Стальные поковки ДИ22: характеристики, марки и применение
Стальные поковки ДИ22 — горячедеформированные изделия, изготовленные из конструкционной легированной стали марки ДИ22 (аналог 38Х2МЮА по ГОСТ 4543), предназначенной для азотирования. Основное назначение поковок ДИ22 — производство деталей, работающих при высоких контактных нагрузках с ограниченным ударным воздействием: гильзы, втулки, шпиндели, зубчатые колёса, червячные пары, направляющие планки. Сталь содержит алюминий (0,7–1,1 %), который при азотировании формирует нитридный слой высокой твёрдости — до 1100 HV.
Технические параметры поковок ДИ22
Поковки ДИ22 получают методом свободной ковки или штамповки из слитков и проката. Температурный интервал ковки — 1180–850 C. После ковки обязателен отжиг при 930–950 C с последующим медленным охлаждением для снижения твёрдости до 217–248 HB и подготовки структуры к механической обработке. Улучшение (закалка 930–950 C в масле + отпуск 600–650 C) обеспечивает предел прочности 980–1080 МПа и предел текучести не менее 835 МПа.
| Параметр | Значение | Условие контроля | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 980–1080 | после улучшения | МПа | ГОСТ 4543 |
| Предел текучести | 835 | после улучшения | МПа | ГОСТ 4543 |
| Твёрдость после отжига | 217–248 | HB, поставка | HB | ГОСТ 8479 |
| Твёрдость азотированного слоя | 900–1100 | поверхность | HV | ГОСТ 8479 |
| Глубина азотированного слоя | 0,3–0,6 | при 520–540 C | мм | техпроцесс |
| Ударная вязкость KCU | 59 | 20 C | Дж/см | ГОСТ 4543 |
Нормативная база и приёмочный контроль
Поковки ДИ22 поставляются по ГОСТ 8479 (группы I–IV) и ГОСТ 7062. Обязательные виды контроля:
- химический анализ ковшевой пробы — контроль алюминия 0,7–1,1 % и молибдена 0,15–0,25 %;
- УЗК по ГОСТ Р 55724 — недопустимы дефекты эквивалентом более 3 мм;
- испытание на растяжение при 20 C — определение в и т;
- замер твёрдости по Бринеллю на торце поковки;
- контроль макроструктуры травлением — отсутствие флокенов и ликвационных полос.
Области применения
Поковки ДИ22 востребованы в узлах, где требуется сочетание вязкой сердцевины и твёрдой износостойкой поверхности:
- шпиндели и гильзы металлорежущих станков, работающие при контактных давлениях до 1000 МПа;
- червячные валы редукторов прокатных станов;
- втулки и направляющие бурового оборудования;
- детали гидроаппаратуры высокого давления (насосы, распределители);
- зубчатые колёса и шестерни тяжёлых приводов;
- плунжеры и цилиндровые гильзы компрессоров.
Технологические особенности обработки
Поковки ДИ22 перед азотированием подвергают улучшению для получения сорбитной структуры, обеспечивающей стабильную твёрдость диффузионного слоя. Азотирование проводят в аммиачной среде при 520–540 C в течение 24–48 часов. Участки, не подлежащие упрочнению, защищают гальванической медью или обмазкой. После азотирования допускается только шлифование и полирование — механическая обработка резанием нитридного слоя нецелесообразна из-за его высокой твёрдости.
Вопросы и ответы
Чем сталь ДИ22 отличается от 38Х2МЮА?
ДИ22 — заводское обозначение стали типа 38Х2МЮА с регламентированным содержанием алюминия и молибдена. Химический состав соответствует ГОСТ 4543, но может иметь суженные пределы по углероду и примесям.
Какая максимальная масса поковки ДИ22?
Свободная ковка позволяет получать поковки массой до 3000 кг. Для штампованных изделий масса ограничена 100–150 кг в зависимости от оборудования.
Можно ли сваривать поковки ДИ22?
Сварка затруднена из-за склонности к образованию трещин. При необходимости применяют подогрев до 300–350 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующую термообработку.
Какой твёрдости достигает азотированный слой на ДИ22?
Поверхностная твёрдость составляет 900–1100 HV в зависимости от режима азотирования и содержания алюминия в стали.
