Поковка диска с отверстием из стали ст.38ХГН

Марка 38ХГН: характеристики и применение

Сталь 38ХГН относится к конструкционным легированным сталям; по химическому составу это хромомарганцевоникелевая марка с углеродом 0,35-0,43%, в которой комплексное легирование хромом (0,5-0,8%), марганцем (0,8-1,1%) и никелем (0,7-1%) обеспечивает прокаливаемость и вязкость без применения молибдена. В отличие от близкой по назначению, но более дорогой хромомарганцевоникельмолибденовой замены 38ХГНМ, указанной в карте, здесь упрочнение достигается именно сочетанием Cr-Mn-Ni, что делает марку рациональным выбором для ответственных деталей средней нагруженности. Содержание серы и фосфора ограничено уровнем до 0,035% каждого, что характерно для качественной улучшаемой стали и важно для стабильности ударной вязкости поковки.

Поковка диска с отверстием из стали 38ХГН применяется для деталей, к которым предъявляются требования повышенной прочности: по данным карты материала это детали экскаваторов, валы, оси, зубчатые колёса, серьги, крепёж и другие ответственные элементы. Дисковая форма с центральным отверстием: типовая заготовка под зубчатые венцы, фланцы, ступицы и кольцевые детали, где осесимметричная ковка позволяет проработать сечение по всему объёму и получить благоприятное расположение волокна вокруг отверстия. Свойства реализуются в улучшенном состоянии: по справочным механическим характеристикам при 20 °C (пруток Ø25, ГОСТ 4543-71) после закалки и отпуска сталь обеспечивает временное сопротивление 780 МПа, предел текучести 685 МПа, относительное удлинение 12%, сужение 45% и ударную вязкость KCU 980 кДж/м².

При изготовлении поковки нагрев и ковку ведут с учётом легированности стали и склонности хромомарганцевоникелевых марок к подкалке: после горячей деформации, как правило, выполняют отжиг для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости резанием: в отожжённом состоянии по ГОСТ 4543-71 твёрдость нормируется на уровне HB 10⁻¹ = 229 МПа. Черновую токарную и расточную обработку диска и отверстия рационально проводить по отожжённой или нормализованной заготовке с припуском под финишные операции, а окончательную термообработку (закалку с отпуском) назначать перед чистовой обработкой поверхностей сопряжения и зубьев. Конкретные режимы термообработки, припуски и необходимость УЗК согласовываются по чертежу и требованиям к партии.