Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 25Г

Сталь конструкционная легированная 25Г: описание, свойства, применение

Сталь 25Г – это конструкционная легированная сталь, широко используемая в машиностроении и строительстве благодаря своим высоким прочностным характеристикам, хорошей свариваемости и устойчивости к динамическим нагрузкам. Данная марка стали относится к категории марганцовистых сталей, где марганец выступает в качестве основного легирующего элемента, улучшающего ее механические свойства и технологичность.

Основные характеристики и свойства стали 25Г:

• Высокая прочность: Легирование марганцем позволяет стали 25Г обладать повышенной прочностью по сравнению с углеродистыми сталями, что позволяет использовать ее в конструкциях, подверженных значительным нагрузкам.
• Хорошая свариваемость: Сталь 25Г хорошо сваривается различными способами, что упрощает процесс изготовления сложных конструкций и обеспечивает надежность сварных соединений. Однако, необходимо соблюдать рекомендованные режимы сварки для предотвращения образования трещин в зоне сварного шва.
• Устойчивость к динамическим нагрузкам: Благодаря легированию, сталь 25Г обладает повышенной устойчивостью к динамическим и ударным нагрузкам, что делает ее пригодной для использования в деталях, работающих в условиях вибрации и переменных напряжений.
• Повышенная износостойкость: Марганец способствует увеличению износостойкости стали, что позволяет использовать ее в деталях, подверженных трению и абразивному износу.
• Умеренная стоимость: Сталь 25Г относится к среднелегированным сталям, что обеспечивает баланс между стоимостью и эксплуатационными характеристиками.

Химический состав стали 25Г (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.22 - 0.30
Марганец (Mn)	1.00 - 1.30
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Хром (Cr)	до 0.25
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.040
Фосфор (P)	до 0.035
Мышьяк (As)	до 0.08

Расшифровка обозначения стали 25Г:

• 25 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (в данном случае, около 0.25%).
• Г – обозначает наличие марганца в качестве легирующего элемента. Отсутствие цифры после буквы "Г" говорит о том, что содержание марганца находится в пределах 1-1.5%.

Механические свойства стали 25Г (в зависимости от термообработки и вида проката):

Механические свойства стали 25Г значительно варьируются в зависимости от режима термической обработки (нормализация, закалка с отпуском) и формы проката (лист, круг, полоса). Приводимые ниже значения являются ориентировочными.

Свойство	Значение (ориентировочное)	Единицы измерения
Предел прочности (временное сопротивление)	500 - 650	МПа
Предел текучести	280 - 380	МПа
Относительное удлинение	18 - 25	%
Относительное сужение	40 - 55	%
Ударная вязкость (KCU)	50 - 100	Дж/см²
Твердость (HB)	140 - 200

Физические свойства стали 25Г:

Свойство	Значение (ориентировочное)	Единицы измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости первого рода (E)	205 - 210	ГПа
Коэффициент линейного термического расширения	11 - 13	10⁻⁶ / °C
Теплопроводность	45 - 50	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость	480 - 500	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление	0.20 - 0.25	Ом·мм²/м

Термическая обработка стали 25Г:

Сталь 25Г подвергается различным видам термической обработки для достижения требуемых механических свойств:

• Нормализация: Нагрев до температуры 860-900°C с последующим охлаждением на воздухе. Нормализация улучшает структуру стали, повышает ее прочность и снижает внутренние напряжения.
• Закалка: Нагрев до температуры 860-900°C с последующим быстрым охлаждением в воде или масле. Закалка значительно повышает твердость и прочность стали.
• Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры 500-650°C с последующим охлаждением на воздухе. Отпуск снижает хрупкость закаленной стали и повышает ее пластичность.
• Отжиг: Нагрев до температуры выше температуры рекристаллизации с последующим медленным охлаждением. Отжиг применяется для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.

Выбор режима термической обработки зависит от конкретных требований к детали и условиям ее эксплуатации.

Области применения стали 25Г:

Сталь 25Г широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления:

• Деталей машин и механизмов:
  • Шестерни
  • Валы
  • Зубчатые колеса
  • Оси
  • Кулачки
  • Вал-шестерни
  • Диски
  • Коленчатые валы (небольших размеров)
  • Шатуны
  • Болты
  • Втулки
  • Фланцы
• Элементов строительных конструкций:
  • Несущие элементы металлоконструкций (при относительно небольших нагрузках и отсутствии сварных соединений в ответственных местах)
  • Элементы ферм
  • Связи
• Деталей подвижного состава железнодорожного транспорта:
  • Оси вагонов (небольших)
  • Детали тормозной системы
• Сельскохозяйственной техники:
  • Детали почвообрабатывающих машин
  • Элементы приводов
• Горно-шахтного оборудования:
  • Детали конвейеров
  • Элементы крепежа
• Трубопроводной арматуры:
  • Фланцы
  • Крепежные элементы

Благодаря своим свойствам, сталь 25Г хорошо подходит для деталей, работающих в условиях средних нагрузок, умеренных температур и требующих хорошей износостойкости и свариваемости. Важно учитывать, что сталь 25Г не рекомендуется использовать в конструкциях, работающих при высоких температурах или в агрессивных средах.

