ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОВАНОЙ ЗАГОТОВКЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Аннотация

В работе представлен комплексный анализ химического состава, макроструктуры, газонасыщенности, механических свойств, а также однородности распределения твердости, микроструктуры и загрязненности неметаллическими включениями в полном сечении крупной цилиндрической поковки из стали 38ХН3МА. Показано, что высокая степень укова (6) минимизирует центральную пористость, а также проявление ликвации в поперечном сечении кованой заготовки диаметром 600 мм. При этом точечная неоднородность, обусловленная присутствием неметаллических включений, соответствует баллу 2 и проявляется на глубине более 100 мм от поверхности поковки. В работе подтверждено, что современная технология открытой выплавки стали в сочетании с внепечной обработкой и вакуумированием обеспечивает содержание серы и фосфора на уровне 0,008 %, а водорода — на уровне 1,6 ppm. Твердость поверхности поковки однородна по сечению и находится в интервале 192–212 НВ. Также однородна по сечению и микроструктура: преобладающей структурой является зернистый перлит. Однако, несмотря на высокую степень однородности твердости и микроструктуры, в сечении крупной поковки присутствует выраженная структурная полосчатость в сочетании с неравномерным распределением неметаллических включений. При этом основными видами неметаллических включений являются сульфиды и силикаты хрупкие. До глубины 150 мм включительно от поверхности металл поковки характеризуется высокой степенью чистоты по неметаллическим включениям, тогда как в осевой зоне загрязненность возрастает. При производстве крупногабаритных коленчатых валов необходимо учитывать структурную неоднородность, когда поверхность шейки попадает в осевую зону заготовки.