Стальной круг 11SMnPb30 в Минске

Стальной круг 11SMnPb30: автоматная свинецсодержащая сталь для высокоскоростной обработки резанием

Стальной круг 11SMnPb30 — горячекатаный или калиброванный сортовой прокат из автоматной серосодержащей стали с регламентированным вводом свинца. Марка соответствует европейской системе обозначений (DIN 11SMnPb30, EN 1.0737) и относится к группе автоматных сталей, легированных серой и свинцом одновременно. Такое сочетание обеспечивает направленное охрупчивание стружки и снижение сил резания при точении, сверлении и нарезании резьбы на станках-автоматах.

Свинец вводится в расплав в количестве 0,15–0,35 % и распределяется в виде дисперсных включений, не растворяясь в ферритной матрице. Сера присутствует в диапазоне 0,20–0,35 % и связывается в сульфиды марганца. Совместное действие Pb и MnS формирует короткую сыпучую стружку, что критично для многошпиндельных токарных автоматов и роторно-конвейерных линий.

Химический состав и структура

Марка 11SMnPb30 нормируется по EN 10277-3 (калиброванный прокат) и EN 10087 (горячекатаный прокат для обработки резанием). Типовой химический состав:

• Углерод C — 0,14 % максимум
• Кремний Si — 0,05 % максимум
• Марганец Mn — 0,90–1,30 %
• Фосфор P — 0,11 % максимум
• Сера S — 0,20–0,35 %
• Свинец Pb — 0,15–0,35 %

Микроструктура после горячей прокатки — феррит с перлитом и включениями сульфидов марганца вытянутой формы. Свинцовые частицы располагаются преимущественно по границам зёрен и в полосах сульфидов. Анизотропия механических свойств выражена вдоль направления прокатки, что учитывается при проектировании деталей, работающих на изгиб.

Механические и технологические свойства

Прочностные характеристики автоматной стали ниже, чем у конструкционных марок, что является платой за обрабатываемость. Предел прочности при растяжении в горячекатаном состоянии — 360–570 МПа в зависимости от диаметра круга. Твёрдость по Бринеллю — 110–180 HB. Относительное удлинение — не менее 12 %.

Обрабатываемость резанием марки 11SMnPb30 оценивается индексом 100 по отношению к эталонной стали, что соответствует скорости резания до 200 м/мин твердосплавным инструментом. Свинец дополнительно выполняет функцию внутренней смазки в зоне контакта стружки с передней поверхностью резца, снижая температуру в зоне резания на 50–80 C по сравнению с бессвинцовыми аналогами 11SMn30.

Сортамент и допуски

Круг поставляется диаметром от 5 до 100 мм. Горячекатаный прокат выпускается в прутках длиной 3–6 м, калиброванный — в штангах 2–3 м с полем допуска h9, h11 или h12. Для пруткового проката нормируется кривизна — не более 0,5 % длины для калиброванного сортамента. Овальность калиброванного круга не превышает половины поля допуска на диаметр.

Возможна поставка в термообработанном состоянии — нормализация при 870–900 C с охлаждением на воздухе. Нормализация повышает однородность структуры и стабилизирует твёрдость по сечению, что важно для деталей с последующей холодной высадкой.

Области применения

Основной потребитель марки 11SMnPb30 — массовое производство крепежа и точёных деталей на станках-автоматах. Конкретные направления:

• Крепёжные изделия: болты, винты, шпильки, гайки, шайбы, изготавливаемые холодной высадкой и последующим нарезанием резьбы
• Детали топливной аппаратуры: штуцеры, ниппели, распылители, корпуса форсунок дизельных систем
• Гидравлические и пневматические фитинги: переходники, заглушки, муфты, работающие при давлении до 32 МПа
• Элементы приборов и арматуры: оси, втулки, штифты, регулировочные винты в узлах точной механики
• Детали автомобильной электрики: клеммы, контактные шпильки, корпуса разъёмов
• Заготовки для холодной объёмной штамповки: ступенчатые валы, кольца, вкладыши

Марка не предназначена для сварных конструкций: свинец и сера вызывают горячие трещины и пористость шва. Ограничено применение в деталях, работающих при температурах выше 250 C, из-за охрупчивания свинцовых включений. Для ответственных нагруженных узлов, работающих на удар, автоматные стали не применяются.

Обработка и режимы резания

При точении твердосплавным инструментом группы P25–P35 рекомендуемая скорость резания — 120–200 м/мин, подача — 0,1–0,4 мм/об. Сверление спиральными свёрлами из быстрорежущей стали Р6М5 выполняется на скоростях 25–40 м/мин без применения СОЖ при малых диаметрах. Нарезание резьбы метчиками проходит с минимальным крутящим моментом благодаря сыпучей стружке.

Шероховатость обработанной поверхности при чистовом точении достигает Ra 1,6–3,2 мкм без дополнительного полирования. Это позволяет исключить финишные операции шлифования для ряда деталей крепёжного назначения.

Вопросы и ответы