Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 25ХГМ

Сталь конструкционная легированная 25ХГМ: описание, свойства, применение

Сталь 25ХГМ – это конструкционная легированная сталь, обладающая высокой прочностью, износостойкостью и хорошей свариваемостью. Благодаря своему химическому составу и термической обработке, она широко применяется в машиностроении и других отраслях промышленности для изготовления деталей, работающих при высоких нагрузках и требующих повышенной надежности.

Химический Состав

Химический состав стали 25ХГМ определяет её свойства и эксплуатационные характеристики. Содержание элементов строго регламентируется ГОСТ 4543-71.

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.22 - 0.30
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Марганец (Mn)	0.70 - 1.00
Молибден (Mo)	0.15 - 0.25
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Никель (Ni)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025
Медь (Cu)	до 0.30
Азот (N)	до 0.008
Мышьяк (As)	до 0.08

Расшифровка обозначения стали 25ХГМ:

• 25 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,25%).
• Х – указывает на наличие хрома в составе стали.
• Г – указывает на наличие марганца в составе стали.
• М – указывает на наличие молибдена в составе стали.

Цифры, следующие за буквами, указывают на приблизительное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра отсутствует, содержание элемента составляет около 1%.

Механические Свойства

Механические свойства стали 25ХГМ зависят от термической обработки и формы поставки. Приведенные ниже значения являются типичными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий.

Свойство	Значение
Предел прочности (временное сопротивление), σв, МПа	830-980 (после закалки и отпуска)
Предел текучести, σт, МПа	630-780 (после закалки и отпуска)
Относительное удлинение, δ5, %	12-18 (после закалки и отпуска)
Относительное сужение, ψ, %	40-50 (после закалки и отпуска)
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2	50-80 (после закалки и отпуска)
Твердость по Бринеллю, HB	241-311 (после закалки и отпуска)

Термическая обработка:

• Закалка: Нагрев до температуры 860-880 °C, охлаждение в масле или воде.
• Отпуск: Нагрев до температуры 500-650 °C (в зависимости от требуемых свойств), выдержка и охлаждение на воздухе.

Физические Свойства

Физические свойства стали 25ХГМ важны для понимания её поведения в различных условиях эксплуатации.

Свойство	Значение
Плотность, ρ, кг/м3	7850
Модуль упругости первого рода, E, ГПа	200-210
Коэффициент линейного расширения, α, 10-6/°C	11.7 (в диапазоне 20-100 °C)
Теплопроводность, λ, Вт/(м·°C)	40-45
Удельная теплоемкость, c, Дж/(кг·°C)	460-480
Электрическое сопротивление, ρ, мкОм·м	0.2-0.25

Свариваемость

Сталь 25ХГМ обладает хорошей свариваемостью. Рекомендуются следующие методы сварки:

• Ручная дуговая сварка (РДС)
• Автоматическая сварка под флюсом (АСФ)
• Газовая сварка
• Сварка в защитных газах (MIG/MAG)

Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев до температуры 150-200 °C. После сварки рекомендуется отпуск для снятия остаточных напряжений.

Области Применения

Сталь 25ХГМ широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким прочностным характеристикам, износостойкости и хорошей свариваемости. Основные области применения:

• Машиностроение: Изготовление валов, шестерен, осей, коленчатых валов, шатунов, кулачковых валов, зубчатых колес и других тяжелонагруженных деталей.
• Автомобилестроение: Производство деталей трансмиссии, подвески, рулевого управления и других ответственных узлов.
• Нефтегазовая промышленность: Изготовление бурового оборудования, деталей насосов, компрессоров и трубопроводов.
• Горнодобывающая промышленность: Производство деталей экскаваторов, дробилок, буровых установок и другого оборудования.
• Энергетика: Изготовление деталей турбин, генераторов и другого энергетического оборудования.
• Производство строительной техники: Производство элементов гидроцилиндров, осей, валов.
• Авиационная промышленность: Изготовление деталей двигателей и шасси (менее распространено, чем специализированные авиационные стали).
• Судостроение: Изготовление деталей судовых двигателей и механизмов.

