойства и обработка

После закалки и низкого отпуска квадрат 18Х2Н4ВА-Ш демонстрирует предел текучести не менее 930 МПа, временное сопротивление — 1180–1420 МПа, относительное сужение — не менее 50%. Твёрдость в состоянии поставки (горячекатаный, отожжённый) не превышает 255 HB, что позволяет проводить механическую обработку резанием без предварительного улучшения.

Материал склонен к обезуглероживанию при нагреве, поэтому ковку и термическую обработку рекомендуется проводить в защитной атмосфере или с припуском на последующую механическую обработку. Свариваемость ограниченная — для соединения деталей применяют преимущественно резьбовые или прессовые соединения, либо сварку с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим высоким отпуском.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат 18Х2Н4ВА-Ш поставляется со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Допуски на размеры и кривизну соответствуют ГОСТ 2591. Длина прутков — немерная от 2 до 6 м, по согласованию возможна мерная и кратная длина. Предельные отклонения по стороне квадрата для размеров до 30 мм составляют +0,3/0,5 мм, для более крупных сечений — по ГОСТ 2591.

Сторона квадрата, ммПредельные отклонения, ммМасса 1 м, кгКривизна, не более, мм/мСкручивание, не более, /м
10+0,3/0,50,792,01,0
25+0,3/0,54,911,51,0
50+0,5/0,819,631,00,5
80+0,7/1,050,240,80,5

Области применения

Квадрат 18Х2Н4ВА-Ш востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой поверхностной твёрдости и вязкой сердцевины. Основные направления использования:

  • изготовление зубчатых колёс, валов-шестерён и других цементуемых деталей трансмиссий тяжёлых машин;
  • производство поршневых пальцев, крестовин карданных валов и элементов ходовой части гусеничной техники;
  • детали авиационных двигателей и редукторов, работающие при знакопеременных нагрузках;
  • валы и оси насосного и компрессорного оборудования, эксплуатируемого при низких температурах до –60 C;
  • элементы бурового инструмента и оборудования для горнодобывающей промышленности.

Благодаря вольфраму в составе сталь сохраняет твёрдость при нагреве до 250–300 C, что позволяет применять её в узлах трения с умеренным тепловыделением. Повышенная чистота по неметаллическим включениям (группа Ш) делает материал пригодным для ответственных деталей, подвергаемых ультразвуковому контролю и магнитной дефектоскопии.

Вопросы и ответы

Чем отличается сталь 18Х2Н4ВА-Ш от обычной 18Х2Н4ВА?

Индекс Ш означает особо высокое качество по ГОСТ 4543: пониженное содержание серы (не более 0,015%) и фосфора (не более 0,025%), а также ужесточённый контроль неметаллических включений. Это повышает усталостную прочность и надёжность деталей при динамических нагрузках.

Какая термическая обработка рекомендуется для квадрата 18Х2Н4ВА-Ш?

Типовая схема: цементация при 900–930 C, закалка с 780–800 C в масле, обработка холодом при –70 C для стабилизации аустенита и низкий отпуск при 150–180 C. Для деталей без цементации применяют закалку с 850–870 C и отпуск при 180–220 C.

Какие размеры квадрата 18Х2Н4ВА-Ш доступны для заказа?

Стандартный сортамент включает сторону квадрата от 8 до 200 мм. Наиболее распространены сечения 10–80 мм. Допускается поставка прутков мерной длины до 6 м, а также с обрезкой концов под заказчика.

Можно ли использовать квадрат 18Х2Н4ВА-Ш для сварных конструкций?

Свариваемость стали ограниченная из-за высокого содержания углерода (0,14–0,19%) и легирующих элементов. При необходимости сварки требуется подогрев до 300–400 C, применение аустенитных электродов и последующий высокий отпуск для снятия напряжений.