Стальные листы 34ХН3М: конструкционная легированная сталь для тяжелонагруженных узлов
Стальные листы 34ХН3М — горячекатаный прокат из конструкционной легированной стали перлитного класса, содержащей 0,34 % углерода, до 3 % никеля и до 1 % молибдена. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 100–150 мм и высокий уровень ударной вязкости при отрицательных температурах. Листы поставляются в нормализованном или улучшенном состоянии (закалка + высокий отпуск) и предназначены для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках.
Химический состав и механические свойства
Сталь выплавляется в мартеновских или электродуговых печах, допускается электрошлаковый переплав для ответственных поковок. Регламентируемые показатели после термического улучшения:
- предел прочности в — 880–1080 МПа;
- предел текучести т — не менее 735 МПа;
- относительное удлинение 5 — не менее 12 %;
- ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 49 Дж/см;
- твёрдость после улучшения — 269–321 HB.
Листы толщиной 4–60 мм поставляются по ГОСТ 19903 и ГОСТ 19281, допускается изготовление по ТУ с расширенным контролем неметаллических включений и УЗК сплошности. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, а также последующая термообработка сварных соединений.
Технологические параметры проката
| Параметр | Значение | Условие контроля | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 4–60 | горячая прокатка | мм | ГОСТ 19903 |
| Предел текучести | 735 | закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 19281 |
| Ударная вязкость KCU | 49 | –40 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость | 269–321 | после улучшения | HB | ГОСТ 9012 |
| Температура подогрева при сварке | 200–300 | перед сваркой | C | технологическая карта |
Области применения
Листовой прокат 34ХН3М востребован в узлах, где сочетаются высокая статическая прочность и сопротивление усталостному разрушению:
- несущие рамы и поворотные платформы карьерных экскаваторов и драглайнов;
- корпусные детали редукторов прокатных станов, зубчатые колёса и валы;
- элементы гидроцилиндров и штоков прессового оборудования усилием свыше 1000 тс;
- детали буровых установок, вертлюгов и подъёмных механизмов;
- ответственные сварные металлоконструкции мостовых кранов специального назначения.
Термообработка и обработка резанием
Для получения однородной структуры сорбита отпуска листы подвергают закалке с 850–870 C в масле или воде и высокому отпуску при 600–650 C. После улучшения сталь обрабатывается твёрдосплавным инструментом с режимами, характерными для группы P: скорость резания 80–120 м/мин, подача 0,2–0,4 мм/об. Перед механической обработкой рекомендуется нормализация для снятия внутренних напряжений после сварки или правки.
Вопросы и ответы
Чем отличается 34ХН3М от 34ХН1М?
Повышенное содержание никеля (до 3 %) в 34ХН3М увеличивает прокаливаемость и ударную вязкость при низких температурах, что позволяет применять её в сечениях до 150 мм вместо 50–80 мм у 34ХН1М.
При какой температуре эксплуатируются детали из листов 34ХН3М?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +450 C. Выше 450 C начинается интенсивное разупрочнение и снижение длительной прочности.
Требуется ли термообработка после сварки листов 34ХН3М?
Да. Для снятия остаточных напряжений и восстановления структуры зоны термического влияния выполняется высокий отпуск при 600–650 C с последующим медленным охлаждением.
Поставляются ли листы 34ХН3М с гарантией ударной вязкости при –60 C?
Стандартные поставки гарантируют KCU при –40 C. Для –60 C требуется индивидуальное согласование с металлургическим заводом и дополнительный контроль по методике ГОСТ 9454.
