Поковка

Что такое поковка

Поковка — это металлическая заготовка, полученная путём пластической деформации стальной отливки под воздействием давления. Проще говоря, раскалённый металл подвергают ударам молота или прессованию, в результате чего повышается плотность стали, улучшается внутренняя структура и формируется заготовка, близкая по форме и размерам к конечному изделию. Поковка является черновой деталью — промежуточным изделием металлургии, которое затем проходит механическую обработку и превращается в готовую деталь.

В отличие от сортового проката, поковка обладает повышенной прочностью и пластичностью, поскольку в процессе ковки металл уплотняется, а волокна структуры вытягиваются вдоль направления деформации. Это делает поковки незаменимыми при производстве ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками.

ГОСТ 8479-70 — основной стандарт на поковки

Главный нормативный документ, регламентирующий производство поковок в России, — ГОСТ 8479-70 «Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия». Этот стандарт распространяется на поковки общего назначения диаметром (толщиной) до 800 мм из конструкционной углеродистой, низколегированной и легированной стали, изготовляемые ковкой и горячей штамповкой. 

ГОСТ 8479-70 определяет:

• требования к материалам и химическому составу стали;
• размеры, формы и допуски на поверхностные дефекты;
• механические свойства — предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и сужение, ударную вязкость, твёрдость;
• группы поковок по видам испытаний и объёму контроля;
• категории прочности (от КП 175 до КП 785);
• методы приёмки и маркировки.

Группы поковок по ГОСТ 8479-70

Поковки разделяются на пять групп качества в зависимости от объёма контроля и испытаний: 

Группа I — поковки, к которым не предъявляются высокие требования по механическим свойствам. Группа V — поковки особо ответственного назначения, испытываемые поштучно с наивысшими требованиями к механическим свойствам. Выбор группы осуществляется потребителем и указывается в технических требованиях на чертеже детали. 

Категории прочности поковок

По механическим свойствам поковки, поставляемые после окончательной термической обработки, разделяются на категории прочности: КП 175, КП 195, КП 215, КП 245, КП 275, КП 315, КП 345, КП 395, КП 440, КП 490, КП 540, КП 590, КП 640, КП 685, КП 735, КП 785. Категория прочности обозначается буквами КП и цифрой, указывающей предел текучести в МПа. Для каждой категории стандартом установлены нормы временного сопротивления, относительного удлинения, сужения, ударной вязкости и твёрдости по Бринеллю в зависимости от диаметра (толщины) поковки. 

Масса поковок

Масса поковок, определяемая по ГОСТ 7062-90 (для поковок, изготовляемых ковкой на прессах) или по нормативно-технической документации, не должна превышать расчётной массы, определённой по наибольшим размерам поковки с учётом плюсового отклонения для наружных размеров и минусового — для внутренних. Масса поковки — важный параметр, влияющий на выбор оборудования, стоимость и логистику. 

Другие стандарты, регулирующие производство поковок

Помимо ГОСТ 8479-70, производство и поставка поковок регулируется следующими стандартами:

• ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» — распространяется на стальные штампованные поковки массой до 250 кг и линейным габаритом до 2500 мм, изготовленные горячей объёмной штамповкой; 
• ГОСТ 1133-71 «Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент» — распространяется на кованую сталь круглого и квадратного сечения от 40 до 200 мм; 
• ГОСТ 4543-2016 «Сталь легированная конструкционная. Технические условия» — устанавливает требования к легированным конструкционным сталям, применяемым в машиностроении; 
• ГОСТ 7062-90 — устанавливает припуски и допуски для поковок, изготовляемых ковкой на прессах;
• ГОСТ 7829-70 — распространяется на заготовки массой до 800 кг, изготавливаемые свободной ковкой на молотах; 
• ГОСТ 24507-80 — регламентирует методы ультразвуковой дефектоскопии поковок.

Виды поковок и формы сечения

По форме сечения поковки делятся на: 

• поковка круглая — круглого сечения, наиболее распространённый тип;
• поковка квадратная — квадратного сечения;
• поковка прямоугольная — прямоугольного сечения;
• заготовка поковка — поковка, подготовленная для последующей механической обработки;
• раскатное кольцо — поковка кольцевой формы с отверстием, изготавливаемая методом раскатки.

По типу черновой детали поковки делятся на две группы: дисковые (из квадратных заготовок) и удлинённые. 

Марки стали для поковок

Для производства поковок используются различные виды стали в зависимости от требуемых технических характеристик конечного изделия: 

• Углеродистые стали: Ст3сп, 20, 35, 45 — для деталей общего назначения, несущих конструкций, фланцев, крепежа;
• Легированные конструкционные: 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 40ХН2МА, 34ХН3МА — для ответственных деталей трансмиссий, валов, роторов турбин;
• Низколегированные: 09Г2С — для сосудов под давлением, оборудования, работающего при низких температурах до $-70$ °C;
• Коррозионно-стойкие: 12Х18Н10Т, 20Х13 — для химического и пищевого оборудования;
• Жаропрочные: 15Х5М, 20Х23Н18 — для деталей, работающих при высоких температурах.

