Charakterystyka prętów kutych 40HMT

Stal jest jednym z materiałów, który jest najszerzej wykorzystywany w zastosowaniach wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na obciążenia mechaniczne. Za sprawą  swoich właściwości uzyskiwanych dzięki różnemu składowi wytwarzanych stopów, elementy ze stali są szczególnie chętnie używane jako części rozmaitych maszyn, urządzeń i konstrukcji. Ponieważ stal łatwo poddaje się różnym rodzajom obróbki, bez większych trudności można wyprodukować z niej potrzebne części i podzespoły, uzyskując odpowiednie kształty, wymiary i sposoby wykończenia powierzchni. Żeby jednak było to możliwe, niezbędne są odpowiednie półprodukty, które można będzie przekształcać w ramach wybranych procesów technologicznych. Wśród najczęściej stosowanych surowców są różne rodzaje prętów stalowych, które ze względu na swoją specyfikę dają dużą swobodę kształtowania np. przez skrawanie.

W sytuacji, gdy wyrób finalny ma mieć większe rozmiary i masę, a dodatkowo być poddawany procesom ulepszania cieplnego bardzo często sięga się po pręty kute 40HMT, zarówno ze względu właściwości tego gatunku stali, w tym jego podatności na obróbkę, jak i dostępności prętów o stosunkowo dużych średnicach. Przyjrzyjmy się bliżej prętom kutym 40HMT i zobaczmy, jaka jest ich charakterystyka i zastosowania.

Pręty stalowe i ich zastosowania

Pręty stalowe to bardzo charakterystyczne produkty, które wyróżniają się znaczną długością i stosunkowo niewielkim przekrojem. Zazwyczaj pręty mają średnicę od kilku do kilkuset milimetrów, a ich długość to najczęściej 3-6 metrów. Są one wytwarzane w różnych profilach – zwykle jako okrągłe, sześcienne, płaskie, ale także sześcio- i ośmiokątne, trójkątne, jak również w wielu innych mniej typowych kształtach w zależności od potrzeb – np. półokrągłe, owalne czy asymetryczne.

Pręty ze stali są wyrobami hutniczymi o wszechstronnym zastosowaniu. W zależności od swojego profilu i średnicy nadają się znakomicie zarówno do bezpośredniego wykorzystania jako elementy różnych konstrukcji, urządzeń lub budowli, jak i do dalszej obróbki. Z prętów o nieco większych średnicach przy pomocy różnych metod skrawania, zwłaszcza toczenia, dłutowania i frezowania tworzy się wszelkiego rodzaju wałki, koła zębate i pasowe, cylindry, pierścienie, wrzeciona, osie czy ramiona. Do obróbki ubytkowej zwykle wybierane są pręty o przekroju możliwie zbliżonym do wymiarów gotowego wyrobu, by zoptymalizować prowadzone procesy technologiczne – skrócić czas poszczególnych operacji i ich koszty. Pręty o mniejszych średnicach są często używane do spawania rozmaitych ram, wsporników, statywów, a także szeroko stosowane w budownictwie i przy produkcji pojazdów, maszyn oraz statków.

Technologie produkcji prętów stalowych

Większość prętów jest produkowana za sprawą obróbki plastycznej. W jej trakcie doprowadza się do trwałego odkształcenia przez zastosowanie odpowiedniej siły, a w niektórych przypadkach także temperatury. Pomagają one w przekroczeniu granicy sprężystości i doprowadzeniu do płynięcia metalu. Dochodzi wówczas do przemieszczenia się poszczególnych warstw zsieciowanych atomów i zmiany kształtu. Dodatkowe procesy obróbki termicznej pozwalają na usunięcie powstających naprężeń i nadanie materiałowi odpowiedniej struktury. Do metod wykorzystywanych przy produkcji prętów stalowych należą walcowanie, ciągnięcie oraz kucie swobodne.

Walcowanie to podstawowa operacja służąca do wytwarzania gotowych prętów lub półproduktów używanych podczas ciągnięcia albo kucia. W ramach walcowania kawałki metalu o odpowiednich rozmiarach są przepuszczane przez urządzenia zwane walcarkami, gdzie zespoły ustawionych pod kątem i specjalnie wyprofilowanych wałków nadają metalowi odpowiedni kształt, doprowadzając do jego wydłużenia. Walcowanie może być prowadzone na zimno lub na ciepło, co ułatwia obróbkę i zachowanie odpowiednich właściwości materiału.

W przypadku ciągnięcia pręty walcowane są przeciągane przez urządzenie zwane ciągadłem. Umieszczony w nim otwór ma mniejszą średnicę, a jego wyprofilowanie oraz twardość materiału, z jakiego wykonano ciągadło sprawia, że przeciągany pręt ulega wydłużeniu, a jego średnica zmniejsza się. Pręty ciągnione charakteryzują się większą dokładnością wymiarową i niezwykle gładko wykończonym obwodem.

Kucie swobodne prętów stalowych

Procesy walcowania i ciągnięcia nie są jednak użyteczne w sytuacji, gdy potrzeby jest wyrób o większej średnicy. Potrzebne do wytworzenia takiego produktu siły i rozmiary urządzeń byłyby zbyt duże, by proces był efektywny. W takim przypadku stosuje się więc zwykle tzw. kucie swobodne.

