Поковка ГОСТ 8479-70
Поковка ГОСТ 8479-70: Технические условия, классификация и применение в электротехнике и энергетике
ГОСТ 8479-70 «Поковки из углеродистой и легированной стали. Общие технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, приемку, маркировку и поставку стальных поковок, полученных ковкой на прессах, молотах и гидравлических прессах. В электротехнической и кабельной промышленности, а также в смежных отраслях энергетического машиностроения, поковки по данному стандарту служат основой для изготовления критически важных деталей, работающих под высокой нагрузкой. Это валы, фланцы, шестерни, корпуса подшипников, элементы силовых конструкций распределительных устройств, детали турбин и генераторов.
Область применения и классификация поковок
Стандарт распространяется на поковки массой от 0,25 кг до 250 тонн, изготовленные из углеродистых (качественных и высококачественных) и легированных сталей. Ключевая классификация поковок по ГОСТ 8479-70 осуществляется по следующим параметрам:
- По степени точности изготовления:
- Группа П (повышенной точности): Поковки, получаемые в закрытых штампах или с применением специальной оснастки. Имеют минимальные припуски на механическую обработку и наилучшее качество поверхности.
- Группа В (обычной точности): Поковки, изготовленные в открытых штампах. Имеют стандартные, увеличенные по сравнению с группой П, припуски.
- Группа Г (грубой точности): Поковки, полученные свободной ковкой (ручной или машинной). Обладают наибольшими припусками и используются для крупногабаритных, единичных или сложно-конфигурационных деталей.
- По критериям контроля и назначению:
- Категория I: Поковки, работающие при напряжениях, не вызывающих усталости металла. Контроль механических свойств и структуры не проводится. Применяются для ненагруженных деталей.
- Категория II: Поковки, работающие при переменных нагрузках. Обязателен контроль механических свойств (твердости) на образцах, вырезанных из поковки-свидетеля, термообработанной вместе с контролируемой партией.
- Категория III: Поковки, работающие при высоких переменных и ударных нагрузках. Проводится контроль механических свойств и макроструктуры (просвет) на образцах от каждой поковки.
- Категория IV: Поковки для деталей, работающих под высоким давлением или в условиях глубокого холода. Самый строгий контроль: механические свойства, макро- и микроструктура, испытания на ударный изгиб при отрицательных температурах.
- Категория V: Поковки для деталей, работающих под высоким давлением и температурой (например, элементы турбин). Дополнительно к контролю по категории IV проводятся испытания на ползучесть, длительную прочность и т.д.
- Временное сопротивление (предел прочности, σв);
- Предел текучести (σт);
- Относительное удлинение (δ, %);
- Относительное сужение (ψ, %);
- Ударная вязкость (KCU, КСV) при заданной температуре;
- Твердость по Бринеллю (НВ).
- Флокены: Внутренние микротрещины – недопустимы.
- Сликовины: Неоднородность структуры, вытянутая в направлении деформации. Допустимость регламентируется.
- Раковины и пористость: Не допускаются.
- Внутренние трещины и расслоения: Абсолютно недопустимы.
- Токопроводящие элементы: Медные или алюминиевые поковки (регламентируются другими ГОСТами) используются для контактных ножей, наконечников. Стальные поковки – для несущих элементов контактных систем.
- Силовой крепеж: Шпильки, болты, гайки для сборки корпусов силовых трансформаторов, фланцевых соединений высоковольтных выключателей и разъединителей часто изготавливаются из поковок категорий III-IV из сталей 35, 40Х, 35ХМ.
- Корпусные детали: Фланцы для вводов, крышки, корпуса подшипников насосов систем охлаждения.
- Инструмент и оснастка: Волоки, матрицы для прессования кабельных оболочек, тяжелый промышленный инструмент.
Марки стали и их применение в энергетике
Выбор марки стали для поковки определяется условиями эксплуатации будущей детали. ГОСТ 8479-70 устанавливает соответствие между категорией поковки и требуемыми марками стали.
| Марка стали | Класс стали | Типичное применение в электротехнике и энергетике | Рекомендуемая категория поковки |
|---|---|---|---|
| 20, 25, 35 | Углеродистая качественная | Валы, фланцы, крышки, крепежные детали (болты, шпильки) для оборудования общего назначения, корпуса подшипников. | I — III |
| 45, 40Х | Углеродистая / Легированная (хромистая) | Ответственные валы, роторы, полумуфты, зубчатые колеса редукторов, шпиндели. Детали, требующие повышенной прочности и износостойкости. | II — IV |
| 35ХМ, 34ХН1М, 34ХН3М | Легированная (хромомолибденовая, хромоникельмолибденовая) | Крупные валы и роторы турбогенераторов, диски турбин, ответственный крепеж (шпильки, болты) для фланцевых соединений паропроводов и корпусов турбин. Стали жаропрочные и с высокой прокаливаемостью. | III — V |
| 03Х18Н11, 12Х18Н9Т | Коррозионно-стойкая (аустенитная) | Детали, работающие в агрессивных средах (например, в контакте с хладагентами или химическими реагентами), элементы систем охлаждения. | II — IV |
| 15Г2АФДпс, 17Г1С | Низколегированная для сварных конструкций | Силовые элементы опорных конструкций, рамы мощных трансформаторов, каркасы распределительных устройств (РУ), где важна свариваемость и прочность. | I — III |
Технические требования и контроль качества
Стандарт предъявляет строгие требования ко всем этапам производства поковок.
