Износостойкая сталь Hardox и Magstrong: марки и выбор

Ковш экскаватора, кузов самосвала, футеровка бункера, нож отвала, детали дробилки — всё это изнашивается абразивом: песком, щебнем, рудой, углём. Обычная конструкционная сталь здесь стирается за сезон, и детали приходится менять или наплавлять. Износостойкие стали вроде Hardox и Magstrong служат в разы дольше, но стоят дороже и требуют другого подхода к резке, гибке и сварке. Ниже — что такое износостойкая сталь, как читать марку и твёрдость, чем отличаются Hardox 400, 450, 500, 550 и 600, где какую марку применять, сколько весит лист и что учитывать при обработке и заказе.

Что делает сталь износостойкой

Стойкость к абразивному износу в первую очередь определяется твёрдостью поверхности: чем твёрже металл, тем медленнее его истирают частицы породы. Износостойкие листовые стали получают высокую твёрдость за счёт закалки на заводе: лист после прокатки охлаждают так, чтобы получить закалённую структуру по всей толщине. При этом сталь остаётся достаточно вязкой, чтобы не раскалываться от ударов.

Твёрдость таких сталей указывают по Бринеллю в единицах HBW. Цифра в названии марки обычно соответствует номинальной твёрдости: Hardox 450 — около 450 HBW. Для сравнения, обычная конструкционная сталь в состоянии поставки имеет твёрдость в несколько раз меньше.

Марки Hardox и их твёрдость

Hardox — торговая марка износостойких сталей шведской компании SSAB. Диапазоны твёрдости и толщин листа по программе производителя:

Марка	Номинальная твёрдость	Диапазон твёрдости, HBW	Толщина листа, мм
Hardox HiTuf	350 HBW	310–370	40–160
Hardox 400	400 HBW	370–430	2–130
Hardox 450	—	390–475	0,8–160
Hardox 500 Tuf	—	475–505	2–38,1
Hardox 500	500 HBW	450–540	2–103
Hardox 550	550 HBW	525–575	8–65
Hardox 600	600 HBW	550–640	2,5–65
Hardox Extreme	60 HRC	57–63 HRC	8–19

Диапазоны указаны по всей программе толщин, для конкретной толщины гарантированный интервал уже — его смотрят в паспорте марки и сертификате на лист. У Hardox Extreme твёрдость дана по Роквеллу, а не по Бринеллю.

Как выбрать марку

Главный выбор — между стойкостью к истиранию и стойкостью к ударам. Чем выше твёрдость, тем медленнее износ, но тем меньше запас пластичности, сложнее гибка и выше требования к сварке.

Условия работы	Что обычно выбирают	Логика
Удары крупными кусками, износ умеренный, деталь гнут и варят	Hardox 400, HiTuf	больше вязкости и запаса на деформацию
Универсальные условия: кузова самосвалов, ковши, бункеры	Hardox 450	баланс твёрдости, ударной вязкости и технологичности
Сильный абразив, умеренные удары: футеровки, ножи, днища	Hardox 500, 500 Tuf	выше твёрдость — медленнее истирание
Очень сильный абразив, почти без ударов	Hardox 550, 600, Extreme	максимальная твёрдость, ограниченная гибка

Ходовой выбор для большинства задач ремонта и изготовления техники — Hardox 450 или сопоставимые по классу твёрдости марки других производителей. Более твёрдые марки берут, когда понятно, что основной враг — именно абразив, а не удар и не изгиб.

Magstrong и другие марки

Износостойкие стали выпускают не только в Швеции. MAGSTRONG — линейка высокопрочных и износостойких сталей Магнитогорского металлургического комбината; их применяют для навесного оборудования карьерной и горной техники — ковшей, лопат, отвалов, — а также для кузовов карьерных самосвалов и мусоровозов. Цифра в марке, как и у Hardox, обозначает класс твёрдости: MAGSTRONG H450 — сталь класса 450. Встречаются и другие обозначения износостойких сталей, например NM450 или Quard 450.

Марки разных производителей одного класса твёрдости близки по назначению, но не идентичны: различаются химический состав, диапазон твёрдости, ударная вязкость и рекомендации по сварке и гибке. Заменять одну марку другой в ответственной конструкции стоит по паспортам обеих сталей.

Вес листа

Износостойкие стали — низколегированные, и для расчёта массы используют плотность стали 7,85 г/см³. Квадратный метр листа весит 7,85 кг на каждый миллиметр толщины.

