Поковки 36Х2Н2МФА в Минске


Поковки из стали 36Х2Н2МФА: конструкционные особенности и применение

Поковки из стали 36Х2Н2МФА — горячедеформированные заготовки, получаемые ковкой или штамповкой из легированной конструкционной стали перлитного класса. Марка 36Х2Н2МФА содержит 0,32–0,40 % углерода, 1,3–1,7 % хрома, 1,3–1,7 % никеля, 0,2–0,3 % молибдена и 0,1–0,2 % ванадия. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 150 мм и устойчивость механических свойств по всему объёму поковки. Сталь выплавляется в открытых дуговых или индукционных печах с последующей внепечной обработкой и вакуумированием для снижения содержания водорода и неметаллических включений.

Технические характеристики и режимы термообработки

Поковки подвергают улучшению: закалке в масле с температур 850–870 C и высокому отпуску при 580–650 C. После термообработки структура представляет собой сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидами. Твёрдость составляет 241–285 HB, ударная вязкость KCU — не менее 50 Дж/см при +20 C и не менее 30 Дж/см при –40 C. Поковки сохраняют работоспособность в интервале от –60 C до +450 C. Для крупных сечений применяют изотермическую закалку, снижающую риск образования флокенов и трещин.

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляНорматив
Предел прочности в 880МПарастяжениеГОСТ 8479
Предел текучести т 685МПарастяжениеГОСТ 8479
Относительное удлинение 12%растяжениеГОСТ 8479
Ударная вязкость KCU 50Дж/смударный изгибГОСТ 9454
Твёрдость241–285HBБринелльГОСТ 9012
Прокаливаемостьдо 150ммторцевая закалкаГОСТ 5657

Технология ковки и контроль качества

Исходным материалом служат слитки или непрерывнолитые заготовки, нагреваемые в методических печах до 1180–1220 C. Ковка выполняется на гидравлических прессах усилием 2000–6000 тс или на радиально-ковочных машинах. Степень уковки составляет не менее 3, что обеспечивает заваривание внутренних дефектов литой структуры. После ковки поковки охлаждают в термостатах или печах замедленного охлаждения для предотвращения флокенообразования.

Контроль качества включает:

  • ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507 для выявления внутренних несплошностей;
  • макро- и микроструктурный анализ на наличие ликвационных зон и неметаллических включений;
  • определение содержания водорода — не более 2 ppm;
  • испытания на растяжение и ударный изгиб при нормальной и отрицательной температурах;
  • проверку геометрии и припусков по ГОСТ 7062.

Области применения

Поковки из 36Х2Н2МФА востребованы в тяжёлом машиностроении и энергетике. Из них изготавливают:

  • роторы и валы турбогенераторов, компрессоров и насосных агрегатов;
  • зубчатые колёса и венцы крупногабаритных редукторов прокатных станов;
  • крейцкопфы, шатуны и коленчатые валы прессового оборудования;
  • корпусные детали арматуры высокого давления нефтегазовой отрасли;
  • элементы бурового инструмента и забойных двигателей;
  • детали подъёмно-транспортных механизмов, работающих при знакопеременных нагрузках.

В металлургии поковки применяют для изготовления шпинделей прокатных клетей и деталей рольгангов. В энергомашиностроении — для крепёжных элементов паропроводов высокого давления. В станкостроении — для шпинделей тяжёлых токарных и расточных станков.

Вопросы и ответы

Какая максимальная масса поковки из стали 36Х2Н2МФА?

Масса поковок достигает 15–20 т в зависимости от мощности ковочного оборудования. Для уникальных заготовок применяют слитки массой до 30 т с последующей ковкой на гидравлических прессах усилием 6000–10000 тс.

Чем отличается 36Х2Н2МФА от 34ХН1М?

Сталь 36Х2Н2МФА содержит повышенное содержание никеля и хрома, что увеличивает прокаливаемость до 150 мм против 80–100 мм у 34ХН1М. Дополнительное легирование ванадием повышает сопротивление отпуску и ударную вязкость при отрицательных температурах.

Какой вид термообработки обеспечивает максимальную вязкость?

Изотермическая закалка с выдержкой в соляной ванне при 300–350 C с последующим высоким отпуском при 620–650 C. Такая обработка даёт сорбитную структуру с KCU не менее 60 Дж/см.

Применяется ли 36Х2Н2МФА для сварных конструкций?

Свариваемость ограниченная из-за углеродного эквивалента около 0,75 %. Сварка возможна с предварительным подогревом до 250–300 C и последующей термообработкой. В ответственных сварных узлах сталь не применяют.