Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 25Х2ГНТА

Сталь конструкционная легированная 25Х2ГНТА: описание, свойства, применение

Сталь 25Х2ГНТА – высококачественная конструкционная легированная сталь, широко применяемая в машиностроении и других отраслях промышленности. Она отличается повышенной прочностью, износостойкостью и хорошей свариваемостью, что делает её незаменимой при изготовлении ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и температур.

Химический состав стали 25Х2ГНТА

Химический состав стали 25Х2ГНТА регламентируется ГОСТ 4543-2016 "Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия." и представлен в таблице ниже:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.22 - 0.29
Хром (Cr)	1.40 - 1.70
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Никель (Ni)	1.30 - 1.70
Титан (Ti)	0.08 - 0.15
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Сера (S)	≤ 0.025
Фосфор (P)	≤ 0.025
Медь (Cu)	≤ 0.30
Азот (N)	≤ 0.012

Расшифровка обозначения:

• 25 - указывает на содержание углерода в сотых долях процента, т.е. ~0.25%.
• Х2 - указывает на содержание хрома около 2%.
• Г - указывает на наличие марганца в составе стали.
• Н - указывает на наличие никеля в составе стали.
• Т - указывает на наличие титана в составе стали.
• А - указывает на высокое качество стали (высокая чистота по сере и фосфору).

 

Механические свойства стали 25Х2ГНТА

Механические свойства стали 25Х2ГНТА зависят от режима термообработки. Ниже приведены типичные значения для различных состояний поставки:

После нормализации и отпуска:

• Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 930 - 1130 МПа
• Предел текучести, σ_т: 780 - 980 МПа
• Относительное удлинение при разрыве, δ₅: 12 - 16 %
• Относительное сужение, ψ: 45 - 55 %
• Ударная вязкость, KCU: 78 - 98 Дж/см²
• Твердость по Бринеллю, HB: 269 - 341

После закалки и отпуска:

• Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 1030 - 1230 МПа (и выше, в зависимости от режима закалки и отпуска)
• Предел текучести, σ_т: 880 - 1080 МПа (и выше)
• Относительное удлинение при разрыве, δ₅: 10 - 14 %
• Относительное сужение, ψ: 40 - 50 %
• Ударная вязкость, KCU: 69 - 88 Дж/см² (и выше, в зависимости от режима)
• Твердость по Бринеллю, HB: 302 - 363

Расшифровка обозначений:

• σ_в (Предел прочности) – максимальное напряжение, которое материал может выдержать до начала разрушения.
• σ_т (Предел текучести) – напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться.
• δ₅ (Относительное удлинение) – процентное увеличение длины образца после разрыва по отношению к его первоначальной длине.
• ψ (Относительное сужение) – процентное уменьшение площади поперечного сечения образца в месте разрыва по отношению к его первоначальной площади.
• KCU (Ударная вязкость) – энергия, необходимая для разрушения образца с надрезом под ударной нагрузкой. Характеризует сопротивление материала хрупкому разрушению.
• HB (Твердость по Бринеллю) – показатель твердости материала, определяемый по глубине вдавливания стального шарика в поверхность материала под определенной нагрузкой.

Важно отметить: Приведенные значения являются ориентировочными. Фактические значения механических свойств могут отличаться в зависимости от конкретной партии стали, размеров заготовки и режима термообработки.

 

Физические свойства стали 25Х2ГНТА

Физические свойства стали 25Х2ГНТА также важны для ее применения:

• Плотность: 7850 кг/м³
• Модуль упругости первого рода (E): 205 ГПа
• Коэффициент линейного термического расширения (α): 11.7 x 10^-6 / °C (в диапазоне 20-100°C)
• Теплопроводность (λ): 34 Вт/(м·°С)
• Удельная теплоемкость (c): 465 Дж/(кг·°С)
• Электрическое сопротивление (ρ): 0.24 - 0.28 Ом·мм²/м

Расшифровка обозначений:

• Плотность - масса вещества в единице объема.
• Модуль упругости - мера жесткости материала, характеризующая его способность сопротивляться упругой деформации.
• Коэффициент линейного термического расширения - изменение линейных размеров материала при изменении температуры на 1 градус.
• Теплопроводность - способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость - количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг вещества на 1 градус.
• Электрическое сопротивление - способность материала препятствовать прохождению электрического тока.