Виды Металлопроката

Сталь 25ХГМ поставляется в различных видах металлопроката:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, шестигранник.
• Листовой прокат: Листы и плиты.
• Трубный прокат: Бесшовные и сварные трубы.
• Поковки: Заготовки различной формы, полученные методом ковки.
• Штамповки: Детали, полученные методом горячей или холодной штамповки.

ГОСТы, регламентирующие сталь 25ХГМ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-71: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Определяет химический состав и основные требования к стали 25ХГМ).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет сортамент квадратного проката).
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет сортамент полосового проката).
• ГОСТ 2879-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент. (Определяет сортамент шестигранного проката).
• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстолистовой и широкополосный из сталей общего назначения. Технические условия. (Распространяется на толстолистовой прокат из стали 25ХГМ).
• ГОСТ 1577-93: Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали. Технические условия. (Распространяется на толстолистовой прокат из стали 25ХГМ).
• ГОСТ 8731-74: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования. (Может распространяться на трубы из стали 25ХГМ, в зависимости от требований).
• ГОСТ 8733-74: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Технические требования. (Может распространяться на трубы из стали 25ХГМ, в зависимости от требований).
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и специальной стали. Общие технические условия. (Распространяется на поковки из стали 25ХГМ).

Операции в Цехах с Использованием Стали 25ХГМ:

Сталь 25ХГМ используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлообрабатывающих цехах. Вот некоторые примеры операций:

• Заготовительный цех:
  • Резка: Резка сортового проката (круга, квадрата, полосы) на заготовки требуемой длины. Используются ленточнопильные станки, дисковые пилы, газокислородная резка (для больших сечений).
  • Рубка: Рубка листового проката на гильотинах.
• Кузнечный цех:
  • Ковка: Изготовление поковок различной формы на молотах и прессах. Сталь 25ХГМ хорошо поддается ковке при температуре 1150-800 °C.
  • Штамповка: Изготовление штампованных деталей на штамповочных прессах.
• Механический цех:
  • Токарная обработка: Обработка заготовок на токарных станках для получения деталей заданной формы и размеров (валы, оси, диски).
  • Фрезерная обработка: Обработка заготовок на фрезерных станках для получения плоских поверхностей, пазов, канавок и сложных контуров.
  • Сверление: Сверление отверстий на сверлильных станках.
  • Шлифовка: Шлифовка поверхностей для достижения высокой точности и гладкости.
  • Зубонарезка: Нарезание зубьев на зубчатых колесах и шестернях на зубофрезерных и зубодолбежных станках.
  • Расточка: Расточка отверстий на расточных станках для достижения высокой точности диаметра и соосности.
• Термический цех:
  • Закалка: Нагрев деталей до температуры закалки (860-880 °C) и быстрое охлаждение в масле или воде для повышения твердости и прочности.
  • Отпуск: Нагрев закаленных деталей до температуры отпуска (500-650 °C) для снижения хрупкости и снятия внутренних напряжений.
  • Нормализация: Нагрев до температуры выше температуры аустенизации с последующим охлаждением на воздухе для улучшения структуры стали.
• Сварочный цех:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 25ХГМ различными методами сварки (ручная дуговая, автоматическая под флюсом, газовая, сварка в защитных газах).
  • Контроль сварных соединений: Проведение неразрушающего контроля (ультразвуковой, рентгеновский, магнитопорошковый) для выявления дефектов сварки.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление оснастки, штампов, пресс-форм, режущего инструмента для других цехов. Сама сталь 25ХГМ редко используется для режущего инструмента, но может применяться для изготовления корпусов и державок инструмента.
• Цех покрытий:
  • Нанесение гальванических покрытий: Хромирование, никелирование для защиты от коррозии и придания декоративного вида.
  • Окраска: Нанесение лакокрасочных покрытий для защиты от коррозии и придания эстетичного вида.

 

Сталь 25ХГМ – это универсальный конструкционный материал, который сочетает в себе высокую прочность, износостойкость, хорошую свариваемость и относительно невысокую стоимость. Широкий спектр применения и доступность в различных видах металлопроката делают ее востребованной во многих отраслях промышленности. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить оптимальные механические свойства для конкретных условий эксплуатации. При работе со сталью 25ХГМ необходимо учитывать требования соответствующих ГОСТов и технологических инструкций.