Поковки из нержавеющей стали

Стальные поковки – особый вид металлургической продукции, значительно превосходящий по физическим характеристикам сортовой металлопрокат того же сплава. Фактически они представляют собой заготовки для дальнейшей механической обработки, являясь своего рода полуфабрикатом для металлообработки. Это вполне объясняет особенности формы, максимально приближенной к форме и размерам конечной детали. Применение поковок в качестве заготовок для изготовления деталей определено целесообразностью, в том числе экономической. В конечном итоге снижается время выполнения металлорежущих операций и количество отходов металла.

Производятся обработанные посредством пластической деформации металлоизделия из твердых марок стальных сплавов. Конструкционные и инструментальные, выбор сплава определен требованиями, предъявляемыми дальнейшим использованием деталей. Примером тому могут служить поковки нержавеющие, изготовленные из коррозионно-стойких стальных сплавов. Благодаря высокой устойчивости к нагрузкам, а также к воздействию агрессивных сред и температур, такие металлоизделия широко востребованы. Иллюстрацией сфер практического применения могут служить энергетика и нефтехимия, вплоть до атомной промышленности.

Улучшение свойств

Основные свойства коррозионно-стойкой или как ее еще принято называть нержавеющей стали понятны уже из названия сплава. Помимо чрезвычайно высокой стойкости к окислительным процессам они способны работать в широком диапазоне температур. Да и прочностные характеристики у ценных сплавов находятся на должной высоте. Тем не менее, произведенные по регламенту ГОСТ 25054-81 поковки из коррозионно-стойких сталей дополнительно обретают новые физические характеристики. Нормализация структуры металла после обработки давлением:

повышает прочностные характеристики и без того прочного метала;
минимизирует вероятность появления поверхностной усталости металла;
существенно упрощает процесс дальнейшей обработки резкой.

Улучшение физических свойств металла в процессе обработки давлением определяет его высокую востребованность. Таким образом, поковки из нержавеющей стали пользуются на отечественном рынке устойчивым, гарантированно высоким спросом. Произведенные из них детали отличаются повышенной надежностью и долговечностью, что обеспечивает им значительные эксплуатационные ресурсы. Кроме того улучшенные характеристики самой нержавейки определяют широкие горизонты применения металла в специфических отраслях.

Способы производства

Как уже упоминалось выше, поковки из стали ГОСТ 25054-81 производятся посредством пластической деформации или, попросту обработкой давлением. В упрощенном понимании сам производственный процесс производится в несколько этапов:

подготовка заготовки включает отрезание сырья необходимых размеров;
далее продукт подвергается отжигу или нормализации;
на следующем этапе непосредственно формуется готовое металлоизделие.

На настоящий момент применяется два технологических способа производства поковки, в том числе и из коррозионно-стойких стальных сплавов. Применение их определено типом производства, стоимостью капиталовложений и потребностью в конечном продукте. Различают обработку:

штамповкой, когда пластическая деформация осуществляется с помощью пуансона и матрицы;
ковкой с обработкой заготовки на кузнечно-прессовом оборудовании.

Штамповка характерна для серийного и крупносерийного производства. Высокие затраты на подготовку технологического оборудования, ограничивают применение метода при производстве малых серий. Однако метод имеет и свои преимущества:

на производство самой заготовки уходит меньше времени и трудозатрат;
поверхности получаемого изделия отличаются высоким качеством.

Затраты на подготовку производства при крупных сериях быстро окупаются, что позволяет купить поковки нержавеющие по весьма доступным расценкам.

Применение технологии ковки целесообразно при штучном либо мелкосерийном производстве. Универсальность метода заключается в обработке давлением на многофункциональном технологическом оборудовании. Кузнечный пресс позволяет работать с заготовками любых размеров, да и сам метод обеспечивает получение более качественное металлоизделие. Высокие характеристики структуризации, возникающие в процессе ковки, обеспечивают:

повышенные в сравнении со штамповкой значения прочности и ударной вязкости;
сохранение пластичности металла, что совершенствует его свойства.

Несмотря на более высокие затраты времени и усилий при работе на кузнечном оборудовании, при необходимости купить поковки в незначительном количестве ковка более рациональна.

Сплавы для производства нержавеющих металлоизделий

Практически, стальные сплавы, точнее их физические характеристики определены назначением последующего применения. К примеру, сталь конструкционная криогенная марки 12Х18Н10Т, легированная хромом, никелем и титаном сохраняет свои свойства при температурах от -196 до +600°C. Разумеется, эти свойства, в свою очередь, проецируются и на поковки нержавеющие 12Х18Н10Т.

Достаточно высоким спросом пользуются коррозионно-стойкие обыкновенные поковки, примером которых могут служить заготовки из стали марок 95Х18 или 10Х17Н13М2Т. Уникальные свойства стали 95Х18, легированной преимущественно хромом, представлены:

повышенными показателями прочности и износостойкости;
чрезвычайно высокой твердостью;
значительной устойчивостью к агрессивным средам.

Это наиболее подходящая марка для изготовления ножей, поскольку может контактировать с любыми продуктами. Это, пожалуй, главная причина достаточно высокого спроса на поковки для ножей 95Х18, которые сегодня востребованы на рынке металла.

Высокими характеристиками прочности и способностью к продолжительной работе при температуре ≤600°С отличается сталь 10Х17Н13М2Т. Легированная высоким содержанием хрома и никеля марка стали находит применение в различных отраслях промышленности. Собственно, это и определяет повышенный спрос на поковки 10Х17Н13М2Т, который можно наблюдать на рынке металла.

Особого внимания заслуживают коррозионно-стойкие жаропрочные поковки, широко востребованные при производстве энергоустановок. Для сталей популярных марок 20Х13, 30Х13 и 40Х13, первая цифра которых указывает на содержание углерода в сотых долях процента, рабочие температуры колеблются в пределах 500 … 400°C. Это главная причина спроса на поковки 30Х13 и другие сплавы с аналогичным содержанием легирующего хрома.

Более высокими жаропрочными характеристиками пользуются сплавы, легированные хромом и никелем — 14Х17Н2 и 08Х18Н10Т. Последний дополнительно содержит до 1% титана, что позитивно влияет на свойства сплава. Рабочая температура жаропрочных сплавов ограничена верхним пределом в 800°C. Это гарантирует им спрос при изготовлении ответственных деталей различного оборудования, энергетического назначения. В частности, находит поковка 14Х17Н2 (08Х18Н10Т) спрос и при производстве деталей для ядерных реакторов атомных электростанций.