Заготовки из стали (кольца) 30ХМА в Минске

Кольцевые заготовки из стали 30ХМА: характеристики и применение

Кольцевые заготовки из стали 30ХМА — горячекатаные или кованые полуфабрикаты с регламентированной макроструктурой, предназначенные для последующей механической обработки и термоулучшения. Сталь 30ХМА относится к классу хромомолибденовых конструкционных улучшаемых сталей перлитного класса, выплавляется в мартеновских или электродуговых печах с последующей обработкой на установках вакуум-дугового или электрошлакового переплава при повышенных требованиях к чистоте по неметаллическим включениям.

Химический состав стали 30ХМА по ГОСТ 4543 нормирует углерод в пределах 0,26–0,33 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,40–0,70 %, хром 0,80–1,10 %, молибден 0,15–0,25 %. Ограничение серы и фосфора — не более 0,025 % каждого. Такое легирование обеспечивает прокаливаемость до 35–40 мм в критическом диаметре при закалке в масле, что критично для массивных кольцевых сечений.

Сортамент и геометрические параметры

Кольцевые заготовки изготавливают методами горячей раскатки, свободной ковки или центробежного литья с последующей механической обработкой. Типовые размерные диапазоны:

• наружный диаметр — 200–1200 мм;
• внутренний диаметр — 150–1000 мм;
• высота сечения — 40–400 мм;
• толщина стенки — 25–200 мм;
• припуск на механообработку — 3–8 мм на сторону;
• кривизна торцов — не более 0,5 мм на 100 мм диаметра.

Заготовки поставляются в термообработанном (улучшенном) или нормализованном состоянии. Твёрдость после улучшения — 217–269 HB. Для крупногабаритных колец применяют дифференцированную термообработку с изотермической выдержкой в бейнитной области для снижения уровня остаточных напряжений.

Механические свойства после термоулучшения

Ударная вязкость KCU при температуре –40 C сохраняется на уровне не ниже 30 Дж/см, что позволяет эксплуатировать детали из кольцевых заготовок в климатических зонах с холодным климатом. Порог хладноломкости после улучшения — в диапазоне –60…–50 C.

Технологические особенности обработки

Обрабатываемость резанием стали 30ХМА в улучшенном состоянии соответствует группе VI по классификации ISO — скорость резания твердосплавным инструментом 80–120 м/мин при подаче 0,2–0,4 мм/об. Склонность к образованию наростов умеренная, требуется применение СОЖ с высоким содержанием EP-присадок.

Свариваемость ограниченная — сварка возможна с предварительным и сопутствующим подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой. Для кольцевых заготовок, предназначенных под сварные конструкции, предпочтительна поставка в нормализованном состоянии с последующей местной термообработкой зоны сварного шва.

Области применения

• зубчатые колёса и венцы редукторов прокатных станов;
• фланцы и корпусные кольца центробежных компрессоров;
• опорные кольца подшипниковых узлов тяжёлого оборудования;
• крестовины и обоймы карданных валов металлургических агрегатов;
• уплотнительные кольца арматуры высокого давления нефтегазовой отрасли;
• детали бурового инструмента и забойных двигателей.

В нефтехимическом оборудовании кольцевые заготовки из 30ХМА применяют для изготовления корпусных элементов запорной арматуры, работающей при давлении до 32 МПа и температуре до 450 C. В металлургии — для валков сортовых станов и деталей рольгангов, испытывающих циклические контактные нагрузки.

Контроль качества и приёмочные испытания

Кольцевые заготовки подвергают ультразвуковому контролю сплошности по ГОСТ Р 55725, контролю макроструктуры на темплетах, замеру твёрдости по Бринеллю. Приёмо-сдаточные испытания включают определение химического состава, механических свойств при растяжении и ударном изгибе, а также контроль загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778.

Вопросы и ответы