Жаропрочный шестигранный пруток из стали 14Х17Н2 по ГОСТ 2879-88 размером 32 мм используется для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах и в агрессивных средах. Сплав 14Х17Н2 относится к коррозионно-стойким жаропрочным сталям мартенсито-ферритного класса. Основное назначение включает рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные элементы и детали компрессорных машин.
Шестигранное сечение обеспечивает передачу крутящего момента, позволяет фиксировать деталь при обработке и исключает проворачивание в посадочных местах. Размер 32 мм определяется диаметром вписанного круга и влияет на выбор оснастки, допуски при механической обработке и габариты заготовки под токарную, фрезерную или шлифовальную операцию.
Жаропрочный сплав и его состав
Сталь 14Х17Н2 содержит 16-18 % хрома, 1,5-2,5 % никеля и 0,11-0,17 % углерода. Кремний и марганец присутствуют до 0,8 % каждого. Сера ограничена 0,025 %, фосфор 0,03 %, титан 0,2 %, медь 0,3 %. Хром и никель обеспечивают стойкость к коррозии и окислению при нагреве. Соотношение легирующих элементов формирует структуру мартенсито-ферритного класса с критическими точками Ac1 = 720 °C, Ac3 = 830 °C, Ar1 = 700 °C.
Сплав применяют для деталей, работающих на нитрозном газе, в агрессивных средах и при пониженных температурах. Для него характерны склонность к отпускной хрупкости и сложность сварки. Получение качественного сварного соединения требует подогрева до 200-300 °C во время сварки и последующей термообработки.
Термическая обработка и механические свойства
Режимы закалки и отпуска зависят от вида полуфабриката. Для прутков закалку выполняют при 975-1040 °C в масле с последующим отпуском при 275-350 °C на воздухе или при 620-660 °C на воздухе в зависимости от требуемого сочетания прочности и пластичности. Для поковок применяют закалку при 980-1020 °C в масле и отпуск при 680-700 °C на воздухе.
После термообработки временное сопротивление прутка диаметром 60 мм достигает 1080 МПа, предел текучести 835 МПа, относительное удлинение 10 %, относительное сужение 30 %. Для другого состояния материала приведены значения 835 МПа, 635 МПа, 16 % и 55 % соответственно. Твёрдость после закалки и отпуска для поковок составляет HB 10⁻¹ = 248-293 МПа.
Плотность стали при 20 °C равна 7750 кг/м³, модуль упругости 1,97 × 10⁵ МПа, теплопроводность 20,9 Вт/(м·град), удельная теплоёмкость 720 Дж/(кг·град). Эти физические характеристики учитывают при расчёте массы, жёсткости и теплового расширения деталей.
Горячекатаный шестигранник по ГОСТ 2879-88
ГОСТ 2879-88 устанавливает сортамент горячекатаного стального шестигранного проката с диаметром вписанного круга от 8 до 100 мм. Размер 32 мм входит в основной ряд, для которого приведены справочные значения площади поперечного сечения и массы 1 м длины. Эти величины рассчитаны по номинальным размерам и плотности стали 7,85 г/см³.
Прокат изготавливают по двум классам точности: повышенной Б и обычной В. Для каждого класса установлены предельные отклонения диаметра вписанного круга, зависящие от номинального размера. Класс точности выбирают с учётом требований к допускам заготовки и объёму последующей механической обработки.
Длина, кривизна и геометрия профиля
Прокат выпускают в прутках мерной, кратной мерной или немерной длины. Основной диапазон составляет от 2 до 6 м, по требованию потребителя возможна поставка длиной от 1,5 до 12 м. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены предельные отклонения: при длине до 4 м плюс 30 мм, свыше 4 до 6 м плюс 50 мм, свыше 6 м плюс 70 мм.
Кривизна прутков до 40 мм не должна превышать 0,5 % длины, для прутков свыше 40 мм установлено 0,4 % по I классу и 0,5 % по II классу. По дополнительному требованию кривизна может быть ограничена 0,2 % длины. Притупление углов допускается не более 1,0 мм для диаметра от 8 до 14 мм, 1,5 мм свыше 14 до 25 мм, 2,0 мм свыше 25 до 55 мм и 3,0 мм свыше 55 мм.
Скручивание профиля нормируется градусами на метр длины и общим углом по всей длине прутка. Для размера до 14 мм скручивание не должно превышать 4 град/м и 24 град, свыше 14 до 50 мм — 3 град/м и 18 град, свыше 50 мм — 3 град/м и 15 град. Эти параметры влияют на точность установки заготовки в приспособление и качество обработанной поверхности.
Контроль размеров и соответствие стандарту
Размеры проката и притупление углов измеряют на расстоянии не менее 150 мм от конца прутка. Для мотков расстояние зависит от массы: при массе до 250 кг измерения выполняют не менее чем в 1,5 м от конца, при большей массе не менее чем в 3 м. Кривизну определяют на длине не менее 1 м и на расстоянии не менее 150 мм от концов.
При приёмке проверяют соответствие диаметра вписанного круга, разность размеров между гранями в одном сечении, притупление углов, кривизну и скручивание. Класс точности и форму поставки сопоставляют с требованиями чертежа или технических условий заказа.
Обработка и использование жаропрочных шестигранных прутков
Шестигранный профиль позволяет фиксировать заготовку при токарной обработке без применения специальных зажимных устройств. Грани обеспечивают надёжный захват в патроне или цанге, исключают проскальзывание и упрощают установку детали при фрезеровании или сверлении. После снятия припуска получают вал, ось, втулку, крепёжную деталь или другое изделие заданной формы.
Для сплава 14Х17Н2 рекомендуют использовать твердосплавный инструмент и соблюдать режимы резания с учётом прочности и вязкости материала после термообработки. При точении и сверлении учитывают склонность стали к наклёпу и необходимость достаточного охлаждения зоны резания.
Жаропрочные детали применяют в компрессорном оборудовании, газотурбинных установках, деталях, работающих в контакте с агрессивными газами или жидкостями, и элементах конструкций, эксплуатируемых при переменных температурах. Выбор размера прутка зависит от габаритов готовой детали и величины припуска на обработку.
Подбор и поставка жаропрочных шестигранных прутков
При заказе учитывают размер 32 мм, класс точности, длину прутков и требования к кривизне, скручиванию и притуплению углов. Для деталей с жёсткими допусками выбирают класс точности Б, для заготовок с большим припуском на обработку достаточно класса В. Длину прутков согласуют с возможностями транспортировки, складирования и раскроя.
Компания Федерация металла предлагает широкий ассортимент жаропрочного шестигранного проката. В наличии прутки различных размеров из сплава 14Х17Н2 по ГОСТ 2879-88. Продукция поставляется с сертификатами и технической документацией. Доставка организуется по Екатеринбургу и в другие регионы собственным транспортом или транспортными компаниями. Для уточнения размеров, цены и условий поставки свяжитесь с менеджерами компании Федерация металла. Купить жаропрочный шестигранный пруток можно оптом и в розницу с учётом требований конкретного проекта.