Прямоугольная поковка из конструкционной стали Сталь 35 в Минске


Прямоугольная поковка из конструкционной стали Сталь 35

Прямоугольная поковка из стали 35 — это полуфабрикат, получаемый методом горячей объемной деформации слитков или проката на гидравлических прессах и молотах. В отличие от сортового проката, кованая заготовка имеет более плотную макроструктуру: усадочная рыхлость и осевая пористость устраняются в процессе проковки, а волокна металла ориентируются по контуру будущей детали. Это обеспечивает повышенную циклическую прочность и сопротивление ударным нагрузкам в направлении действия рабочих напряжений.

Сталь 35 относится к группе качественных углеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода 0,32–0,40%. После нормализации материал демонстрирует предел текучести не менее 315 МПа и временное сопротивление разрыву 530–680 МПа в зависимости от сечения поковки. Твердость в состоянии поставки обычно составляет 170–217 HB. Материал склонен к отпускной хрупкости второго рода, поэтому при термической обработке крупных сечений требуется ускоренное охлаждение в масле или воде с последующим низким отпуском.

Технологические особенности производства

Прямоугольные поковки из стали 35 изготавливаются по ГОСТ 8479–70 (поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали) и ГОСТ 1133–71 (поковки из углеродистой стали). Ковка выполняется в интервале температур 1250–800 C. Нагрев заготовок перед деформацией проводится ступенчато: подогрев до 600–650 C, выдержка, затем подъем до ковочной температуры. Это предотвращает образование термических трещин в центральной зоне слитка.

После проковки заготовки подвергаются нормализации с высоким отпуском для снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры. Допускаемые отклонения размеров регламентируются классом точности: для поковок 1-го класса точности — 2 мм на сторону, для 2-го класса — 3 мм. Кривизна прямоугольного сечения не должна превышать 5 мм на 1 метр длины.

Механические свойства и режимы термообработки

Для ответственных деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, поковки из стали 35 подвергаются улучшению — закалке с нагревом до 830–860 C в воде или масле и последующему высокому отпуску при 560–600 C. После улучшения достигается предел текучести до 430 МПа при относительном удлинении не менее 17%. Для деталей, работающих при пониженных температурах, рекомендуется нормализация с отпуском, обеспечивающая ударную вязкость KCU не менее 49 Дж/см при –20 C.

Сечение, ммПредел текучести, МПаВременное сопротивление, МПаОтносительное удлинение, %Твердость, HB
100 10031555019170–207
200 20030553018167–197
300 30029552017163–187

Области применения

Прямоугольные поковки из стали 35 востребованы в узлах, где сочетаются требования прочности и технологичности механической обработки. Материал хорошо режется лезвийным инструментом, сваривается с ограничениями (требуется подогрев до 200–300 C для сечений свыше 30 мм), удовлетворительно обрабатывается давлением в горячем состоянии.

  • Валы и оси редукторного оборудования, работающие при статических и умеренных динамических нагрузках
  • Фланцы и корпусные элементы запорной арматуры для трубопроводных систем с рабочим давлением до 16 МПа
  • Штоки и плунжеры гидроцилиндров строительной и дорожной техники
  • Зубчатые колеса и шкивы, передающие крутящий момент в станкостроении
  • Крепежные элементы крупных сечений — шпильки, анкерные болты для фундаментных конструкций
  • Плиты и опорные элементы прессового оборудования, испытывающие локальные контактные напряжения

Контроль качества и приемка

Каждая партия прямоугольных поковок из стали 35 сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, результатов механических испытаний и данных неразрушающего контроля. По требованию заказчика проводится ультразвуковая дефектоскопия на выявление внутренних расслоений и неметаллических включений. Допустимая глубина залегания дефектов очистки (заковов, волосовин) регламентируется ГОСТ 8479–70 и не должна выводить размер поковки за предельные отклонения.

Вопросы и ответы

Чем прямоугольная поковка из стали 35 отличается от горячекатаного проката того же сечения?

Ковка уплотняет макроструктуру металла, устраняя осевую пористость и ликвационные скопления, характерные для слитка. Волокна металла в поковке ориентированы по направлению деформации, что повышает прочность при растяжении вдоль волокна на 10–15% по сравнению с прокатом.

Какие предельные размеры прямоугольных поковок из стали 35 возможны?

Типовой диапазон сечений — от 40 40 мм до 600 600 мм при длине до 6000 мм. Максимальная масса поковки ограничена грузоподъемностью ковочного оборудования и обычно составляет 5–8 тонн.

Требуется ли предварительный подогрев при сварке поковок из стали 35?

Для сечений свыше 30 мм рекомендуется подогрев до 200–300 C с последующим замедленным охлаждением. Это предотвращает образование закалочных структур в зоне термического влияния и снижает риск холодных трещин.

Какую термообработку назначают для поковок из стали 35, работающих при низких температурах?

Для эксплуатации при температурах до –40 C применяют нормализацию с высоким отпуском. Такая обработка обеспечивает ударную вязкость KCU не менее 39 Дж/см при –40 C и снижает чувствительность к концентраторам напряжений.