Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Прутки из сплава 18ХТФ: состав, механические свойства и применение
Прутки из сплава 18ХТФ — востребованная позиция металлопроката для узлов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и умеренных ударных нагрузок. Материал относится к группе низколегированных конструкционных сталей с добавками хрома, титана и ванадия, что обеспечивает сочетание высокой твёрдости поверхностного слоя и достаточной вязкости сердцевины после термической обработки.
Химический состав и структурные особенности
Сплав 18ХТФ легирован хромом (0,8–1,1 %), титаном (0,06–0,12 %) и ванадием (0,06–0,12 %) при содержании углерода 0,16–0,22 %. Титан и ванадий образуют мелкодисперсные карбонитриды, которые препятствуют росту зерна при нагреве под закалку и обеспечивают дисперсионное упрочнение при отпуске. Хром повышает прокаливаемость и устойчивость к коррозионно-механическому изнашиванию.
Прутки поставляются в горячекатаном или кованом состоянии, диаметром от 10 до 250 мм. Допуски на размеры регламентируются ГОСТ 2590 и ГОСТ 1133. Микроструктура в состоянии поставки — феррито-перлитная с твёрдостью не более 255 HB, что позволяет выполнять механическую обработку резанием без предварительного отжига.
Термическая обработка и достигаемые свойства
Оптимальный комплекс механических характеристик формируется после закалки от 880–900 C с охлаждением в масле и последующего высокого отпуска при 560–620 C. После такой обработки прутки 18ХТФ демонстрируют предел текучести на уровне 785–980 МПа при относительном удлинении не менее 12 %. Для деталей, работающих на абразивный износ, применяется цементация с последующей закалкой — твёрдость поверхностного слоя достигает 58–62 HRC при сохранении вязкой сердцевины.
| Состояние поставки | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаное | 440 | 640 | 16 | 255 HB |
| Закалка + высокий отпуск | 785–980 | 880–1080 | 12–14 | 241–285 HB |
| Цементация + закалка | — | — | — | 58–62 HRC (поверхность) |
Промышленное применение прутков 18ХТФ
Прутки из сплава 18ХТФ используются для изготовления деталей, испытывающих комбинированное воздействие износа и знакопеременных нагрузок. Основные области применения:
- валы редукторов и коробок передач горнодобывающей техники;
- пальцы гусеничных цепей экскаваторов и бульдозеров;
- шестерни и зубчатые колёса насосного оборудования;
- оси и цапфы ходовых тележек мостовых кранов;
- толкатели и распределительные валы двигателей внутреннего сгорания;
- детали гидроцилиндров и штоки, работающие в абразивных средах.
Для повышения усталостной прочности ответственных деталей из прутков 18ХТФ применяется закалка ТВЧ на глубину 1,5–3,0 мм с последующим низким отпуском. Такой режим обеспечивает формирование сжимающих остаточных напряжений в поверхностном слое и увеличивает ресурс работы узлов в условиях циклического нагружения.
Особенности заказа и контроля качества
При заказе прутков 18ХТФ необходимо указывать категорию прочности, состояние поставки и требования к ультразвуковому контролю сплошности для ответственных применений. Для деталей, работающих при температурах до –60 C, рекомендуется проведение испытаний на ударный изгиб при отрицательных температурах. Химический состав каждой плавки подтверждается сертификатом качества с указанием массовой доли легирующих элементов.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток 18ХТФ от стали 20Х?
Дополнительное легирование титаном и ванадием в 18ХТФ обеспечивает более высокую прокаливаемость и сопротивление усталостному разрушению. После закалки и отпуска предел текучести 18ХТФ на 15–20 % выше, чем у стали 20Х при аналогичном сечении.
Подвергается ли пруток 18ХТФ сварке?
Материал сваривается ограниченно. Для получения качественного соединения требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термическая обработка сварного шва. Для нагруженных узлов предпочтительны резьбовые или прессовые соединения.
Какая максимальная твёрдость достигается после цементации?
После цементации на глубину 0,8–1,5 мм и закалки твёрдость поверхности составляет 58–62 HRC. Твёрдость сердцевины при этом остаётся в пределах 30–40 HRC, что обеспечивает вязкость при ударных нагрузках.
В каких диаметрах поставляются прутки 18ХТФ?
Горячекатаные прутки выпускаются диаметром 10–120 мм, кованые — до 250 мм. Возможна поставка в прутках мерной длины 2–6 м или в бухтах для диаметров до 16 мм.