ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия

Легирующие элементы - хром, никель, молибден, марганец, кремний, титан - целенаправленно изменяют структуру стали и обеспечивают свойства, недостижимые для углеродистых марок той же прочностной категории. Ключевой эффект - высокая прокаливаемость: легированная сталь прокаливается на значительно большую глубину, что критично для крупных сечений. Дополнительно достигаются повышенная ударная вязкость при низких температурах, износостойкость и теплостойкость.

Среди наиболее распространённых марок стандарта - хромистая 40Х (валы, оси, нагруженные болты), цементуемая 20Х (зубчатые колёса с твёрдой поверхностью и вязкой сердцевиной), высокопрочная хромомарганцевокремнистая 30ХГСА (авиационные и ответственные машиностроительные детали), хромоникелевые 40ХН и 20ХН3А (крупные улучшаемые и цементуемые детали), хромомарганцевотитановая 18ХГТ (шестерни, кулачки). Каждая марка имеет строго нормированный химический состав и гарантированные механические свойства после термообработки.

ГОСТ 4543-2016 применяется совместно с сортаментными стандартами: для круглого проката это ГОСТ 2590-2006, для квадратного и шестигранного - соответствующие стандарты на сортамент. Сортаментный ГОСТ задаёт диаметры, допуски на размеры и кривизну; ГОСТ 4543 определяет марку и гарантированные свойства материала. В документах на поставку оба номера указываются совместно.

Наименование марки читается по разделу 4.2 стандарта. Цифры перед буквами показывают среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента, буквы обозначают легирующие элементы: В вольфрам, Г марганец, М молибден, Н никель, Р бор, С кремний, Т титан, Ф ванадий, Х хром, Ю алюминий. Цифра после буквы показывает примерную долю элемента в целых процентах, а её отсутствие означает, что элемента до 1,5 %. Поэтому 30ХГСА читается как 0,30 % углерода, около процента хрома, марганца и кремния, высококачественная.

Класс качества стандарт задаёт тремя ступенями. Качественная сталь идёт без индекса. У высококачественной в конце наименования добавляется буква А: к ней строже требования по химическому составу и макроструктуре, сера и фосфор ограничены 0,025 % против 0,035 % у качественной. Особовысококачественная выплавляется в вакуумно-индукционной печи или с переплавом, и способ указывается через дефис после марки: Ш электрошлаковый, ВД вакуумно-дуговой, ВИ вакуумно-индукционный, П плазменно-дуговой.

Механические свойства в стандарте нормируются не на готовой детали, а на образцах из заготовки заданного сечения после закалки и отпуска по указанному режиму. Для большинства марок это круг или квадрат 15 или 25 мм. Это принципиальный момент при приёмке: прокат большего сечения прокаливается насквозь хуже, и требовать от круга 120 мм тех же чисел, что нормированы на заготовке 25 мм, некорректно. Если нужны свойства на конкретном сечении, это отдельное требование заказа по разделу 5 стандарта.

Отдельно стандарт нормирует то, чего не видно в химическом составе, но что определяет приёмку партии. Качество поверхности горячекатаной и кованой металлопродукции делится на группы 1ГП, 2ГП и 3ГП с разной допустимой глубиной дефектов без зачистки, калиброванной на группы Б и В, проката со специальной отделкой на В, Г и Д.

Макроструктура проката диаметром от 40 мм оценивается в баллах по шести признакам: центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат, общая и краевая пятнистая ликвация, подусадочная ликвация. Качественной стали допускается до 3 баллов, высококачественной до 2, особовысококачественной до 1. Эти графы стоит сверять в сертификате, когда прокат идёт под ответственную деталь.