Металлические заготовки 34ХН1М в Минске

Металлические заготовки 34ХН1М — конструкционная легированная сталь для ответственных деталей

Металлические заготовки 34ХН1М — это полуфабрикаты из конструкционной легированной стали марки 34ХН1М, предназначенные для последующей механической обработки и изготовления высоконагруженных деталей энергетического и тяжелого машиностроения. Сталь 34ХН1М относится к хромоникельмолибденовой группе с улучшаемой прокаливаемостью и относится к категории высокопрочных материалов, работающих при статических и динамических нагрузках.

Химический состав стали 34ХН1М регламентирован ГОСТ 4543 и включает углерод (0,30–0,38%), хром (1,20–1,60%), никель (1,20–1,60%) и молибден (0,20–0,30%). Легирование никелем обеспечивает повышенную вязкость и хладостойкость, хром повышает прокаливаемость и прочность, молибден устраняет отпускную хрупкость и увеличивает сопротивление ползучести при повышенных температурах. Заготовки поставляются в виде поковок, прутков и кованых плит после нормализации с высоким отпуском либо после улучшения (закалка + высокий отпуск).

Механические свойства и режимы термообработки

Механические характеристики заготовок 34ХН1М зависят от сечения и режима термической обработки. После улучшения сталь демонстрирует предел текучести не менее 590 МПа, временное сопротивление — 780–980 МПа, относительное удлинение — от 12%, ударную вязкость KCU — не менее 59 Дж/см. Твердость после нормализации с отпуском обычно составляет 217–269 HB, после улучшения — 241–285 HB.

Оптимальная прокаливаемость достигается при закалке в масле с нагревом до 840–860 C с последующим высоким отпуском при 560–620 C. Для крупных поковок применяется изотермическая выдержка при закалке для снижения внутренних напряжений. Рабочий диапазон температур эксплуатации — от –60 до +450 C, что позволяет использовать заготовки в условиях холодного климата и умеренного нагрева.

Применение заготовок 34ХН1М в промышленности

Заготовки 34ХН1М востребованы при производстве деталей, работающих под высокими статическими и циклическими нагрузками, в том числе при пониженных температурах. Основные области применения:

• валы и роторы паровых и газовых турбин, работающие при температурах до 400–450 C;
• коленчатые валы и шатуны мощных дизельных двигателей и компрессорных установок;
• зубчатые колеса, шестерни и вал-шестерни тяжелых редукторов металлургического оборудования;
• ответственные крепежные элементы и фланцевые соединения для нефтегазового оборудования;
• корпусные детали и траверсы гидравлических прессов и кузнечно-прессовых машин;
• бандажи, цапфы и другие детали прокатных станов и горнодобывающей техники.

Для заготовок ответственного назначения проводится ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ 24507, контроль макро- и микроструктуры, а также определение механических свойств на образцах, вырезанных из тела поковки. Поковки из стали 34ХН1М поставляются с гарантированными механическими свойствами в состоянии поставки, что исключает необходимость дополнительной термообработки на предприятии-потребителе.

Технологические особенности обработки

Обрабатываемость резанием заготовок 34ХН1М в состоянии поставки (после нормализации с отпуском) оценивается как удовлетворительная: твердость 217–269 HB позволяет применять стандартный твердосплавный инструмент. После улучшения до твердости 241–285 HB обрабатываемость несколько снижается, что требует корректировки режимов резания — снижения скорости на 10–15% и увеличения подачи для предотвращения наклепа.

Свариваемость стали 34ХН1М ограниченная: для получения качественных сварных соединений требуется предварительный подогрев до 250–350 C и последующая термообработка — высокий отпуск при 580–620 C. Наиболее технологичным способом соединения является автоматическая сварка под флюсом или аргонодуговая сварка с применением аустенитных присадочных материалов. При проектировании сварных узлов следует учитывать склонность стали к образованию холодных трещин в зоне термического влияния.

Вопросы и ответы