Сталь 45 (ГОСТ 1050-2013) — наиболее ходовая марка для поковок общего назначения. Она обеспечивает предел текучести от 355 МПа и временное сопротивление от 600 МПа после нормализации, хорошо обрабатывается резанием и доступна в широком диапазоне размеров. 

Методы производства поковок

Существует несколько методов производства поковок: 

Свободная горячая ковка — наиболее распространённый и наименее затратный метод. Заготовка нагревается до определённой температуры, затем помещается на стан пресс-молота, где подвергается высокому давлению, что приводит к её деформации. Ковка может производиться на пневматических молотах (для поковок до 20 кг), паровоздушных молотах (для поковок 20–350 кг) и гидравлических прессах (для крупных поковок свыше 800 кг). 

Штамповка (горячая объёмная штамповка) — металл деформируется с помощью штампа определённой формы. Позволяет создавать детали с однородной поверхностью и точными размерами, снижает расход материала и себестоимость при серийном производстве. 

Пресс-формовая ковка — наиболее затратный метод, требующий изготовления формы заготовки. Применяется для специфических деталей сложной формы.

Процесс производства включает несколько этапов: подготовка заготовки (нарезка проката или слитка), нагрев до пластичного состояния, деформация под давлением, термическая обработка (нормализация, отпуск, закалка) и контроль качества. 

Ультразвуковой контроль (УЗК) поковок

Ультразвуковой контроль (УЗК) — неразрушающий метод диагностики, позволяющий выявлять внутренние дефекты металла: трещины, раковины, закаты, флокены, расслоения, неметаллические включения — без разрушения самой заготовки. 

УЗК поковок регламентируется ГОСТ 24507-80 «Контроль неразрушающий. Поковки из чёрных и цветных металлов. Методы ультразвуковой дефектоскопии». Стандарт распространяется на поковки толщиной от 10 мм и более. 

Основные методы УЗК по ГОСТ 24507-80:

• Эхо-метод (основной) — применяется для выявления дискретных дефектов: пор, расслоений, неметаллических включений, трещин;
• Зеркально-теневой метод — требует доступа к двум параллельным поверхностям.

По результатам УЗК поковки классифицируются на группы качества: 1, 2, 3, 2п, 3п, 4п, 4L (2n, 3n, 4n). В поковках групп 1, 2 и 3 не допускается ни один протяжённый дефект. В поковках групп 2п, 3п и 4п допускаются мелкие непротяжённые дефекты (например, неметаллические включения). Наиболее распространённым методом испытания на практике является контроль по гр. 4п, который проводится на заводе-изготовителе по зачищенным бороздкам поковки — он менее трудозатратен и дешевле, чем метод по гр. 2п, требующий полной обточки материала. 

В некоторых случаях производитель может поставить отметку УЗК по SEP — это означает соответствие поковки требованиям европейских стандартов. 

УЗК обязателен для поковок, применяемых в оборудовании, работающем под избыточным давлением (согласно ТР ТС 032/2013), в атомной отрасли, судостроении и других ответственных областях. 

Области применения поковок

Поковки находят широкое применение в различных отраслях промышленности: 

• Машиностроение — валы, оси, шестерни, фланцы, муфты, цилиндры, корпусные детали;
• Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, диски, фланцы высокого давления;
• Нефтегазовая отрасль — оборудование для буровых установок, фонтанная арматура, фланцы;
• Судостроение — гребные валы, поршни, детали корпуса судов;
• Химическая промышленность — корпуса реакторов, теплообменники, трубопроводная арматура;
• Металлургия — кольца прокатных станов, валки, опорные элементы;
• Строительство — несущие конструкции, опоры, крепежи;
• Авиакосмическая отрасль — диски компрессоров и турбин, фланцы двигателей;
• Горнодобывающая промышленность — детали экскаваторов, мельниц, дробилок.

Раскатные кольца — особый вид поковок

Раскатное кольцо — это поковка кольцевой формы с отверстием, изготавливаемая методом горячей раскатки на кольцепрокатном стане. Технология позволяет получить бесшовное кольцо с однородной структурой: волокна металла повторяют форму кольца (тангенциальное направление), что повышает усталостную прочность в 1,5–2 раза по сравнению со сварными аналогами. 

Преимущества раскатных колец:

• отсутствие шва — нет зоны концентрации напряжений;
• минимальные припуски (3–10 мм на сторону, экономия металла до 40%);
• диаметр от 200 до 8000+ мм;
• применимы любые марки сталей и сплавов.

Раскатные кольца применяются для производства фланцев, зубчатых венцов, подшипниковых колец, опорно-поворотных устройств, бандажей и других деталей. 

