Горячекатаный толстолистовой прокат
30MnB5 размеров 1500х3000 мм
в толщине 5 мм, 6 мм, 8 мм на складе
Возможно изготовление различных деталей из стали
30MnB5 методом лазерной резки, гибки.
30MnB5 – сталь, предназначенная для изготовления деталей и изделий, которые после термической обработки (закалки с отпуском) обладают высокой износостойкостью, прочностью, вязкостью и сопротивлением механическим нагрузкам.
В горячекатаном состоянии сталь 30MnB5 хорошо поддается формованию, гибке, сварке и резке, что позволяет изготавливать сложные конструкции, компоненты и детали.
Продукция из стали 30MnB5 выпускается в соответствии с требованиями стандарта ДСТУ EN 10083-3.
Листовой прокат из стали 30MnB5 широко используется в сельскохозяйственном машиностроении для изготовления износостойких накладок, ножей грейдера, гусеничных цепей, футеровочных и сортировочных плит, дробильных установок, ножей и режущих полотен, лопастей, ручных инструментов, плугов, дисков для бороны и др.
Применение стали 30MnB5 является более эффективным решением, чем 65Г и ее аналогов, поскольку в горячекатаном состоянии сталь 30MnB5 обладает большей пластичностью и лучше подвергается холодному формоизменению и резке.
После закалки и отпуска сталь приобретает высокую прочность и твердость, которые обеспечивают повышенную эксплуатационную стойкость готовых изделий – их ресурс в 2-3 раза выше по сравнению с продукцией из стали 65Г.
Борсодержащую сталь можно сваривать в горячекатаном или закаленном состоянии, выбирая соответствующие этому состоянию сварочные материалы. Общая рекомендация – использовать низководородные сварочные материалы.
Для сварки борсодержащей стали в горячекатаном состоянии могут применяться стандартные технологии сварки высокопрочной стали.
Приведены показатели, основанные на рекомендациях европейских стандартов EN 10083-3 и DIN EN ISO 683-2, а также на опыте термообработки стали 30MnB5 на предприятиях сельскохозяйственного машиностроения.
1. Режимы термической обработки стали 30MnB5 в соответствии с EN 10083-3 и DIN EN ISO 683-2
В качестве рекомендуемого режима термической обработки стандарты оговаривают следующее:
- температура аустенитизации перед закалкой - 860-900°С, длительность выдержки – не менее 30 минут; - закалочная среда – вода; - температура отпуска – 400-600°С, длительность выдержки – не менее 60 минут.
Выполнение закалки и отпуска по подобному режиму обеспечивает получение предела прочности стали на уровне 800-1150 МПа (в зависимости от толщины изделия и конкретных выбранных температур закалки и отпуска), что соответствует твердости по Бринеллю HB 238..342 (по Роквеллу – HRC 22..36).
2. Термическая обработка продукции из стали 30MnB5 на предприятиях сельскохозяйственного машиностроения
При изготовлении изнашиваемых элементов почвообрабатывающей техники (диски для борон и пр.) производители преимущественно используют следующую схему:
Механическая обработка полуфабриката → Нагрев под закалку и выдержка → Горячая формовка на прессе → Закалка в воде (в закалочном прессе или баке) → Низкий/ средний отпуск.
Закалка
В зависимости от набора оборудования и его расположения в цехе температура нагрева под закалку варьируется в интервале 840-920°С. Конкретная температура нагрева выбирается с учетом всех операций и потерь тепла до момента достижения закалочной среды (охлаждение должно начинаться при
температуре изделия не менее 830-840°С во избежание попадания в межкритический интервал температур – зону аустенит-феррит). Длительность выдержки для полной аустенитизации при выбранной температуре нагрева определяется, исходя из толщины изделия: 1,5 мин. на каждый миллиметр сечения плюс 15 мин. на прогрев.
Закалку осуществляют в воде, температура которой поддерживается в интервале 10-40°С. Во избежание возникновения «паровой рубашки» при закалке выполняют либо вращение/перемещение изделия, либо принудительную циркуляцию водной среды, либо охлаждение изделия в закалочном прессе струйным способом.
При такой обработке важно обеспечить равномерный прогрев изделия по всему сечению и равномерное охлаждение при закалке во избежание получения «пятнистой твердости» вследствие образования различных по свойствам структурных составляющих в отдельных зонах детали.
Структура стали после закалки – мартенсит и остаточный аустенит.
Отпуск
Для снятия остаточных напряжений и снижения склонности закаленной стали к трещинообразованию рекомендуется после закалки выполнять отпуск. Типичный диапазон температур отпуска после закалки дисков - 270-320°С, длительность выдержки при данной температуре - 2-2,5 часа (в зависимости от толщины изделия).
Термическая обработка по указанным режимам закалки с отпуском обеспечивает получение на поверхности изделий твердости на уровне HRC 46..50 (HB 444..495). Структура стали после такой термической обработки – мартенсит отпуска и троостит отпуска.
При необходимости увеличения твердости до уровня HRC 48..53 возможно снижение температуры отпуска до 200-250°С с соответствующим увеличением длительности отпуска до 2,5-3 часов.
При необходимости уменьшения твердости ниже 46 единиц по Роквеллу предлагается увеличить температуру отпуска до 350-450°С с длительностью выдержки при данных температурах 1,5-2 часа.
Следует учесть, что во время закалки с отпуском происходит обезуглероживание приповерхностного слоя стального изделия, поэтому оценку твердости следует проводить после удаления (сошлифовки) обезуглероженного слоя.
В случае отсутствия возможности проведения отпуска (отсутствия оборудования для данного вида обработки) возможно опробование режимов прерванной закалки: нагрев до температуры аустенитизации, выдержка, охлаждение в воде с прерыванием подачи охлаждающей жидкости сразу после потемнения поверхности. В этом случае в сердцевине изделия сохраняется некоторое количество теплоты, под действием теплообмена температура в более охлажденных поверхностных слоях повышается и сравнивается с температурой сердцевины. Тем самым происходит отпуск поверхности (самоотпуск).
Использование продукции из стали 30MnB5 в закаленном состоянии без отпуска не рекомендуется, поскольку возрастает риск поломки из-за высокого уровня внутренних напряжений в структуре мартенсита закалки (например, при попадании диска бороны на скальный грунт или твердое препятствие при обработке мягких грунтов).