Прямоугольная поковка из конструкционной стали 50ХНМ в Минске

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 50ХНМ: характеристики, термообработка и применение

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 50ХНМ — горячедеформированный полуфабрикат, получаемый ковкой или штамповкой слитка либо проката марки 50ХНМ (аналог 40ХН2МА по ряду параметров легирования). Сталь 50ХНМ — конструкционная улучшаемая хромоникельмолибденовая сталь, содержащая 0,46–0,54 % углерода, 0,5–0,8 % хрома, 1,3–1,7 % никеля и 0,2–0,3 % молибдена. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 80–100 мм и высокий комплекс механических свойств после закалки с отпуском.

Прямоугольное сечение поковки задаётся штампом или бойками, что позволяет получать заготовки с припуском 8–20 мм на сторону под последующую механическую обработку. Ковка ведётся при 1150–850 C с регламентированным уковом не менее 3–4 для устранения ликвационной неоднородности и проработки осевой зоны. После деформации заготовка охлаждается в термостатах или печах замедленного охлаждения для предотвращения флокенов — водородной хрупкости, характерной для никельсодержащих конструкционных сталей.

Химический состав и механические свойства

Легирование молибденом повышает температуру отпуска и сопротивление отпускной хрупкости второго рода, никель увеличивает вязкость разрушения при отрицательных температурах. После улучшения (закалка 850–870 C в масле, высокий отпуск 560–620 C) достигаются следующие показатели:

Технологические операции и режимы обработки

Прямоугольные поковки из 50ХНМ поставляются в термически обработанном состоянии с нормированными механическими свойствами либо без термообработки — по согласованию. Основные операции:

• Закалка: нагрев 850–870 C, охлаждение в масле И-20А или полимерной среде, обеспечивающей скорость охлаждения не ниже 20 C/с в интервале 700–400 C.
• Высокий отпуск: 560–620 C с выдержкой 2–4 ч и охлаждением на воздухе; обеспечивает структуру сорбита отпуска.
• Нормализация: 870–890 C для снятия внутренних напряжений после ковки перед механической обработкой.
• Ультразвуковой контроль: сплошность металла по ГОСТ 24507, недопустимые дефекты — трещины, флокены, неметаллические включения выше норм.
• Правка: в горячем состоянии или на гидравлических прессах после отпуска при усилии 100–200 тс.

Области применения

Прямоугольная поковка 50ХНМ применяется для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках:

• Валы и оси редукторов прокатных станов, шпиндели клетей.
• Штоки и гильзы гидроцилиндров горно-шахтного оборудования.
• Зубчатые колёса и венцы тяжёлых приводов буровых установок.
• Крепёжные элементы энергетического оборудования: шпильки, болты фланцевых соединений паропроводов.
• Детали кузнечно-прессового оборудования: шатуны, ползуны, направляющие.

Вопросы и ответы