Стальной круг ТУ 14-1-4201-87: сортовой прокат для ответственных деталей машиностроения
Стальной круг по ТУ 14-1-4201-87 — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения, выпускаемый по техническим условиям, которые ужесточают требования к макроструктуре, точности размеров и чистоте поверхности по сравнению с ГОСТ 2590. Технические условия регламентируют прокат диаметром от 20 до 180 мм из конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали, предназначенный для последующей механической обработки на токарных автоматах, обрабатывающих центрах и в заготовительных линиях кузнечных производств.
Сортамент и предельные отклонения
Круг поставляется в прутках длиной 3–6 м и в мотках для диаметров до 32 мм. Ключевое отличие от стандартного сортамента — нормирование овальности и кривизны: отклонение от круглости не превышает 0,5 допуска на диаметр, а местная кривизна ограничена 0,5 % длины прутка. Это критично при подаче в направляющие люнеты токарных станков с ЧПУ и в загрузочные магазины автоматов продольного точения.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Овальность, не более | Кривизна на 1 м, мм | Тип поставки |
|---|---|---|---|---|
| 20–30 | +0,3 / –0,5 | 0,4 | 3 | прутки, мотки |
| 32–50 | +0,4 / –0,6 | 0,5 | 4 | прутки |
| 55–90 | +0,6 / –0,9 | 0,7 | 5 | прутки |
| 95–130 | +0,8 / –1,2 | 0,9 | 6 | прутки |
| 140–180 | +1,0 / –1,5 | 1,2 | 8 | прутки |
Марочный состав и механические свойства
ТУ 14-1-4201-87 распространяются на прокат из сталей, выплавляемых в мартеновских и электродуговых печах, с разливкой в слитки и на машинах непрерывного литья заготовок. Химический состав контролируется по ковшовой пробе, а механические свойства — на образцах, вырезанных из готового проката после нормализации.
- Сталь 20 — предел текучести не менее 245 МПа, относительное удлинение 25 %, применяется для малонагруженных валов и осей.
- Сталь 45 — предел текучести не менее 355 МПа, твёрдость после нормализации 170–217 HB, для шпинделей и зубчатых колёс.
- 40Х — предел текучести не менее 785 МПа после закалки и отпуска, для валов редукторов и шлицевых соединений.
- 30ХГСА — предел текучести не менее 835 МПа, для высоконагруженных деталей авиационной и автомобильной техники.
- 20ХН3А — ударная вязкость KCU не менее 0,8 МДж/м, для цементуемых деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.
Нормируемые показатели качества
Технические условия ограничивают загрязнённость металла неметаллическими включениями: сульфиды и оксиды не превышают 2,5 балла по ГОСТ 1778. Контролируется также макроструктура — центральная пористость, ликвационный квадрат и подкорковые пузыри не допускаются выше 2 баллов по ГОСТ 10243. Для проката, предназначенного под холодную высадку, дополнительно нормируется глубина обезуглероженного слоя — не более 1,5 % диаметра.
Поверхность прутков не должна иметь трещин, закатов, рванин и плен. Допускаются отдельные отпечатки и рябизна глубиной в пределах минусового отклонения. Для диаметров свыше 90 мм применяется обточка или зачистка местных дефектов с плавным переходом к основной поверхности.
Области применения
- Токарная обработка валов, осей, пальцев, шпилек и крепёжных изделий на станках с ЧПУ.
- Заготовки для горячей объёмной штамповки в кузнечных цехах автомобилестроения.
- Изготовление шпинделей, гильз и штоков гидроцилиндров в станкостроении.
- Детали редукторов, муфт и тормозных систем подъёмно-транспортного оборудования.
- Заготовки для холодной высадки болтов, гаек и заклёпок на высадочных автоматах.
- Элементы металлоконструкций и анкерных систем в промышленном строительстве.
Приёмо-сдаточные испытания
Партия формируется из прутков одной плавки, одного диаметра и одного режима термической обработки. Объём выборки для контроля механических свойств — не менее двух образцов от партии. При разногласиях в оценке качества применяется арбитражный метод испытаний на растяжение по ГОСТ 1497 и на ударный изгиб по ГОСТ 9454. Сертификат качества оформляется по форме, установленной ТУ, с указанием номера плавки, химического состава, механических свойств и результатов контроля макроструктуры.
Вопросы и ответы
Чем стальной круг по ТУ 14-1-4201-87 отличается от проката по ГОСТ 2590?
ТУ 14-1-4201-87 ужесточают допуски на овальность и кривизну, нормируют загрязнённость неметаллическими включениями и глубину обезуглероженного слоя. ГОСТ 2590 регламентирует только размеры и предельные отклонения без требований к макроструктуре.
Какие марки стали поставляются по этим техническим условиям?
Прокат изготавливается из углеродистых сталей 20 и 45, низколегированных 40Х и 30ХГСА, а также легированных 20ХН3А. Марка указывается в заказе и сертификате качества.
Для каких диаметров допускается поставка в мотках?
В мотках поставляется прокат диаметром до 32 мм включительно. Прутки диаметром свыше 32 мм отгружаются мерной или немерной длиной 3–6 м.
Нормируется ли глубина обезуглероженного слоя?
Да, для проката под холодную высадку глубина обезуглероженного слоя не должна превышать 1,5 % номинального диаметра. Для остального сортамента этот показатель контролируется по согласованию с потребителем.
