Заготовки из стали (кольца) 34ХН1МА в Минске


Кольцевые заготовки из стали 34ХН1МА: характеристики и применение

Кольцевые заготовки из стали 34ХН1МА — горячекатаные и кованые полуфабрикаты из легированной конструкционной стали перлитного класса, применяемые для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при температурах до 450–500 C. Сталь 34ХН1МА содержит 0,30–0,38 % углерода, 1,0–1,5 % хрома, 1,0–1,5 % никеля и 0,2–0,3 % молибдена, что обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 100 мм и устойчивость к отпускной хрупкости. Кольцевые заготовки получают методом горячей раскатки или свободной ковки с последующей нормализацией и высоким отпуском; твёрдость в состоянии поставки — 217–255 HB.

Технические параметры кольцевых заготовок

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляСтандарт
Наружный диаметр200–1200 ммпосле раскаткиштангенциркуль, шаблонГОСТ 7062
Высота кольца50–400 ммпо чертежулинейный замерГОСТ 7062
Предел текучести т 785 МПазакалка + отпуск 600 CрастяжениеГОСТ 8479
Ударная вязкость KCU 59 Дж/см–40 Cкопёр ШарпиГОСТ 9454
Твёрдость217–255 HBпоставкаБринелльГОСТ 9012
Прокаливаемостьдо 100 ммторцевая закалкаГОСТ 5657ГОСТ 4543

Термообработка и структура

Для достижения комплекса механических свойств кольцевые заготовки из 34ХН1МА подвергают улучшению: закалка в масле с 850–870 C и высокий отпуск при 580–620 C. После улучшения структура — сорбит отпуска, обеспечивающий сочетание прочности и вязкости. Допускается изотермическая закалка в расплаве солей при 300–350 C для получения бейнитной структуры с повышенной хладостойкостью до –60 C. Глубина прокалённого слоя при сквозной закалке кольца сечением 80 мм — не менее 90 % радиуса.

Области применения

  • Зубчатые колёса и венцы редукторов прокатных станов, работающие при контактных нагрузках свыше 1200 МПа.
  • Шпиндели и опорные кольца бурового оборудования, эксплуатируемые при знакопеременных нагрузках.
  • Крепёжные кольца и фланцы сосудов высокого давления нефтегазовой отрасли.
  • Детали турбокомпрессоров и центробежных насосов с рабочей температурой до 450 C.
  • Кольца подшипниковых узлов тяжёлого металлургического оборудования.
  • Элементы гидроцилиндров и пневмосистем горно-шахтной техники.

Технологические особенности изготовления

Кольцевые заготовки из стали 34ХН1МА производят методом горячей раскатки на кольцепрокатных станах или свободной ковкой на гидравлических прессах усилием 2000–6000 тс. Температурный интервал ковки — 1200–850 C. После деформации заготовки охлаждают в термостатах или печах замедленного охлаждения для предотвращения флокенообразования. Припуск на механическую обработку по наружному диаметру — 8–15 мм на сторону в зависимости от габаритов кольца. Кривизна торцов после раскатки не превышает 2 мм на 1000 мм диаметра.

Контроль качества

Кольцевые заготовки подвергают ультразвуковому контролю сплошности по ГОСТ 21120, проверке макроструктуры на наличие ликвационных зон и неметаллических включений. Отбор проб для механических испытаний проводят от припуска или от технологического припуска кольца. Допускается проведение испытаний на растяжение при повышенной температуре для подтверждения жаропрочных свойств. Химический состав контролируется ковшовой пробой по ГОСТ 7565.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура кольцевых заготовок из 34ХН1МА?

Длительная эксплуатация допускается до 450 C, кратковременная — до 500 C. При превышении этих температур наблюдается интенсивное разупрочнение и снижение длительной прочности.

Обеспечивается ли сквозная прокаливаемость кольца диаметром 800 мм?

Сквозная прокаливаемость гарантируется в сечениях до 100 мм. Для кольца диаметром 800 мм с толщиной стенки более 100 мм применяют изотермическую закалку или выбирают сталь с повышенной прокаливаемостью.

Какой вид термообработки поставляется по умолчанию?

Стандартная поставка — после нормализации и высокого отпуска, твёрдость 217–255 HB. Улучшение (закалка + отпуск) выполняется по отдельному требованию заказчика.

Проводится ли ультразвуковой контроль кольцевых заготовок?

Да, УЗК сплошности выполняется по ГОСТ 21120. Допускаются дефекты, не превышающие норм, установленных для группы качества заготовки.