Прямоугольная поковка из конструкционной стали 12Х2Н4А в Минске

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 12Х2Н4А: характеристики, термообработка и применение

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 12Х2Н4А — горячедеформированный полуфабрикат, получаемый ковкой или штамповкой слитка либо проката с последующей термической обработкой. Сталь 12Х2Н4А относится к группе улучшаемых хромоникелевых конструкционных сталей, легированных никелем до 4 % и хромом до 2 %, с ограниченным содержанием серы и фосфора (не более 0,025 % каждого). Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость в сечениях до 100 мм и устойчивость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах.

Химический состав и механические свойства

Марка 12Х2Н4А регламентируется ГОСТ 4543-2016. Углерод в пределах 0,09–0,15 % обеспечивает вязкую сердцевину после закалки, никель повышает ударную вязкость KCU до 60–80 Дж/см, хром увеличивает прокаливаемость и сопротивление контактной усталости. Прямоугольная поковка проходит закалку в масле с 860–880 C и высокий отпуск при 600–650 C, формируя структуру сорбита.

Технологические особенности прямоугольной поковки

Прямоугольное сечение поковки формируют на гидравлических прессах усилием 1000–3000 тс или на радиально-ковочных машинах. Степень деформации по сечению должна быть не менее 3–4 для проработки литой структуры и устранения дендритной ликвации. После ковки заготовку подвергают изотермическому отжигу для снижения твёрдости и подготовки к механической обработке.

• Поковки с толщиной стенки до 60 мм — закалка в масле, отпуск 600–630 C.
• Сечения 60–120 мм — ступенчатая закалка с подстуживанием в мартенситном интервале.
• Крупные поковки свыше 120 мм — нормализация с высоким отпуском для снижения остаточных напряжений.
• Контроль макроструктуры — травление по ГОСТ 10243, отсутствие флокенов и расслоений.
• Ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ Р 55724 для ответственных деталей.

Области применения

Прямоугольная поковка из 12Х2Н4А востребована в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках и температурах до –70 C. Из неё изготавливают:

• зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов;
• шпиндели и крестовины тяжёлых металлорежущих станков;
• детали бурового оборудования и противовыбросовых превенторов;
• элементы мостовых кранов и грузоподъёмных механизмов;
• корпусные детали арматуры высокого давления нефтегазовой отрасли.

В авиастроении и энергомашиностроении поковка применяется для изготовления валов турбокомпрессоров и крепёжных элементов, работающих при циклическом нагружении. Ограничение — склонность к отпускной хрупкости второго рода при медленном охлаждении после отпуска в интервале 450–550 C, поэтому детали охлаждают в воде или масле.

Вопросы и ответы