Kucie polega na zmianie kształtu metalu po jego rozgrzaniu i działaniu dużą siłą na jego powierzchnię. Przy kuciu swobodnym zmiana kształtu, czyli tzw. płyniecie, może następować w różnych kierunkach, ponieważ metal nie jest ograniczany sztywną formą, tak jak przy kuciu matrycowym. Kuty materiał jest umieszczany na elemencie zwanym kowadłem, a nacisk wywiera albo opadający młot, albo specjalna prasa przy produkcji wyrobów o największych rozmiarach i masie.

Pręty kute charakteryzują się nie tylko większymi rozmiarami, ale również mniejszą długością, która wynosi najczęściej między 1,5 a 6 metrów. Dzięki kuciu można uzyskiwać pręty o różnych profilach – najpopularniejsze okrągłe i kwadratowe, ale także o kształcie trapezu, trójkąta czy różnych wielokątów.

Pręty kute ze stali 40HM-T

Różne rodzaje prętów, w tym także pręty kute mogą być wytwarzane ze stali w rozmaitych gatunkach. Wśród bardziej popularnych stopów używanych do produkcji prętów znajduje się również stal 40HM-T (1.7225), która jest też oznaczana jako 42CrMo4-T wg EN, a niekiedy stosuje się w jej przypadku także zapis 40HM+QT albo 40HMT. Stal tego rodzaju zawiera od 0,38 do 0,45% węgla, a dodatek stopowy molibdenu wynosi miedzy 0,40 a 0,70%. W stali 40HM-T jest również 0,90–1,20% chromu. Znakomicie nadaje się do kucia, co umożliwia produkcję z niej prętów stalowych.

Pręty kute ze stali 40HM-T nadają się do zmiękczania, zyskując wtedy bardzo dobrą skrawalność, co umożliwia wytwarzanie z nich części i podzespołów wymagających obróbki wiórowej – toczenia, frezowania, dłutowania czy wiercenia. Dzięki podatności prętów tego rodzaju na hartowanie i odpuszczanie wykonane z niej wyroby można utwardzać powierzchniowo. Maksymalna twardość, jaką można uzyskać, wynosi 56 HRC.

Pręty kute 42CrMo4-T sprawdzą się jako półprodukt do wytwarzania elementów wymagających dobrej odporności na ścieranie oraz duże obciążenia mechaniczne w tym zginające i skręcające. Z prętów ze stali 40HM-T można wykonywać wały, wirniki, osie, koła zębate i pasowe, wały korbowe. Nadaje się również do produkcji niemal wszystkich części maszyn i urządzeń.

Pręty kute ze stali 40HM-T są dostępne w przekrojach okrągłych, kwadratowych oraz płaskich. Dostępne są również w formie łuszczonej. W takim przypadku z powierzchni prętów są usuwane wszelkie niedoskonałości produkcyjne – m.in. rysy, odwęglenia, zawalcowania. Dzięki specjalnym głowicom pręty łuszczone mają doskonałą gładkość i wysoką dokładność wymiarową.

Obróbka prętów kutych 40HMT

Pręty kute ze stali 40HMT, dzięki swoim właściwościom, doskonale nadają się do różnorodnych procesów obróbki mechanicznej. W zależności od potrzeb można je poddawać obróbce skrawaniem, gięciu, walcowaniu czy spawaniu. Wszystko to sprawia, że pręty te są niezwykle uniwersalne i pozwalają na wytworzenie szerokiej gamy elementów konstrukcyjnych oraz części maszyn i urządzeń.

W przypadku obróbki skrawaniem pręty kute 40HMT wykazują dobrą skrawalność, co pozwala na precyzyjne i efektywne toczenie, frezowanie czy wiercenie. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie wymaganych kształtów i wymiarów gotowych elementów. Ponadto, pręty te można poddawać procesom hartowania i odpuszczania, co pozwala na uzyskanie odpowiedniej twardości oraz wytrzymałości mechanicznej.

W przypadku gięcia i walcowania prętów kutych 40HMT ich plastyczność i podatność na odkształcenia umożliwiają formowanie elementów o złożonych kształtach oraz różnorodnych profilach. Procesy te pozwalają na uzyskanie wyrobów o wysokiej precyzji wymiarowej oraz odpowiedniej jakości powierzchni.

Spawanie prętów kutych 40HMT również jest możliwe, co pozwala na łączenie ich z innymi elementami konstrukcyjnymi. W zależności od wymagań można stosować różne metody spawania, takie jak spawanie łukowe, gazowe czy plazmowe. Ważne jest jednak, aby dobrać odpowiednie parametry procesu oraz materiały dodatkowe, aby zapewnić trwałe i wytrzymałe połączenia.

Zastosowania prętów kutych 40HMT

Ze względu na swoje właściwości oraz możliwości obróbki, pręty kute ze stali 40HMT znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle maszynowym, budowlanym czy motoryzacyjnym. Wykorzystuje się je do produkcji różnych elementów konstrukcyjnych, takich jak belki, słupy czy ramy. Ponadto pręty te są stosowane jako części maszyn i urządzeń, takich jak wały, koła zębate, osie czy wrzeciona.

W budownictwie pręty kute 40HMT są stosowane jako elementy zbrojenia betonu, co pozwala na zwiększenie wytrzymałości konstrukcji oraz odporności na działanie sił zewnętrznych. W motoryzacji natomiast pręty te wykorzystuje się do produkcji części samochodowych, takich jak wały korbowe, tuleje czy sworznie.