Поставка поковки от Торгового дома УЗМ

Торговый дом УЗМ — ведущий поставщик поковки на Уральском рынке, обеспечивающий комплексные решения в сфере поставок стальных поковок и заготовок из них. Компания напрямую сотрудничает с ведущими производителями поковок Уральского региона, что позволяет формировать одно из лучших ценовых предложений на рынке. 

Группы поковок, поставляемых ТД УЗМ

ТД УЗМ осуществляет поставки следующих видов поковки: 

• Поковка круглая ГОСТ 8479-70 — круглого сечения, диаметр от 180 до 1300 мм;
• Поковка прямоугольная, квадратная ГОСТ 8479-70 — прямоугольного и квадратного сечения;
• Заготовка поковка ГОСТ 8479-70 — поковки, подготовленные под мехобработку;
• Раскатное кольцо — поковка кольцевой формы;
• Поковка под заказ — изготовление по индивидуальным чертежам и требованиям.

Поковки поставляются по группам II и IV ГОСТ 8479-70 с проведением УЗК-контроля. Доступны поковки из широкого спектра марок стали: 20, 45, 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 09Г2С, 40ХН2МА, 12Х18Н10Т и других. 

Под заказ поставляются поковки по группам I, III и V согласно ГОСТ 8479-70.

Каждая партия поковок от ТД УЗМ проходит обязательный ультразвуковой контроль, подтверждающий сплошность металла и отсутствие внутренних дефектов. Контроль проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 24507-80. По результатам УЗК предоставляется подтверждающая документация. 

Резка поковки в размер

Одно из ключевых направлений ТД УЗМ — резка поковок и стальных кругов на заготовки нужных размеров. Производственный блок компании оснащён современными ленточнопильными станками зарубежного производства с ЧПУ, что обеспечивает: 

• резку проката сечением от 100 до 1300 мм;
• минимальную длину заготовки от 8 мм;
• допуск по длине: для круга 10–320 мм — $\pm 5$ мм, для поковки 100–500 мм — $\pm 10$ мм, для поковки 501–1030 мм — $\pm 10$ мм;
• шероховатость реза, соответствующую 14 квалитету (Rz = 45 мкм);
• производительность до 5000 тонн металлопроката в месяц. 

Резка осуществляется по размерам заказчика с расчётом минимального припуска, что сокращает расход металла и обеспечивает максимально выгодную цену готовой заготовки. 

Дополнительные услуги

ТД УЗМ предлагает полный спектр услуг по подготовке поковок к использованию:

• обработка поверхности и обточка поковок;
• проведение испытаний и ультразвукового контроля;
• токарная обработка на собственном оборудовании;
• доставка заготовок во все регионы России транспортными компаниями. 

Сроки поставки

• Из наличия — популярные типоразмеры всегда на складе, отгрузка в течение суток;
• Под заказ — изготовление и поставка в течение трёх дней. 
• Для поковок под заказ, изготавливаемых по индивидуальным чертежам, срок производства составляет 3–4 дня. 

Сертификаты и качество

Все поковки полностью соответствуют принятым техническим стандартам ГОСТ. На каждую партию товара предоставляется сертификат качества с указанием марки стали, химического состава, механических свойств и результатов контроля. 

Преимущества работы с ТД УЗМ

• Прямые поставки от ведущих производителей Уральского региона — без посредников, по ценам производителя;
• Широкий ассортимент поковок различных марок стали и типоразмеров;
• Резка в размер на собственном ленточнопильном оборудовании с ЧПУ;
• Минимальный припуск — расчёт оптимального расхода металла для выгодной цены;
• Гарантированное качество — полный пакет сертификатов, обязательный УЗК-контроль;
• Оперативность — отгрузка из наличия в течение суток, изготовление под заказ за 3 дня;
• Доставка по всей России — транспортными компаниями в любую точку РФ;
• Индивидуальный подход — возможность заключения договора с особыми условиями, розничные и оптовые поставки;
• Профессиональная поддержка на всех этапах — от подбора оптимальной поковки под технические требования до сопровождения заказа.

Как заказать поковку

Для оформления заказа на поставку поковок достаточно связаться с отделом продаж ТД УЗМ. При обращении рекомендуется указать:

1. Марку стали или требования к материалу;
2. Группу поковки по ГОСТ 8479-70 (I–V) и требования по УЗК;
3. Диаметр (толщину) и форму сечения;
4. Размеры заготовки — длину после резки в размер или чертёж детали;
5. Необходимость дополнительных услуг (обточка, термообработка, испытания);
6. Объём партии и сроки поставки.

Специалисты компании помогут подобрать оптимальный вариант поковки под ваши технические требования и обеспечат полное сопровождение заказа от момента оформления до доставки. 

Торговый дом УЗМ — ваш надёжный партнёр в сфере поставок металлической поковки. Прямые поставки от производителей, гарантированное качество с полным пакетом сертификатов, резка в размер, обязательный УЗК-контроль и оперативная доставка по всей России.