Стальной круг 5ХГМ в Минске


Стальной круг 5ХГМ: конструкционная легированная сталь для нагруженных деталей

Стальной круг 5ХГМ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали марки 5ХГМ, содержащей хром, марганец и молибден. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм и устойчивость механических свойств к отпуску при повышенных температурах. Круг поставляется диаметром от 20 до 250 мм в состоянии поставки (без термообработки) или в термообработанном виде — нормализация, улучшение, закалка с отпуском.

Химический состав и структура

Марка 5ХГМ относится к группе хромомарганцевомолибденовых сталей перлитного класса. Углерод — 0,45–0,55 %, хром — 0,8–1,1 %, марганец — 0,8–1,1 %, молибден — 0,15–0,25 %. Молибден подавляет отпускную хрупкость второго рода и повышает температуру разупрочнения при отпуске, что критично для деталей, работающих при нагреве до 400–450 C. Микролегирование и регламентированное содержание серы и фосфора (не более 0,030 % каждого) снижают анизотропию свойств в продольном и поперечном направлениях.

Механические свойства

После улучшения (закалка 850–870 C в масле, отпуск 560–620 C) круг 5ХГМ обеспечивает сочетание прочности и ударной вязкости, необходимое для знакопеременных нагрузок. Прокаливаемость позволяет получать мартенситную структуру по всему сечению прутков диаметром до 70 мм при закалке в масле.

Диаметр круга, ммСостояние поставкив, МПа0,2, МПаKCU, Дж/см
20–40улучшение 980 835 59
41–70улучшение 930 785 49
71–120нормализация 735 540 39
121–180нормализация 685 490 34

Технологические свойства

Круг 5ХГМ удовлетворительно обрабатывается резанием в улучшенном состоянии (HB 241–285) и поддаётся горячей пластической деформации в интервале 1180–850 C. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Температура ковки — 1200–850 C с замедленным охлаждением после деформации для предотвращения флокенообразования в сечениях свыше 100 мм.

Области применения

  • Валы, оси и шпиндели металлорежущих станков и прокатных станов, работающие при знакопеременном изгибе и кручении.
  • Зубчатые колёса, червяки и валы-шестерни редукторов общего назначения и тяжёлых приводов.
  • Штоки и гильзы гидроцилиндров горно-шахтного и строительно-дорожного оборудования.
  • Крепёжные детали повышенной прочности — шпильки, болты, шпиндели запорной арматуры нефтегазового сортамента.
  • Детали кузнечно-прессового оборудования: шатуны, коленчатые валы, эксцентрики.
  • Заготовки для последующей механической обработки в станкостроении и тяжёлом машиностроении.

Нормативная база и сортамент

Химический состав и свойства круга 5ХГМ регламентируются ГОСТ 4543-2016 (конструкционные легированные стали) и ГОСТ 2590-2006 (сортамент горячекатаного круглого проката). Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая; кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для диаметров до 100 мм. Поставка осуществляется в прутках длиной 3–6 м или в мотках для диаметров до 32 мм.

Вопросы и ответы

Чем сталь 5ХГМ отличается от 40ХГМ?

Марка 5ХГМ содержит больше углерода (0,45–0,55 % против 0,38–0,45 % у 40ХГМ), что повышает прочность после улучшения, но несколько снижает пластичность и ударную вязкость. Обе марки близки по легированию хромом, марганцем и молибденом.

До какого диаметра обеспечивается сквозная прокаливаемость круга 5ХГМ?

При закалке в масле мартенситная структура по всему сечению достигается для прутков диаметром до 60–70 мм. Для сечений свыше 80 мм применяют закалку в воде или водополимерной среде с ограничением скорости охлаждения во избежание трещин.

При какой температуре эксплуатируется круг 5ХГМ?

Длительная рабочая температура деталей из улучшенной стали 5ХГМ — до 400–450 C. Выше этой границы начинается интенсивное разупрочнение и снижение длительной прочности.

Возможна ли поставка круга 5ХГМ в термообработанном состоянии?

Да, круг поставляется после нормализации, улучшения или закалки с отпуском по согласованию с потребителем. Твёрдость и механические свойства подтверждаются сертификатом качества изготовителя.