Металлические заготовки 38ХГМ: конструкционная легированная сталь для тяжелонагруженных деталей
Металлические заготовки из стали 38ХГМ — это полуфабрикаты из хромомарганцевой конструкционной легированной стали перлитного класса, поставляемые в виде круглого проката, поковок, штамповок и трубных заготовок. Марка 38ХГМ регламентируется ГОСТ 4543 и применяется преимущественно для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Химический состав обеспечивает сочетание прокаливаемости, вязкости и прочности после термической обработки.
Химический состав и структура
Сталь 38ХГМ содержит углерод в пределах 0,35–0,42 %, хром 0,80–1,10 %, марганец 0,80–1,10 %, молибден 0,15–0,25 %. Легирование хромом и марганцем повышает прокаливаемость, молибден снижает склонность к отпускной хрупкости второго рода и увеличивает теплостойкость. После улучшения (закалка + высокий отпуск) формируется структура сорбита отпуска, обеспечивающая равномерные механические свойства по сечению заготовки.
Механические свойства после термической обработки
| Показатель | Закалка + высокий отпуск | Нормализация | Улучшение + поверхностная закалка ТВЧ | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 980 | 640 | 1100 | МПа |
| Предел текучести т | 835 | 390 | 950 | МПа |
| Относительное удлинение 5 | 12 | 18 | 10 | % |
| Ударная вязкость KCU | 59 | 49 | 49 | Дж/см |
| Твёрдость сердцевины | 241–285 | 217 | 28–42 | HB / HRC |
Сортамент и размеры заготовок
- Круглый прокат горячекатаный диаметром 20–250 мм по ГОСТ 2590.
- Кованые заготовки и поковки по ГОСТ 8479 с припуском под механическую обработку.
- Штамповки горячей объёмной штамповки для деталей машиностроения.
- Трубные заготовки и гильзы для полых валов и осей.
- Прутки калиброванные и со специальной отделкой поверхности по ГОСТ 1051.
Технологические особенности обработки
Заготовки 38ХГМ хорошо обрабатываются резанием в улучшенном состоянии; при твёрдости выше 285 HB рекомендуется предварительный отжиг. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 50–60 мм при охлаждении в масле. Температура ковки — 1180–850 C, режим охлаждения после деформации подбирается для предотвращения флокенообразования.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков и прокатных станов.
- Зубчатые колёса, шестерни и венцы редукторов тяжёлого машиностроения.
- Шатуны, крестовины и детали ходовой части спецтехники.
- Крепёжные изделия повышенной прочности для нефтегазового оборудования.
- Детали турбокомпрессоров и насосных агрегатов, работающие при циклических нагрузках.
- Заготовки для цементации и азотирования в узлах горно-обогатительного оборудования.
Вопросы и ответы
Чем сталь 38ХГМ отличается от 40Х?
Сталь 38ХГМ содержит марганец и молибден, что повышает прокаливаемость и снижает склонность к отпускной хрупкости по сравнению с 40Х. Это позволяет получать сквозную закалку в сечениях до 60 мм против 25–30 мм у 40Х.
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность заготовок 38ХГМ?
Закалка с 850–870 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C даёт предел прочности 980 МПа при ударной вязкости 59 Дж/см. Для поверхностного упрочнения применяют закалку ТВЧ на глубину 1,5–3,0 мм.
Допускается ли сварка заготовок из 38ХГМ?
Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 200–300 C, применение низководородистых электродов и последующая термообработка для снятия напряжений. Без подогрева возможно образование холодных трещин.
В каком состоянии поставляются металлические заготовки 38ХГМ?
Прокат поставляется без термической обработки, в нормализованном или улучшенном состоянии — по согласованию с потребителем. Поковки — с нормированными механическими свойствами и результатами УЗК по ГОСТ 8479.
