Заготовки из стали (кольца) Сталь 35 в Минске


Заготовки из стали (кольца) — сталь 35

Кольцевые заготовки из стали 35 — востребованная позиция машиностроительного сортамента, получаемая раскаткой или ковкой из конструкционной углеродистой качественной стали. Материал относится к группе среднеуглеродистых сталей с содержанием углерода 0,32–0,40 %, что обеспечивает оптимальное сочетание прочностных характеристик и обрабатываемости резанием. Кольца из стали 35 применяются в узлах, работающих при умеренных статических и динамических нагрузках, где не требуется повышенная прокаливаемость или коррозионная стойкость.

Технология производства и структура

Кольцевые заготовки изготавливаются двумя основными методами: горячей раскаткой на кольцепрокатных станах и свободной ковкой с последующей механической обработкой. Раскатные кольца отличаются благоприятной ориентацией волокон металла по контуру изделия, что повышает сопротивление усталостному разрушению в условиях циклического нагружения. Кованые кольца применяются при единичном и мелкосерийном производстве крупногабаритных деталей. После деформации заготовки подвергаются нормализации или улучшению — закалке с высоким отпуском, формирующей структуру сорбита отпуска с твердостью 170–217 HB.

Химический состав и механические свойства

Сталь 35 легирована в минимальной степени: основными элементами выступают марганец (0,50–0,80 %) и кремний (0,17–0,37 %). Содержание серы и фосфора ограничено 0,040 % каждого. Механические характеристики после нормализации регламентируются ГОСТ 8479 и составляют:

  • Предел текучести — не менее 315 МПа;
  • Временное сопротивление разрыву — 540–640 МПа;
  • Относительное удлинение — не менее 19 %;
  • Ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см;
  • Твердость после улучшения — 170–217 HB.

Типовые размеры и допуски

Кольцевые заготовки из стали 35 поставляются в широком диапазоне геометрических параметров. Наружный диаметр варьируется от 200 до 3000 мм, высота (ширина) кольца — от 40 до 600 мм. Точность размеров зависит от метода производства: раскатные кольца имеют допуск по наружному диаметру 1,5–3,0 мм, кованые — 5–10 мм в зависимости от габарита. Припуски на механическую обработку назначаются по ГОСТ 7829 для поковок и по техническим условиям производителя для раскатных колец.

Наружный диаметр, ммВысота кольца, ммТолщина стенки, ммМетод производстваМасса, кг
3006040Раскатка38
80015080Раскатка680
1500300120Ковка3100

Области применения

Кольца из стали 35 востребованы в узлах, где сочетание прочности и технологичности имеет приоритет над жаростойкостью или коррозионной стойкостью. Типовые позиции применения:

  • Зубчатые венцы и подвенцовые кольца редукторов общего машиностроения;
  • Опорные кольца и обоймы подшипниковых узлов прокатных станов и металлорежущих станков;
  • Фланцы трубопроводов и корпусные элементы запорной арматуры;
  • Бандажи и распорные кольца гидроцилиндров и пневмоцилиндров;
  • Упорные кольца валов и шпинделей насосного оборудования;
  • Заготовки для изготовления червячных колес и муфт.

Обрабатываемость и свариваемость

Сталь 35 демонстрирует хорошую обрабатываемость резанием в состоянии поставки: стружка сливная, стойкость инструмента удовлетворительная при использовании твердосплавных пластин. Материал относится к ограниченно свариваемым сталям — при толщине стенки свыше 20 мм рекомендуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка сварного соединения для снятия напряжений. Кольцевые заготовки допускают поверхностную закалку ТВЧ с нагревом до 820–860 C для повышения износостойкости рабочих поверхностей.

Вопросы и ответы

Какие методы контроля применяются к кольцевым заготовкам из стали 35?

Поковки и раскатные кольца подвергаются контролю твердости по Бринеллю, ультразвуковому контролю на отсутствие внутренних дефектов, проверке геометрических размеров и визуальному осмотру поверхности. При необходимости назначается контроль механических свойств на образцах, вырезанных из технологического припуска.

Чем отличаются раскатные кольца от кованых по структуре металла?

Раскатные кольца имеют непрерывную ориентацию волокон по окружности, что повышает сопротивление усталости при радиальных нагрузках. Кованые кольца характеризуются более разветвленной структурой волокон и применяются при крупных габаритах, когда раскатка экономически нецелесообразна.

Какая термообработка рекомендуется для колец из стали 35 перед механической обработкой?

Оптимальным режимом является нормализация с нагревом до 840–870 C и охлаждением на воздухе. Для ответственных деталей применяется улучшение — закалка от 830–850 C в воде или масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C.

Допускается ли эксплуатация колец из стали 35 при отрицательных температурах?

Материал сохраняет работоспособность до –40 C при отсутствии ударных нагрузок. Для ответственных узлов, работающих при температурах ниже –40 C, рекомендуется применять низколегированные стали с гарантированной хладостойкостью.