Стальные поковки по ТУ 14-1-3998-85: сортамент, марки и условия применения
ТУ 14-1-3998-85 распространяются на стальные поковки, изготовляемые методом горячей пластической деформации из слитков и непрерывнолитой заготовки, и устанавливают требования к химическому составу, макроструктуре, механическим свойствам и геометрии изделий. Документ применяется в тяжёлом и энергетическом машиностроении, где поковка служит заготовкой для последующей механической обработки ответственных деталей. В отличие от ГОСТ 8479-70, технические условия регламентируют конкретные группы назначения и ужесточённые нормы по загрязнённости неметаллическими включениями.
Технические параметры и нормируемые характеристики
Поковки классифицируются по массе, группе назначения и категории прочности. Ковка выполняется на гидравлических прессах усилием 20–125 МН либо на молотах с массой падающих частей до 5 т. Свободная ковка обеспечивает степень укова не менее 3, что гарантирует заваривание внутренних дефектов литой структуры. Термическая обработка — нормализация, закалка с отпуском или улучшение — назначается исходя из требуемого комплекса механических свойств.
| Параметр | Группа I | Группа II | Группа III | Группа IV |
|---|---|---|---|---|
| Масса поковки, т | до 1,0 | 1,0–5,0 | 5,0–15,0 | свыше 15,0 |
| Предел текучести, МПа | 245 | 275 | 295 | 315 |
| Относительное удлинение, % | 22 | 18 | 16 | 14 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | 59 | 49 | 39 | 34 |
| Степень укова | 3,0 | 3,0 | 2,5 | 2,5 |
Марки стали и область применения
Согласно ТУ 14-1-3998-85, поковки изготовляют из углеродистых, низколегированных и легированных марок стали. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: температурой рабочей среды, наличием циклических нагрузок и агрессивного воздействия.
- Сталь 20, 35, 45 — поковки для валов, осей, зубчатых колёс и фланцев общего назначения в металлургическом оборудовании.
- Сталь 40Х, 40ХН — тяжелонагруженные детали прокатных станов, шпиндели, муфты, работающие при знакопеременных нагрузках.
- Сталь 34ХН1М, 38ХН3МФА — роторы, диски и валы турбомашин с рабочей температурой до 450 C.
- Сталь 18Х2Н4МА — цементуемые детали редукторов и приводов горно-обогатительного оборудования.
- Сталь 09Г2С — поковки для сварных конструкций и корпусных деталей, эксплуатируемых при –40 C.
Контроль качества и приёмочные испытания
Приёмка поковок осуществляется партиями. От каждой партии отбираются образцы для испытаний на растяжение при нормальной температуре, на ударный изгиб при отрицательных температурах (до –60 C для северного исполнения) и на макроструктуру по излому или травлением. Ультразвуковой контроль проводится по всей поверхности поковки для выявления внутренних дефектов: расслоений, трещин, усадочной рыхлости. Допускаемые отклонения размеров назначаются по классу точности, как правило, не ниже 4-го.
Условия эксплуатации и ограничения
Поковки по данным ТУ предназначены для работы в условиях статических и малоцикловых нагрузок. Для деталей, испытывающих контактную усталость или интенсивный абразивный износ, требуется дополнительное упрочнение — поверхностная закалка ТВЧ, азотирование или наплавка. Поковки из углеродистых марок не рекомендуются для эксплуатации в средах с водородом при парциальном давлении выше 5 МПа из-за риска водородного растрескивания.
Вопросы и ответы
Какие марки стали допускаются по ТУ 14-1-3998-85?
Технические условия допускают углеродистые (20, 35, 45), низколегированные (09Г2С, 40Х) и легированные (34ХН1М, 38ХН3МФА, 18Х2Н4МА) марки. Конкретный перечень согласовывается при заказе.
Какой минимальный уков гарантируется для крупных поковок?
Для поковок массой свыше 5 т степень укова составляет не менее 2,5, что обеспечивает заваривание литейных дефектов и измельчение зерна при ковке на гидравлическом прессе.
Проводится ли ультразвуковой контроль поковок?
Да, УЗК выполняется по всей поверхности для выявления внутренних несплошностей. Нормы допустимых дефектов устанавливаются по согласованию и зависят от группы назначения поковки.
При какой температуре испытывают ударную вязкость?
Стандартно — при +20 C. Для деталей северного исполнения испытания проводят при –40 C и –60 C с нормой KCU не ниже 29 Дж/см.
