Поковки из инструментальной стали 60ХН в Минске

Поковки из инструментальной стали 60ХН: характеристики и применение

Поковки из инструментальной стали 60ХН — это кузнечные заготовки, изготовленные из легированной хромоникелевой стали марки 60ХН по ГОСТ 4543. Материал относится к группе конструкционных легированных сталей с повышенной прокаливаемостью и относится к классу инструментальных штамповых сталей. Химический состав 60ХН включает хром (0,6–0,9%) и никель (1,25–1,65%) при содержании углерода 0,55–0,65%, что обеспечивает сочетание высокой твёрдости, износостойкости и вязкости после термической обработки.

Поковки из стали 60ХН поставляются в состоянии после ковки с последующей нормализацией или высоким отпуском. Механические свойства заготовок регламентируются ГОСТ 8479 и зависят от группы прочности: временное сопротивление составляет 590–880 МПа, предел текучести — 320–685 МПа, относительное удлинение — 11–17%. Твёрдость поковок в состоянии поставки обычно находится в диапазоне 187–241 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием при последующем изготовлении деталей.

Технологические особенности ковки и термообработки

Ковка стали 60ХН выполняется в интервале температур 1180–800 C. Охлаждение после ковки должно быть замедленным — в колодцах, печах или термических ящиках — для предотвращения образования флокенов и закалочных трещин. Рекомендуемый режим термической обработки поковок: закалка от 820–850 C в масле с последующим отпуском при 540–620 C. После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита отпуска с твёрдостью 269–302 HB, обеспечивающую оптимальное сочетание прочности и ударной вязкости.

Поковки из 60ХН подвергаются ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507 для выявления внутренних дефектов — трещин, расслоений, усадочной рыхлости. Контроль качества химического состава выполняется спектральным методом, механических свойств — на образцах, вырезанных из тела поковки или из припуска.

Номенклатура и размеры поковок

Поковки из стали 60ХН изготавливаются в широком диапазоне типоразмеров — от небольших заготовок массой 5 кг до крупных кузнечных изделий массой до 2500 кг. Форма поковок может быть круглой, квадратной, прямоугольной, ступенчатой, а также в виде дисков, колец, валов и плит. Предельные отклонения размеров устанавливаются по ГОСТ 7829 для поковок из углеродистой и легированной стали.

Применение поковок из стали 60ХН

Поковки из стали 60ХН востребованы в машиностроении, металлургии и горнодобывающей отрасли. Из них изготавливают ответственные детали, работающие при знакопеременных и ударных нагрузках:

• штамповый инструмент — пуансоны, матрицы, вырубные штампы для горячего и холодного деформирования;
• валы и оси редукторов, работающие при повышенных контактных напряжениях;
• зубчатые колёса и шестерни крупногабаритных передач;
• штоки гидроцилиндров и плунжеры насосных агрегатов;
• траверсы, ползуны и другие детали кузнечно-прессового оборудования;
• запорная арматура — шпиндели и ходовые гайки трубопроводной арматуры.

Благодаря наличию никеля сталь 60ХН сохраняет ударную вязкость при пониженных температурах до –40 C, что позволяет применять поковки в оборудовании, эксплуатируемом в условиях холодного климата. Хром повышает прокаливаемость и обеспечивает равномерность свойств по сечению заготовок толщиной до 100 мм.

Преимущества поковок из 60ХН перед литыми заготовками

Ковка обеспечивает формирование направленной волокнистой структуры металла, что повышает прочность деталей при работе на изгиб и кручение. Поковки из 60ХН характеризуются отсутствием усадочных раковин, газовой пористости и ликвации, свойственных литым заготовкам. Плотность металла после ковки приближается к теоретической, что гарантирует герметичность деталей гидравлических систем и высокую циклическую долговечность.

Вопросы и ответы