Толщина, мм	Масса 1 м², кг	Лист 1500 × 6000, кг	Лист 2000 × 6000, кг
3	23,6	212	—
4	31,4	283	—
6	47,1	—	565
8	62,8	—	754
10	78,5	—	942
12	94,2	—	1130
16	125,6	—	1507
20	157,0	—	1884
25	196,3	—	2355
30	235,5	—	2826
40	314,0	—	3768
50	392,5	—	4710

Целый лист 2000 × 6000 толщиной 10 мм — почти тонна, поэтому износостойкий лист чаще покупают раскроем: детали вырезают по чертежу, и клиент платит за металл деталей и обрезь, а не за целый формат. О массе обычного стального листа — в статье о весе стального листа.

Резка, гибка и сварка

• Резка. Износостойкий лист режут лазером, плазмой и гидроабразивом. При термической резке кромка нагревается, и в узкой зоне у реза твёрдость снижается. Для мелких деталей и толстых листов, где нужно сохранить твёрдость кромки, предпочтительна гидроабразивная резка — она идёт без нагрева;
• Гибка. Чем выше твёрдость, тем больше минимальный радиус гиба и усилие пресса. Для каждой марки и толщины производитель даёт рекомендации по радиусу и раскрытию матрицы; гнуть твёрдые марки по «стальным» радиусам нельзя — лист может треснуть;
• Сварка. Износостойкие стали свариваются, но требуют контроля тепловложения, при необходимости — подогрева и низководородных сварочных материалов. Перегрев снижает твёрдость в зоне термического влияния;
• Механическая обработка. Сверление и фрезерование возможны, но требуют жёсткой оснастки и твердосплавного инструмента.

О способах резки — в статьях о гидроабразивной резке и о плазменной резке, о твёрдости и шкалах её измерения — в статье о твёрдости стали.

Что указать в заказе

• марку и производителя: Hardox 450, MAGSTRONG H450 или «класс 450 с аналогом»;
• толщину и размер листа или чертежи деталей в DXF для раскроя;
• способ резки, если важна твёрдость кромки;
• нужна ли гибка и с каким радиусом;
• требования к документам: сертификат на лист с фактической твёрдостью.

Миф: чем твёрже износостойкая сталь, тем лучше для любой детали. Твёрдость действительно замедляет абразивный износ, но с ростом твёрдости уменьшается запас пластичности, растёт минимальный радиус гиба и сложнее сварка. Деталь, которая работает на удар — например, кромка ковша при работе с крупным камнем, — из слишком твёрдой марки может растрескаться раньше, чем износится. Поэтому для смешанных нагрузок чаще выбирают Hardox 400 или 450, а самые твёрдые марки оставляют для чистого истирания.

Частые вопросы

Что означает цифра в марке Hardox 450?

Класс твёрдости по Бринеллю. По программе SSAB диапазон твёрдости Hardox 450 — 390–475 HBW по всему ряду толщин.

Чем Hardox 400 отличается от Hardox 500?

Hardox 500 твёрже — 450–540 HBW против 370–430 HBW у Hardox 400 — и медленнее изнашивается абразивом, но хуже гнётся и сложнее в сварке.

Сколько весит лист Hardox 10 мм размером 2000 × 6000?

Около 942 кг при плотности стали 7,85 г/см³.

Можно ли варить Hardox?

Да, но с контролем тепловложения, при необходимости с подогревом и низководородными материалами. Перегрев снижает твёрдость в зоне шва.

Чем резать износостойкую сталь?

Лазером, плазмой или гидроабразивом. Если нужно сохранить твёрдость кромки на мелких деталях, лучше гидроабразивная резка без нагрева.

Что такое MAGSTRONG H450?

Износостойкая сталь класса твёрдости 450 производства ММК, применяется для ковшей, отвалов, кузовов карьерных самосвалов и мусоровозов.

Твёрдость: износостойкие стали Hardox и MAGSTRONG — закалённые на заводе листы, стойкость которых к абразиву определяется твёрдостью по Бринеллю; по программе SSAB Hardox 400 имеет 370–430 HBW, Hardox 450 — 390–475, Hardox 500 — 450–540, Hardox 600 — 550–640 HBW; для смешанных нагрузок с ударами выбирают 400–450, для чистого истирания — 500 и выше; лист весит 7,85 кг на квадратный метр на каждый миллиметр толщины, а резка, гибка и сварка требуют учёта марки.

Практика МТМ: на складе в Санкт-Петербурге — лист Hardox 400 толщиной от 3 до 80 мм, а также Hardox 450, 500, 550 и 600, листами 1500 × 6000 и 2000 × 6000 мм и MAGSTRONG H450 толщиной от 8 до 50 мм, с сертификатами производителя. Выполняем гидроабразивную, плазменную и лазерную резку деталей по чертежу. Пришлите чертежи или размеры — подберём марку и рассчитаем стоимость раскроя. Через форму на сайте или по телефону +7 (812) 409-45-58.