Стальные заготовки 38Х2Н2МА в Минске


Стальные заготовки из стали 38Х2Н2МА: сортовой прокат и поковки для тяжелонагруженных деталей

Заготовки из хромоникельмолибденовой стали 38Х2Н2МА (аналог по ГОСТ 4543) представляют собой сортовой прокат, кованые или штампованные полуфабрикаты, предназначенные для последующей механической обработки и термического упрочнения. Марка относится к улучшаемым конструкционным сталям перлитного класса, легированным хромом (около 1,5 %), никелем (около 2 %) и молибденом (0,2–0,3 %). Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 80–100 мм и высокий комплекс механических свойств после закалки с отпуском.

Сортамент и способы получения

Металлургические предприятия поставляют заготовки в нескольких исполнениях, каждое из которых ориентировано на определённый передел:

  • горячекатаный круг диаметром 20–200 мм по ГОСТ 2590 — для токарной обработки валов и осей;
  • кованый круг и квадрат диаметром/стороной 120–350 мм по ГОСТ 1133 — для крупногабаритных деталей;
  • непрерывнолитая заготовка сечением 150 150 — 300 400 мм для переката на сортовых станах;
  • штампованные поковки по ГОСТ 7505 с припуском под механическую обработку;
  • трубная заготовка под раскатку для полых валов и гильз.

Ковка выполняется при температуре 1180–850 C с последующим замедленным охлаждением, что предотвращает образование флокенов — характерного дефекта никельсодержащих сталей. Непрерывнолитые заготовки проходят вакуумирование и мягкое обжатие для снижения ликвационной неоднородности.

Химический состав и структура

Содержание углерода — 0,35–0,42 %, что обеспечивает достаточную твёрдость после закалки при сохранении вязкости. Никель повышает сопротивление хрупкому разрушению и понижает порог хладноломкости до –60 C. Молибден подавляет отпускную хрупкость второго рода и увеличивает прокаливаемость. В состоянии поставки структура — перлит и феррит; после закалки в масле с 850–870 C и высокого отпуска при 560–620 C формируется сорбит отпуска.

ПоказательЗначениеУсловиеМетод контроляНорматив
Предел прочности в 1080 МПазакалка + высокий отпускрастяжениеГОСТ 4543
Предел текучести т 930 МПазакалка + высокий отпускрастяжениеГОСТ 4543
Относительное удлинение 5 12 %нормализациярастяжениеГОСТ 4543
Ударная вязкость KCU 59 Дж/см+20 Cкопёр ШарпиГОСТ 9454
Твёрдость после отжига 241 HBпоставкаБринелльГОСТ 9012
Прокаливаемостьдо 100 ммкритический диаметрторцевая закалкаГОСТ 5657

Технологические свойства и обработка

Заготовки удовлетворительно обрабатываются резанием в отожжённом состоянии при твёрдости 170–217 HB. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 250–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Температура ковки — 1180–850 C, охлаждение после ковки — в термосах или колодцах. Обрабатываемость давлением в горячем состоянии хорошая, склонность к обезуглероживанию при нагреве под закалку требует защитной атмосферы или обмазок.

Области применения

Из заготовок 38Х2Н2МА изготавливают детали, работающие при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях повышенных температур:

  • валы, оси и шестерни редукторов прокатных станов;
  • шпиндели и веретёна металлорежущих станков;
  • крейцкопфы и штоки поршневых компрессоров;
  • детали бурового оборудования и забойных двигателей;
  • высоконагруженные болты, шпильки и шлицевые соединения;
  • зубчатые колёса тяговых передач карьерной техники.

В авиационной и энергетической промышленности заготовки применяют для роторов вспомогательных агрегатов и элементов турбоприводов, где требуется сочетание прочности и сопротивления усталостному разрушению при температурах до 400 C.

Вопросы и ответы

Каким стандартом регламентируется химический состав стали 38Х2Н2МА?

Состав и свойства регламентируются ГОСТ 4543. Допускаются поставки по ТУ предприятий с расширенными требованиями по содержанию серы и фосфора.

Какой критический диаметр прокаливаемости у заготовок из 38Х2Н2МА?

При закалке в масле сквозная прокаливаемость достигается в сечениях до 80–100 мм; в воде — до 120 мм. Для крупных сечений применяют ступенчатую закалку.

Требуется ли термообработка заготовок перед механической обработкой?

Да, для получения твёрдости 170–217 HB выполняется изотермический отжиг или нормализация с высоким отпуском, что улучшает обрабатываемость резанием.

Допускается ли сварка деталей из стали 38Х2Н2МА?

Сварка возможна с предварительным подогревом 250–300 C, использованием низководородных электродов и обязательной последующей термообработкой для снятия напряжений.