Прямоугольная поковка из конструкционной стали 35Х: характеристики, термообработка и применение
Прямоугольная поковка из конструкционной стали 35Х — горячедеформированный полуфабрикат с регламентированным сечением, получаемый ковкой или штамповкой слитка либо непрерывнолитой заготовки. Сталь 35Х (хромистая улучшаемая) содержит 0,31–0,39 % углерода и 0,8–1,1 % хрома, что обеспечивает прокаливаемость до 25–30 мм при закалке в масле и предел текучести после улучшения 700–850 МПа. Прямоугольный профиль поковки задаётся чертежом детали и припусками на механообработку, что снижает расход металла по сравнению с прокатом.
Сортамент и геометрические параметры
Поковки прямоугольного сечения нормируются по ГОСТ 7829-70 (ковка на молотах), ГОСТ 11359-75 и ГОСТ 8479-70 (группы точности I–V). Типовые размеры: толщина 40–300 мм, ширина 60–600 мм, длина 200–2000 мм. Припуски на сторону назначают от 5 до 25 мм в зависимости от массы и группы точности. Отклонение от плоскостности — не более 3 мм на 1000 мм длины, косина реза — до 5 мм.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Марка стали | 35Х | Содержание Cr, % | 0,8–1,1 | ГОСТ 4543-2016 |
| Толщина, мм | 40–300 | Ширина, мм | 60–600 | по чертежу |
| в после улучшения, МПа | 880–1080 | т, МПа | 700–850 | закалка + высокий отпуск |
| Твёрдость HB | 217–255 | KCU, Дж/см | 49 | при +20 C |
| Температура ковки, C | 1180–850 | Закалка, C | 850–870 | охлаждение в масле |
| Отпуск, C | 500–600 | Прокаливаемость, мм | 25–30 | критический диаметр |
Термическая обработка и механические свойства
Для получения однородной структуры сорбита применяют улучшение: закалку с 850–870 C в масле и высокий отпуск при 500–600 C. После такой обработки твёрдость составляет 217–255 HB, ударная вязкость KCU — не ниже 49 Дж/см. Поковки группы точности III и выше подвергают нормализации при 860–880 C, если деталь работает без высоких нагрузок. Хромистая сталь склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому охлаждение после отпуска проводят в воде или масле.
Области применения
- Валы, оси и полуоси грузового транспорта и сельхозтехники.
- Шпиндели и оправки металлорежущих станков.
- Зубчатые колёса и червячные пары редукторов общего назначения.
- Штоки гидроцилиндров и элементы бурового оборудования.
- Крепёжные детали повышенной прочности для горно-шахтной техники.
- Корпусные фланцы и переходники трубопроводной арматуры.
Контроль качества и дефектоскопия
Поковки прямоугольного сечения проходят ультразвуковой контроль по ГОСТ 24507-80 (группы I–IV), проверку макроструктуры на травленых темплетах и определение загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778-70. Твёрдость замеряют на торце или боковой грани не менее чем в трёх точках. При необходимости подтверждают отсутствие флокенов и волосовин.
Вопросы и ответы
Чем отличается поковка из стали 35Х от проката того же сечения?
Ковка обеспечивает направленное расположение волокон и лучшую проработку осевой зоны, что повышает усталостную прочность при знакопеременных нагрузках. Прокат имеет менее благоприятную макроструктуру и ограничен по толщине.
Какая термообработка даёт максимальную прочность?
Закалка с 850–870 C в масле с последующим отпуском при 500–520 C. Это обеспечивает в до 1080 МПа при сохранении KCU не ниже 49 Дж/см.
До какой толщины прокаливается сталь 35Х?
Критический диаметр при охлаждении в масле составляет 25–30 мм. Для сечений большей толщины свойства по центру снижаются, требуется применение более легированных марок.
Какие дефекты недопустимы в прямоугольной поковке?
Трещины, флокены, расслоения и грубые неметаллические включения. Допустимые дефекты регламентируются группой точности по ГОСТ 8479-70.
