Круг стальной кованый: характеристики, сортамент и применение
Круг стальной кованый представляет собой сортовой прокат, получаемый методом горячей объемной деформации на гидравлических прессах или молотах. В отличие от горячекатаного круга, кованый круг имеет более плотную структуру металла без внутренних дефектов (усадочных раковин, пор, ликвации), что достигается за счет проковки слитка или заготовки. Кованый круг диаметром от 80 до 350 мм и более применяется в узлах, работающих под высокими циклическими и ударными нагрузками.
Технология производства и особенности структуры
Ковка осуществляется на прессах усилием от 10 до 100 МН. Заготовка нагревается до ковочной температуры (от 1150 до 1250 C для углеродистых сталей), после чего подвергается многократному обжатию с коэффициентом уковки не менее 3. Это обеспечивает:
- дробление карбидной сетки в инструментальных и быстрорежущих сталях;
- заваривание внутренних дефектов литого металла;
- формирование направленной волокнистой структуры, повышающей прочность вдоль оси заготовки;
- отсутствие поверхностных дефектов (закатов, плен) после последующей механической обработки.
После ковки круг подвергается термической обработке отжигу или нормализации с отпуском для снятия внутренних напряжений и стабилизации геометрии.
Сортамент и допуски
Кованый круг поставляется в прутках длиной от 2 до 6 м. Допуски на диаметр регламентируются ГОСТ 2590 (для горячекатаного) и техническими условиями на поковки (ГОСТ 8479, ГОСТ 1133). Для кованого круга характерны повышенные припуски на механическую обработку от 5 до 15 мм на сторону в зависимости от диаметра.
| Диаметр, мм | Допуск, мм | Длина прутка, м | Марки стали | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| от 80 до 120 | +3,0 / -1,0 | от 3 до 6 | 40Х, 45, 30ХГСА | Отжиг |
| от 130 до 200 | +4,0 / -1,5 | от 2 до 5 | ШХ15, 9ХС, 5ХНМ | Отжиг + отпуск |
| от 210 до 300 | +5,0 / -2,0 | от 2 до 4 | 38ХН3МФА, 40ХН2МА | Нормализация + отпуск |
Области применения
Круг стальной кованый востребован в отраслях, где требуется высокая надежность деталей при знакопеременных нагрузках:
- Тяжелое машиностроение валы прокатных станов, оси тележек, штоки гидроцилиндров, коленчатые валы компрессоров;
- Нефтегазовое оборудование детали фонтанной арматуры, переводники бурильных труб, корпуса задвижек высокого давления;
- Энергетика роторы турбин, валы генераторов, крепеж паропроводов;
- Инструментальное производство заготовки штампов, пресс-форм, матриц для холодной и горячей штамповки;
- Судостроение гребные валы, дейдвудные устройства, рудерписы.
Марки стали и механические свойства
Выбор марки стали для кованого круга определяется условиями эксплуатации. Для деталей общего назначения применяют конструкционные стали 45, 40Х, 30ХГСА. Для штампового инструмента 5ХНМ, 4Х5МФС. Для подшипников ШХ15. После закалки и отпуска кованый круг из легированных сталей достигает предела прочности от 800 до 1200 МПа при твердости от 240 до 320 HB.
Вопросы и ответы
Чем отличается кованый круг от горячекатаного?
Кованый круг имеет более плотную структуру без внутренних дефектов, повышенную прочность вдоль оси заготовки и меньшую разнотолщинность. Горячекатаный круг дешевле, но уступает по механическим свойствам при работе на изгиб и кручение.
Какие диаметры кованого круга доступны?
Стандартный диапазон от 80 до 350 мм. Возможно изготовление круга диаметром до 600 мм по индивидуальным техническим условиям.
Какой допуск на диаметр у кованого круга?
Допуски составляют от +3,0 / -1,0 мм для диаметров до 120 мм до +5,0 / -2,0 мм для диаметров свыше 200 мм. Точные значения зависят от технических условий заказа.
Требуется ли механическая обработка кованого круга перед использованием?
Да, кованый круг поставляется с припуском на обработку. Для получения чистовых размеров необходима обточка на токарном станке или шлифование.