Кованый лист металла

Кованый лист металла: технические характеристики и применение

Кованый лист металла продукт горячей деформации слитка или заготовки на гидравлических прессах и молотах. В отличие от прокатанного листа, кованый лист обладает изотропной структурой, отсутствием расслоений и повышенной плотностью материала. Ковка обеспечивает направленное формирование волокон металла, что критично для деталей, работающих под знакопеременными и ударными нагрузками.

Технология производства и особенности структуры

Заготовку нагревают до температур ковки (для углеродистых сталей от 1100 до 1250 C) и деформируют на прессах усилием от 800 до 15000 тс. Степень укова (отношение исходного сечения к конечному) составляет от 3 до 8. Это обеспечивает:

• измельчение зерна и устранение дендритной ликвации;
• заваривание внутренних дефектов (усадочных раковин, пор);
• формирование однородной мелкозернистой структуры по всему объёму;
• повышение ударной вязкости на 2040% относительно проката той же марки.

Марки сталей и сплавов

Кованые листы изготавливают из конструкционных, инструментальных, нержавеющих и жаропрочных сталей, а также из цветных сплавов (алюминиевых, титановых, медных). Типовые марки:

• конструкционные: 40Х, 45, 30ХГСА, 38ХН3МФА;
• инструментальные: Х12МФ, 5ХНМ, 6ХВ2С;
• нержавеющие: 12Х18Н10Т, 08Х17Т, 20Х23Н18;
• жаропрочные: 12Х1МФ, 15Х5М, 10Х9МФБ.

Геометрические параметры и допуски

Толщина кованых листов варьируется от 5 до 500 мм, ширина от 500 до 4000 мм, длина от 1000 до 12000 мм. Допуски по толщине регламентируются ГОСТ 8479-70 и ТУ 14-1-1532-85. Для листов толщиной от 50 до 100 мм допуск составляет 3 мм, для толщин от 100 до 200 мм 5 мм. Плоскостность контролируется по ГОСТ 19903-2015: отклонение от плоскости не более 5 мм на 1 м длины.

Механические свойства после термообработки

Кованые листы поставляются в термообработанном состоянии (нормализация, закалка с отпуском, улучшение). Типовые значения для стали 40Х после закалки и высокого отпуска:

• предел текучести от 600 до 750 МПа;
• временное сопротивление от 800 до 950 МПа;
• относительное удлинение от 14 до 18%;
• ударная вязкость KCU от 50 до 80 Дж/см.

Применение в промышленности

Кованые листы востребованы в отраслях, где требуется высокая надёжность при циклических и ударных нагрузках:

• тяжёлое машиностроение корпуса редукторов, станины прессов, плиты штампов;
• нефтегазовое оборудование фланцы, днища аппаратов, элементы фонтанной арматуры;
• энергетика роторы турбин, диски компрессоров, корпуса запорной арматуры;
• судостроение кованые листы для баллеров рулей, кронштейнов гребных валов;
• горнорудная промышленность брони дробилок, футеровочные плиты мельниц.

Контроль качества и неразрушающие методы

Каждый кованый лист проходит ультразвуковой контроль (УЗК) по ГОСТ 22727-88 на сплошность. Допустимые дефекты: одиночные включения площадью не более 5 мм на 100 см. При необходимости проводят магнитопорошковый контроль (МПК) и капиллярный контроль (КК). Механические испытания выполняют на образцах, вырезанных вдоль и поперёк направления деформации.

Вопросы и ответы