Виды металлопроката из стали 25Г:

Сталь 25Г поставляется в различных видах металлопроката:

• Сортовой прокат:
  • Круг (ГОСТ 2590-2006)
  • Квадрат (ГОСТ 2591-2006)
  • Полоса (ГОСТ 103-2006)
  • Шестигранник (ГОСТ 2879-2006)
• Листовой прокат:
  • Лист горячекатаный (ГОСТ 19903-2015)
  • Лист холоднокатаный (ГОСТ 19904-90)
• Трубы:
  • Бесшовные горячедеформированные (ГОСТ 8732-78)
  • Бесшовные холоднодеформированные (ГОСТ 8734-75)

Выбор вида металлопроката зависит от конструкции детали и способа ее изготовления.

ГОСТы, регламентирующие сталь 25Г и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Основной стандарт, определяющий химический состав и общие требования к стали 25Г).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 103-2006: Полоса стальная горячекатаная. Сортамент.
• ГОСТ 2879-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент.
• ГОСТ 19903-2015: Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.
• ГОСТ 19904-90: Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
• ГОСТ 8732-78: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент.
• ГОСТ 8734-75: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент.
• ГОСТ 14959-2016: Прокат круглый со специальной отделкой поверхности из конструкционной качественной и легированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 2283-79: Листы из качественной и легированной стали.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 7419-90: Сталь калиброванная шестигранная. Сортамент.
• ГОСТ 7418-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.
• СТО 78137125-009-2015: Сталь конструкционная легированная 25Г. Технические условия (может использоваться как внутренний стандарт предприятия-изготовителя).

При выборе стали 25Г и металлопроката из нее необходимо руководствоваться действующими ГОСТами и техническими условиями, а также учитывать требования к конкретной детали и условиям ее эксплуатации.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 25Г:

В производственных цехах сталь 25Г используется на различных этапах изготовления деталей и конструкций:

• Металлургическое производство:
  • Выплавка стали: Сталь 25Г выплавляется в электропечах или конвертерах с соблюдением точного химического состава, определенного ГОСТ 4543-2016.
  • Разливка стали: Расплавленная сталь разливается в слитки или заготовки для дальнейшей переработки.
• Прокатное производство:
  • Горячая прокатка: Слитки или заготовки подвергаются горячей прокатке на прокатных станах для получения сортового, листового или трубного проката.
  • Холодная прокатка: Горячекатаный прокат подвергается холодной прокатке для улучшения качества поверхности и точности размеров.
• Механическая обработка:
  • Резка: Металлопрокат из стали 25Г разрезается на заготовки требуемой длины с использованием ленточнопильных станков, гильотинных ножниц или плазменной резки.
  • Токарная обработка: Заготовки подвергаются токарной обработке на токарных станках для придания им требуемой формы и размеров. На токарных станках выполняются операции обточки, расточки, нарезания резьбы и т.д.
  • Фрезерная обработка: На фрезерных станках выполняются операции фрезерования плоскостей, пазов, канавок и других сложных поверхностей.
  • Сверление: В заготовках сверлят отверстия требуемого диаметра с использованием сверлильных станков.
  • Шлифовка: Шлифовка применяется для достижения высокой точности размеров и шероховатости поверхности.
• Термическая обработка:
  • Нормализация: Заготовки нагреваются до заданной температуры и охлаждаются на воздухе для улучшения структуры стали.
  • Закалка: Заготовки нагреваются до высокой температуры и быстро охлаждаются в воде или масле для повышения твердости и прочности.
  • Отпуск: Закаленные заготовки нагреваются до более низкой температуры для снижения хрупкости и повышения пластичности.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Детали из стали 25Г свариваются различными способами (дуговая сварка, газовая сварка, контактная сварка) для создания сварных конструкций. Важно соблюдать рекомендованные режимы сварки и использовать соответствующие сварочные материалы.
• Контроль качества:
  • Визуальный контроль: Проверка деталей на наличие дефектов поверхности.
  • Измерительный контроль: Проверка геометрических размеров деталей на соответствие чертежам.
  • Неразрушающий контроль: Ультразвуковой контроль, магнитопорошковый контроль для выявления внутренних дефектов.
  • Механические испытания: Испытания на растяжение, ударную вязкость, твердость для проверки соответствия механических свойств требованиям ГОСТов и технических условий.

В зависимости от конкретного производственного процесса, последовательность и набор операций могут варьироваться. Важно отметить, что правильный выбор режимов обработки и строгое соблюдение технологической дисциплины являются необходимыми условиями для получения качественных деталей и конструкций из стали 25Г.