Стальной круг 11850: конструкционная легированная сталь для машиностроения
Стальной круг 11850 — сортовой прокат круглого сечения из конструкционной легированной стали марки 18ХГТ (аналог 1.7131 по DIN, 20ХГНМ-класса по свойствам), поставляемый в соответствии с ГОСТ 4543-2016 и ГОСТ 2590-2006. Марка 18ХГТ относится к хромомарганцевым титаносодержащим сталям, упрочняемым химико-термической обработкой. Круг 11850 применяется преимущественно для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и контактных нагрузках после цементации и закалки.
Технические характеристики и химический состав
Химический состав стали 18ХГТ регламентирован ГОСТ 4543-2016: углерод — 0,17–0,23 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,80–1,10 %, хром — 1,00–1,30 %, титан — 0,03–0,09 %. Титан вводится для модифицирования зерна и повышения прокаливаемости. Сера и фосфор — не более 0,035 % и 0,035 % соответственно.
Механические свойства после улучшения (закалка + высокий отпуск): предел прочности в — не менее 980 МПа, предел текучести т — не менее 785 МПа, относительное удлинение 5 — не менее 10 %, ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см. Твёрдость после цементации и закалки поверхности — 58–62 HRC, сердцевины — 30–42 HRC.
Круг 11850 выпускается диаметром от 5 до 200 мм. Точность прокатки: обычная (В), повышенная (Б), высокая (А). Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для точности А и 0,8 % для точности В. Длина прутков — немерная 2–6 м, мерная, кратная мерной.
Сортамент и условия поставки
- Диаметр: 5–200 мм (горячекатаный), 5–80 мм (калиброванный)
- Точность прокатки: В, Б, А по ГОСТ 2590-2006
- Состояние поставки: горячекатаный, термообработанный (отожжённый), калиброванный
- Длина: немерная 2–6 м, мерная, кратная мерной
- Стандарты: ГОСТ 4543-2016, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 1051-73 (калиброванный)
- Маркировка: клеймение, бирки с указанием плавки и партии
Термообработка и технологические режимы
Для достижения требуемых свойств круг 11850 подвергают цементации при температуре 920–950 C с последующей закалкой в масле и низким отпуском при 180–200 C. Глубина цементованного слоя — 0,6–1,8 мм в зависимости от сечения. Сердцевина детали сохраняет вязкость за счёт пониженного содержания углерода.
Улучшение (закалка 850–870 C в масле, отпуск 600–650 C) обеспечивает однородную структуру сорбита и стабильные механические свойства по всему сечению прутка. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после отжига — хорошая.
Области применения
- Зубчатые колёса, шестерни и валы коробок передач автомобильной и тракторной техники
- Шлицевые валы, крестовины, полуоси ведущих мостов
- Детали редукторов станков и промышленных приводов
- Кулачки, эксцентрики, пальцы кривошипно-шатунных механизмов
- Болты, шпильки и крепёж повышенной прочности для металлургического оборудования
- Детали бурового и горно-шахтного инструмента, работающие на износ
Сравнение режимов обработки
| Операция | Температура, C | Среда охлаждения | Твёрдость, HRC | Структура |
|---|---|---|---|---|
| Цементация | 920–950 | печь | — | аустенит + карбиды |
| Закалка поверхностная | 850–870 | масло | 58–62 | мартенсит |
| Низкий отпуск | 180–200 | воздух | 58–62 | отпущенный мартенсит |
| Улучшение (закалка) | 850–870 | масло | 30–42 | мартенсит |
| Высокий отпуск | 600–650 | воздух | 25–32 | сорбит |
Вопросы и ответы
Чем сталь 18ХГТ отличается от 20ХГНМ?
Сталь 18ХГТ содержит титан вместо никеля и молибдена, что снижает стоимость, но уменьшает прокаливаемость. 20ХГНМ обеспечивает более глубокую прокаливаемость и применяется для крупногабаритных деталей, тогда как 18ХГТ эффективна для сечений до 40–50 мм.
Какой диаметр круга 11850 доступен для цементации?
Цементация эффективна для прутков диаметром до 60 мм, обеспечивая глубину слоя 0,6–1,8 мм. Для больших сечений рекомендуется применять стали с повышенной прокаливаемостью.
Какая твёрдость достигается после улучшения круга 11850?
После закалки в масле и высокого отпуска при 600–650 C твёрдость составляет 25–32 HRC, предел текучести — не менее 785 МПа, ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см.
Поставляется ли круг 11850 в калиброванном виде?
Да, калиброванный прокат диаметром 5–80 мм по ГОСТ 1051-73 с полем допуска h11, h12 обеспечивает точность размеров и чистоту поверхности для обработки на автоматах продольного точения.
