Круг стальной 140 мм: сортамент, механические свойства и применение
Круг стальной диаметром 140 мм относится к категории сортового проката крупных сечений, используемого в качестве заготовки для изготовления ответственных деталей машин, элементов металлоконструкций и крепежа. Номинальный диаметр 140 мм определяет массу погонного метра (ориентировочно 121 кг/м) и область применения, где требуются высокие показатели прочности и износостойкости при значительных поперечных нагрузках. Прокат поставляется в прутках мерной или немерной длины, преимущественно в горячекатаном состоянии, с возможностью последующей механической обработки (обточки, шлифовки) для достижения требуемой шероховатости поверхности.
Химический состав и механические характеристики
Химический состав круга 140 мм регламентируется требованиями ГОСТ 2590-2006 (на сортамент) и ГОСТ 1050-2013 (на качественную углеродистую сталь) или ГОСТ 4543-2016 (на легированную сталь). Для стандартных марок (Ст3, 20, 45, 40Х) содержание углерода, марганца и кремния обеспечивает предел текучести от 245 до 355 МПа и временное сопротивление от 410 до 640 МПа. Твердость по Бринеллю (HB) в горячекатаном состоянии составляет от 140 до 220 единиц в зависимости от марки. Для ответственных деталей, работающих при циклических нагрузках, применяется круглая сталь 140 мм из легированных марок (30ХГСА, 38ХН3МФА) с последующей термообработкой закалкой и высоким отпуском.
| Марка стали | Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Твердость HB (горячекатаный) |
|---|---|---|---|---|
| Ст3сп | 140 | от 245 до 255 | от 370 до 490 | от 131 до 179 |
| Сталь 45 | 140 | от 355 до 375 | от 600 до 640 | от 170 до 217 |
| 40Х | 140 | от 785 до 835 | от 980 до 1030 | от 217 до 269 |
Технологические особенности обработки
Круг стальной 140 мм требует применения оборудования с достаточным запасом мощности. При токарной обработке на станках с ЧПУ (например, модели 16К40Ф3 или HAAS ST-40) рекомендуется использовать резцы с пластинами из твердого сплава (T15K6, ВК8) при скорости резания от 80 до 120 м/мин. Для сверления отверстий диаметром свыше 30 мм применяются сверла с механическим креплением пластин. При гибке в холодном состоянии радиус изгиба должен составлять не менее 56 диаметров прутка. Сварка круга 140 мм выполняется электродами типа УОНИ-13/55 или проволокой Св-08Г2С с предварительным подогревом до температуры от 150 до 200 C для предотвращения образования трещин.
Области применения
- Изготовление валов, осей и шпинделей металлорежущих станков (токарных, фрезерных, шлифовальных).
- Производство штоков гидроцилиндров и пневмоцилиндров для строительной и дорожной техники.
- Заготовки для крупногабаритных крепежных изделий (болты М42М56, шпильки, гайки) в нефтегазовом оборудовании.
- Элементы рамных конструкций, опор и траверс мостовых кранов и портальных систем.
- Изготовление штампов, пресс-форм и матриц для горячей и холодной штамповки.
Контроль качества и допуски
Поставка круга стального 140 мм осуществляется с контролем геометрических параметров: предельные отклонения по диаметру для класса точности Б (обычная точность) составляют от 0,5 до +0,8 мм, для класса В (повышенная точность) от 0,3 до +0,5 мм. Овальность не должна превышать 0,7 от суммы предельных отклонений. Кривизна прутка не более 0,5% от длины. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием марки стали, номера плавки и результатов механических испытаний.
Вопросы и ответы
Какой вес погонного метра круга 140 мм?
Масса 1 метра круга диаметром 140 мм из стали плотностью 7850 кг/м составляет приблизительно 121,0 кг. Точное значение зависит от марки стали и допусков по диаметру.
Какие марки стали наиболее распространены для круга 140 мм?
Наиболее востребованы конструкционные стали: Ст3сп (для неответственных деталей), Сталь 45 (для валов и осей), 40Х (для деталей, работающих при циклических нагрузках), а также легированные 30ХГСА и 38ХН3МФА для высоконагруженных узлов.
Можно ли использовать круг 140 мм без термообработки?
Да, в горячекатаном состоянии круг применяется для изготовления деталей, не испытывающих высоких контактных напряжений. Для ответственных узлов (валы редукторов, штоки) требуется закалка с отпуском для повышения твердости и износостойкости.
Какие допуски по длине прутков круга 140 мм?
Стандартная длина прутков составляет от 4 до 12 метров. Возможна поставка мерной длины (кратной заданной) или немерной длины в пределах указанного диапазона. Предельные отклонения по длине от +50 до +100 мм.