Металлические заготовки ГОСТ 13099-2006: сортовой прокат для холодной объёмной штамповки
ГОСТ 13099-2006 распространяется на металлические заготовки — горячекатаный сортовой прокат круглого, квадратного и прямоугольного сечения из конструкционных углеродистых и легированных сталей, предназначенный для последующей холодной объёмной штамповки. Стандарт нормирует геометрию, предельные отклонения, кривизну и состояние поверхности именно в контексте штамповочного передела, а не общего машиностроительного применения.
Ключевое отличие заготовок по ГОСТ 13099-2006 от рядового сортового проката — регламентированная подготовка под деформацию: обрезка концов, удаление поверхностных дефектов, контроль окалины и обезуглероженного слоя. Глубина обезуглероживания лимитируется, поскольку при высадке и редуцировании поверхностный слой переносится в тело изделия и формирует дефекты типа закатов и трещин.
Сортамент и типоразмеры
- Круг диаметром 5–100 мм — основной профиль для высадки крепежа и редуцирования.
- Квадрат со стороной 8–70 мм — под штамповку в закрытых ручьях.
- Прямоугольное сечение с отношением сторон до 2:1 — для плоских поковок.
- Мерная длина 2–6 м с припуском на обрезку под отрезной автомат.
- Кривизна — не более 0,5 % длины на 1 м для диаметров свыше 25 мм.
Марочный состав и механические свойства
Заготовки поставляются из сталей, склонных к упрочнению при холодной деформации, но сохраняющих пластичность в исходном состоянии. Наиболее востребованы марки 10, 20, 35, 40Х, 38ХА, 20Г2С. Для каждой марки нормируются временное сопротивление, относительное удлинение и твёрдость в состоянии поставки — как правило, не выше 170 HB, чтобы обеспечить ресурс штампового инструмента.
| Марка стали | Диаметр, мм | в, МПа | , % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 10–30 | 320–430 | 28 | 137 |
| 20 | 12–40 | 380–490 | 25 | 156 |
| 35 | 16–50 | 510–640 | 18 | 170 |
| 40Х | 20–60 | 640–780 | 14 | 187 |
| 38ХА | 25–70 | 690–830 | 12 | 197 |
Требования к поверхности и макроструктуре
Поверхность заготовок не должна иметь трещин, плен, закатов и рванин глубиной более половины предельного отклонения на диаметр. Допускаются отдельные рябизны и отпечатки в пределах минусового допуска. Обезуглероженный слой для марок 35, 40Х, 38ХА ограничен 1,5 % диаметра, для низкоуглеродистых марок 10 и 20 — 2 %. Контроль проводится металлографическим методом на темплетах от партии.
Макроструктура оценивается по излому или травлением: не допускаются центральная пористость, подусадочная ликвация и интеркристаллитные трещины, которые при высадке приводят к разрушению заготовки на первой позиции автомата.
Применение в производственных системах
- Холодовысадочные автоматы для производства болтов, винтов, заклёпок.
- Редукционно-обжимные станы для калибровки под штамповку.
- Многопозиционные холодноштамповочные прессы усилием 100–400 тс.
- Автоматы продольного точения при изготовлении осей и валиков.
- Линии подготовки заготовок: отрезные, правильные, дробемётные установки.
Заготовки применяются в крепёжном, автомобильном, сельхозмашиностроительном и инструментальном производствах. Для автоматизированных линий критичны стабильность диаметра в партии и отсутствие кривизны, влияющей на подачу в матрицу.
Приёмка и маркировка
Партия формируется из заготовок одной марки, одного профиля и одной плавки. Приёмо-сдаточные испытания включают контроль химического состава, механических свойств, геометрии и макроструктуры. Маркировка наносится на торец пакета или бирку с указанием марки, номера плавки, профиля и номера стандарта.
Вопросы и ответы
Чем заготовки по ГОСТ 13099-2006 отличаются от обычного сортового проката?
Нормируются обезуглероженный слой, кривизна и подготовка концов под холодную объёмную штамповку, а не только геометрия и химсостав.
Какая твёрдость допустима для высадки без промежуточного отжига?
Для марок 10 и 20 — до 156 HB, для 35 — до 170 HB. Выше этих значений возрастает износ матриц и риск разрыва заготовки.
Как контролируется обезуглероженный слой?
Металлографически на темплетах: для легированных марок допуск 1,5 % диаметра, для низкоуглеродистых — 2 %.
Поставляются ли заготовки мерной длины?
Да, мерная длина 2–6 м с припуском на обрезку; по согласованию возможна немерная и кратная длина.
