Никельсодержащий квадрат ГОСТ 1133-71 в Минске


Никельсодержащий квадрат ГОСТ 1133-71: сортамент, марки и применение

Никельсодержащий квадрат ГОСТ 1133-71 — горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из углеродистой и низколегированной стали с регламентированной массовой долей никеля. Стандарт нормирует размеры, предельные отклонения, кривизну и косина реза для квадратов со стороной 5–200 мм. Наличие никеля в пределах 0,5–5,0 % повышает прокаливаемость, ударную вязкость при отрицательных температурах и сопротивление хрупкому разрушению, что критично для несущих металлоконструкций, работающих под динамической нагрузкой.

Сортамент и геометрические параметры

Прокат поставляется в прутках длиной 2–6 м и в мотках для профилей до 14 мм. Кривизна не превышает 0,5 % длины для горячекатаного состояния и 0,2 % — для термообработанного. Косина реза при резке на пресс-ножницах — не более 0,1 стороны профиля. Для квадратов свыше 100 мм допускается притупление углов радиусом до 0,15 стороны.

Сторона квадрата, ммПредельные отклонения, ммМарка сталиМасса 1 м, кгСостояние поставки
12+0,3 / –0,320ХН2М1,13горячекатаный
25+0,4 / –0,412ХН3А4,91нормализованный
40+0,6 / –0,620ХН4ФА12,56улучшенный
60+0,8 / –0,838ХН3МФА28,26термообработанный
100+1,0 / –1,012Х2Н4А78,50горячекатаный

Марки стали и механические свойства

Никель вводится в состав сталей перлитного и мартенситного классов для обеспечения прокаливаемости в сечениях до 80 мм. Прокат проходит контроль макроструктуры по ГОСТ 10243 и УЗК по ГОСТ 21105 при ответственном назначении.

  • 12ХН3А — цементуемая, твёрдость сердцевины 30–40 HRC после закалки, применяется для зубчатых колёс редукторов прокатных станов.
  • 20ХН4ФА — улучшаемая, предел текучести не менее 835 МПа, для валов и осей бурового оборудования.
  • 38ХН3МФА — высокопрочная, в 1080 МПа, для тяжелонагруженных шпинделей и крепёжных деталей энергооборудования.
  • 12Х2Н4А — хладостойкая, KCU при –60 C не менее 39 Дж/см, для металлоконструкций северного исполнения.
  • 20ХН2М — улучшаемая, для рычагов, тяг и кронштейнов грузоподъёмных механизмов.

Применение в промышленности

Квадрат с никелем используется в станкостроении для направляющих и ходовых винтов, в нефтегазовом машиностроении — для переводников и муфт бурильных колонн, в металлургии — для деталей рольгангов и шпиндельных соединений. В тяжёлом машиностроении из него изготавливают шпильки разъёмов корпусов турбин, работающих при 350–450 C, и элементы крепления прессового оборудования.

Условия эксплуатации и контроль качества

Прокат сохраняет работоспособность при циклическом нагружении до 10 циклов и температурах от –60 C до +450 C в зависимости от марки. Обязательному контролю подлежат: химический состав по ГОСТ 22536, механические свойства при растяжении по ГОСТ 1497, ударная вязкость по ГОСТ 9454. Приёмка партии — по ГОСТ 7566.

Вопросы и ответы

Чем никельсодержащий квадрат отличается от обычного конструкционного?

Никель повышает прокаливаемость и ударную вязкость при отрицательных температурах. Квадрат из стали 12Х2Н4А сохраняет KCU не ниже 39 Дж/см при –60 C, тогда как Ст20 при этой температуре склонна к хрупкому разрушению.

Какие марки поставляются по ГОСТ 1133-71?

Стандарт распространяется на горячекатаный квадрат из углеродистой и низколегированной стали, включая никельсодержащие марки 12ХН3А, 20ХН4ФА, 38ХН3МФА, 12Х2Н4А, 20ХН2М.

Какой предельный размер квадрата с никелем выпускается?

Сортамент охватывает профили со стороной от 5 до 200 мм. Для сечений свыше 100 мм никельсодержащие марки поставляются преимущественно в горячекатаном состоянии с последующей механической обработкой.

Нужна ли термообработка перед механической обработкой?

Для марок 38ХН3МФА и 20ХН4ФА рекомендуется улучшение (закалка с высоким отпуском) до 28–32 HRC для обеспечения обрабатываемости резанием и стабильности размеров после финишной обработки.