1. Химический состав
Должен соответствовать ГОСТам на сталь конкретной марки. Анализ проводится на каждой плавке. Отклонения в содержании углерода и легирующих элементов недопустимы, так как напрямую влияют на прокаливаемость и конечные механические свойства.
2. Механические свойства
Поковки после термической обработки (нормализации, улучшения – закалка+отпуск) должны соответствовать нормам, указанным в стандарте для выбранной категории. Контролируются:
| Состояние материала | σв, МПа, не менее | σт, МПа, не менее | δ5, %, не менее | ψ, %, не менее | KCU, Дж/см², не менее | Твердость НВ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| После улучшения | 735 | 635 | 14 | 40 | 59 (при +20°C) 34 (при -40°C) | 217 — 269 |
3. Качество поверхности и допустимые дефекты
Поверхность поковок должна быть без трещин, плён, закатов. Допускаются отдельные вмятины, риски, следы зачистки в пределах припуска на механическую обработку. Стандарт нормирует глубину и характер дефектов, которые могут быть устранены зачисткой или местной правкой с последующим контролем.
4. Внутренние дефекты. Контроль макро- и микроструктуры
Для поковок категорий III-V обязателен контроль внутренней несплошности. Методом травления на продольном темплете (просвет) выявляют:
Микроструктура (контроль по категориям IV, V) не должна содержать пережога, видманштеттовой структуры, значительной полосчатости.
Особенности применения поковок в электротехнической продукции
В производстве кабельной и электротехнической продукции поковки ГОСТ 8479-70 используются, в первую очередь, для изготовления оснастки и оборудования, а также силовых элементов.
Ключевое требование – надежность и предсказуемость свойств материала, гарантируемая системой категорий и строгим контролем по ГОСТ 8479-70.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается поковка от штамповки?
В контексте ГОСТ 8479-70, «поковка» – общее понятие для изделия, полученного ковкой. Штамповка – это частный случай ковки в штампах, относящийся к группам точности П и В. Свободная ковка (группа Г) штамповкой не является.
Как расшифровать маркировку поковки?
Маркировка наносится клеймением и включает: номер плавки, клеймо предприятия-изготовителя, номер поковки, категорию. На чертеже обозначение выглядит как: Поковка 34ХН1М-В-IV ГОСТ 8479-70, где: 34ХН1М – марка стали, В – группа точности, IV – категория.
Какая категория поковки требуется для изготовления фланца высокого давления (РУ 110 кВ)?
Для ответственных фланцевых соединений, работающих под давлением и динамическими нагрузками (вибрация), следует выбирать поковки категории не ниже III, а чаще – IV из сталей 35, 40Х или 35ХМ, с обязательным контролем ударной вязкости.
Обязательна ли термическая обработка для поковок?
Да, для поковок категорий II-V термическая обработка (нормализация или улучшение) является обязательной операцией для обеспечения требуемых механических свойств и снятия внутренних напряжений от ковки.
Что такое «поковка-свидетель» и когда она применяется?
Поковка-свидетель – это дополнительная поковка из металла той же плавки, что и контролируемые поковки. Она подвергается той же термической обработке, и из нее вырезаются образцы для механических испытаний. Применяется для поковок категории II при серийном производстве, когда разрушающий контроль каждой детали экономически нецелесообразен.
Допускается ли сварка поковок по ГОСТ 8479-70?
Стандарт напрямую не регламентирует свариваемость. Возможность сварки определяется маркой стали и технологией. Для сварных конструкций следует изначально выбирать стали, предназначенные для сварки (например, 15Г2АФДпс), и разрабатывать технологию с учетом необходимости последующего отпуска для снятия сварочных напряжений.
Заключение
ГОСТ 8479-70 остается актуальным и востребованным стандартом, обеспечивающим системный подход к производству стальных поковок. Его строгая классификация по точности и, что критически важно, по категориям контроля механических свойств и внутренней структуры, позволяет инженерам и конструкторам в энергетике и электротехнике точно выбирать материал для деталей с заданным уровнем надежности. Понимание нюансов стандарта, умение правильно определить требуемую категорию и марку стали – ключ к созданию долговечного и безопасного оборудования, способного работать в условиях высоких механических и температурных нагрузок.