Стальной пруток КВК37: характеристики и применение
Стальной пруток КВК37 — горячекатаный круглый прокат из кремнемарганцевой пружинной стали, поставляемый по отраслевым техническим условиям для изготовления упругих элементов. Марка КВК37 относится к классу пружинных сталей с повышенным содержанием кремния и марганца, что обеспечивает высокий предел упругости и сопротивление релаксации напряжений при циклическом нагружении. Прокат выпускается в виде круглого прутка диаметром от 8 до 60 мм с нормированной макроструктурой и обезуглероженным слоем в пределах допустимых значений.
Химический состав и механические свойства
Сталь КВК37 содержит углерод в диапазоне 0,56–0,64 %, кремний 1,50–2,00 %, марганец 0,60–0,90 %. Такое сочетание легирующих элементов повышает прокаливаемость и обеспечивает устойчивость к малым пластическим деформациям. После закалки с 850–870 C и среднего отпуска при 420–480 C достигаются следующие показатели:
- предел прочности — 1250–1450 МПа;
- предел текучести — не менее 1150 МПа;
- относительное удлинение — 6–9 %;
- твёрдость после отпуска — 42–48 HRC;
- ударная вязкость KCU — не менее 25 Дж/см.
Пруток поставляется в горячекатаном состоянии с последующей нормализацией или без термообработки, в зависимости от условий заказа. Для ответственных деталей предусмотрена поставка в термообработанном состоянии с гарантированными механическими свойствами.
Сортамент и точность прокатки
Круглый пруток КВК37 изготавливается по размерам, приведённым в таблице. Предельные отклонения по диаметру соответствуют повышенной точности прокатки, что снижает припуск на механическую обработку.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Длина прутка, мм | Кривизна на 1 м, мм | Овальность, мм |
|---|---|---|---|---|
| 12 | +0,2 / –0,3 | 3000–6000 | не более 3 | не более 0,3 |
| 20 | +0,3 / –0,4 | 3000–6000 | не более 4 | не более 0,4 |
| 32 | +0,4 / –0,6 | 4000–6000 | не более 5 | не более 0,5 |
| 45 | +0,5 / –0,8 | 4000–6000 | не более 6 | не более 0,6 |
| 60 | +0,6 / –1,0 | 4000–6000 | не более 8 | не более 0,8 |
Технологические особенности и обработка
Пруток КВК37 обладает склонностью к образованию обезуглероженного слоя при нагреве под закалку, поэтому рекомендуется защитная атмосфера или нагрев в соляных ваннах. Обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии удовлетворительная; после термоупрочнения требуется применение твердосплавного инструмента. Свариваемость ограниченная — дуговая сварка сопровождается образованием хрупких закалочных структур в зоне термического влияния, что требует подогрева до 200–300 C и последующего отпуска.
Для изготовления пружин холодной навивкой пруток подвергают сфероидизирующему отжигу при 740–760 C, что снижает твёрдость до 180–210 HB и повышает пластичность. Горячая навивка выполняется при 900–950 C с немедленной закалкой в масле.
Области применения
Пруток КВК37 применяется в узлах, где требуется сочетание высокой упругости и усталостной прочности:
- пружины сжатия и растяжения для железнодорожного подвижного состава и путевой техники;
- торсионные валы и упругие элементы подвески карьерной и сельскохозяйственной техники;
- пружины предохранительных и перепускных клапанов компрессорного и насосного оборудования;
- упругие элементы натяжных устройств прокатных станов и конвейерных линий;
- детали виброизоляторов и демпферов металлургического и горно-шахтного оборудования.
В автомобилестроении из прутка КВК37 изготавливают клапанные пружины двигателей внутреннего сгорания, пружины сцепления и подвески. В станкостроении — пружины возврата и уравновешивающие элементы шпиндельных узлов.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у прутка КВК37 после стандартной термообработки?
После закалки с 850–870 C и отпуска при 420–480 C твёрдость составляет 42–48 HRC. В горячекатаном состоянии без термообработки — не более 255 HB.
Допускается ли сварка прутка КВК37?
Сварка ограниченно применима из-за склонности к образованию закалочных трещин. Требуется подогрев до 200–300 C, применение аустенитных электродов и последующий отпуск при 400–450 C.
Для каких температур эксплуатации подходит сталь КВК37?
Пружины из КВК37 сохраняют упругие свойства до 250 C. При более высоких температурах происходит релаксация напряжений и снижение предела упругости.
Какой диаметр прутка КВК37 доступен для поставки?
Стандартный сортамент включает диаметры от 8 до 60 мм. По согласованию возможна поставка промежуточных размеров с точностью прокатки повышенного класса.
