Стальной квадрат 18Х2Н4ВА-Ш в Минске


Стальной квадрат 18Х2Н4ВА-Ш: конструкционная высокопрочная сталь для ответственных деталей

Стальной квадрат 18Х2Н4ВА-Ш — горячекатаный профиль квадратного сечения, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 18Х2Н4ВА, выплавленной с применением электрошлакового переплава (индекс «Ш»). Такая технология обеспечивает пониженное содержание неметаллических включений, серы и фосфора, что критично для деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Квадрат поставляется в термообработанном состоянии с нормированными механическими свойствами.

Химический состав и структура

Марка 18Х2Н4ВА относится к системе хромоникельвольфрамовых сталей. Основные легирующие элементы — хром (1,4–1,8 %), никель (3,5–4,5 %), вольфрам (0,8–1,2 %). Введение вольфрама повышает теплостойкость и сопротивление отпуску, а никель обеспечивает высокую ударную вязкость при отрицательных температурах. Электрошлаковый переплав формирует однородную мелкозернистую структуру без ликвационных зон, что подтверждается контролем макро- и микроструктуры по ГОСТ 10243.

Механические свойства

После закалки (850–870 C, масло) и высокого отпуска (550–600 C) сталь 18Х2Н4ВА-Ш демонстрирует сочетание прочности и пластичности, необходимое для валов, шестерён и крепёжных элементов ответственного назначения.

ПоказательЗначениеТемпература испытанияТермообработкаСтандарт
Предел прочности в 1080 МПа+20 CЗакалка + отпускГОСТ 4543
Предел текучести т 930 МПа+20 CЗакалка + отпускГОСТ 4543
Относительное удлинение 12 %+20 CЗакалка + отпускГОСТ 4543
Ударная вязкость KCU 59 Дж/см+20 CЗакалка + отпускГОСТ 9454
Ударная вязкость KCU 39 Дж/см–40 CЗакалка + отпускГОСТ 9454
Твёрдость после отпуска269–321 HB+20 CВысокий отпускГОСТ 9012

Сортамент и размеры

Квадрат 18Х2Н4ВА-Ш выпускается со стороной от 20 до 120 мм. Предельные отклонения по размеру соответствуют ГОСТ 2591 для горячекатаного сортамента. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. По требованию заказчика выполняется ультразвуковой контроль внутренних дефектов по ГОСТ 21120.

  • Квадрат 20 20 мм — для крепёжных деталей и шпинделей малого сечения;
  • Квадрат 40 40 мм — для валов редукторов и торсионных элементов;
  • Квадрат 60 60 мм — для зубчатых колёс и кулачковых механизмов;
  • Квадрат 80 80 мм — для тяжёлонагруженных валов прокатных станов;
  • Квадрат 100 100 мм и 120 120 мм — для крупногабаритных деталей прессового оборудования.

Области применения

Сталь 18Х2Н4ВА-Ш применяется в авиастроении, тяжёлом машиностроении и нефтегазовом оборудовании. Из неё изготавливают:

  • валы и оси редукторов прокатных станов, работающие при кручении и изгибе;
  • зубчатые колёса и шестерни буровых установок;
  • кремальеры и ходовые винты металлорежущих станков;
  • детали турбонасосных агрегатов и компрессоров;
  • ответственный крепёж для энергетического оборудования.

Технологические особенности

Материал удовлетворительно обрабатывается резанием после нормализации (твёрдость 229–269 HB). Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка. Ковка проводится в диапазоне 1150–850 C с медленным охлаждением. Электрошлаковый переплав обеспечивает изотропность свойств в продольном и поперечном направлениях, что важно для деталей сложной геометрии.

Вопросы и ответы

Чем отличается 18Х2Н4ВА-Ш от 18Х2Н4ВА без индекса «Ш»?

Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав. Такая сталь содержит меньше серы ( 0,010 %) и неметаллических включений, обладает более высокой и стабильной ударной вязкостью, особенно при отрицательных температурах.

Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность квадрата 18Х2Н4ВА-Ш?

Закалка от 850–870 C в масле с последующим отпуском при 550–600 C. Это даёт предел прочности 1080 МПа при сохранении ударной вязкости KCU 59 Дж/см.

Применяется ли 18Х2Н4ВА-Ш для деталей, работающих при отрицательных температурах?

Да. Благодаря никелю и электрошлаковому переплаву сталь сохраняет ударную вязкость не ниже 39 Дж/см при –40 C, что допускает её использование в арктических условиях и криогенном оборудовании.

Какой стандарт регламентирует поставку квадрата из стали 18Х2Н4ВА-Ш?

Химический состав и механические свойства — по ГОСТ 4543. Сортамент квадратного профиля — по ГОСТ 2591. Контроль внутренних дефектов — по ГОСТ 21120.