 

Свариваемость стали 25Х2ГНТА

Сталь 25Х2ГНТА относится к ограниченно свариваемым сталям. Для получения качественных сварных соединений необходимо соблюдение следующих условий:

• Предварительный подогрев: Обязателен для снижения скорости охлаждения сварного шва и предотвращения образования трещин. Температура подогрева зависит от толщины свариваемых деталей и условий сварки, обычно в пределах 150-250°C.
• Использование качественных сварочных материалов: Рекомендуется применять электроды или проволоку, предназначенные для сварки легированных сталей с аналогичным химическим составом.
• Режим сварки: Следует выбирать режимы сварки, обеспечивающие минимальное тепловложение.
• Последующая термообработка: После сварки рекомендуется проводить отпуск для снятия остаточных напряжений.

Типы сварки:

• Ручная дуговая сварка (РДС)
• Аргонодуговая сварка (АДС)
• Полуавтоматическая сварка в защитных газах (MIG/MAG)

 

Формы поставки металлопроката из стали 25Х2ГНТА

Сталь 25Х2ГНТА поставляется в различных видах металлопроката:

• Сортовой прокат:
  • Круг (пруток)
  • Квадрат
  • Полоса
  • Шестигранник
• Листовой прокат:
  • Лист горячекатаный
  • Лист холоднокатаный
• Трубы:
  • Бесшовные трубы
  • Сварные трубы (редко, из-за ограничений по свариваемости)
• Поковки и штамповки: Используются для изготовления деталей сложной формы.

 

Области применения стали 25Х2ГНТА

Благодаря своим высоким механическим свойствам и износостойкости, сталь 25Х2ГНТА широко используется в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение:
  • Изготовление валов, шестерен, зубчатых колес, осей, шатунов, кулачков и других деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, износа и ударных воздействий.
  • Производство крепежных элементов (болты, гайки, шпильки) для ответственных соединений.
  • Детали гидроцилиндров и насосов.
• Транспортное машиностроение:
  • Детали двигателей внутреннего сгорания (коленчатые валы, распределительные валы).
  • Элементы трансмиссии (шестерни, валы).
  • Компоненты подвески (пружины, рессоры).
• Авиационная промышленность:
  • Детали шасси.
  • Элементы управления.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Детали бурового оборудования.
  • Элементы трубопроводов.
• Энергетика:
  • Детали турбин.
  • Крепежные элементы для оборудования электростанций.
• Оборонная промышленность:
  • Изготовление деталей военной техники, требующих высокой прочности и надежности.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 25Х2ГНТА и металлопрокат из неё

На сталь 25Х2ГНТА и металлопрокат из неё распространяются следующие ГОСТы:

• ГОСТ 4543-2016 "Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия." - основной стандарт, определяющий технические требования к химическому составу, механическим свойствам и другим характеристикам стали 25Х2ГНТА.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для круглого проката.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для квадратного проката.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для полосового проката.
• ГОСТ 2879-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для шестигранного проката.
• ГОСТ 19903-2015 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для горячекатаного листового проката.
• ГОСТ 19904-90 "Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент." - регламентирует размеры и предельные отклонения для холоднокатаного листового проката.
• ГОСТ 8731-74 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования." - устанавливает технические требования к бесшовным горячедеформированным трубам.
• ГОСТ 8733-74 "Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Технические требования." - устанавливает технические требования к бесшовным холоднодеформированным трубам.
• ГОСТ 8479-70 "Поковки из конструкционной легированной и углеродистой стали. Общие технические условия." - регламентирует требования к поковкам из легированной стали.
• Другие ГОСТы, касающиеся конкретных видов деталей и изделий, изготавливаемых из стали 25Х2ГНТА.

 

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 25Х2ГНТА

Сталь 25Х2ГНТА широко используется в различных производственных цехах, где применяются следующие технологические операции:

1. Заготовительный цех:
   • Резка металла: На станках плазменной, лазерной или гидроабразивной резки, а также ленточнопильных станках происходит раскрой металлопроката (листов, прутков, труб) на заготовки требуемых размеров и формы.
   • Рубка металла: На гильотинах производится рубка листов и полос.
   • Правка и гибка: На прессах и вальцах осуществляется правка деформированного металла и гибка заготовок для придания им нужной конфигурации.
2. Кузнечный цех (или цех горячей штамповки):
   • Нагрев металла: Заготовки нагреваются в печах до температуры ковки или штамповки.
   • Ковка: На молотах и прессах осуществляется ковка заготовок для придания им формы, близкой к форме готовой детали.
   • Горячая штамповка: Заготовки штампуются в штампах на прессах, что позволяет получить детали сложной формы с высокой точностью.
3. Механический цех:
   • Токарная обработка: На токарных станках производится обработка вращающихся деталей (валов, осей, шестерен) для придания им точных размеров и формы.
   • Фрезерная обработка: На фрезерных станках обрабатываются плоские и фасонные поверхности, изготавливаются пазы, канавки и другие элементы деталей.
   • Сверление и растачивание: На сверлильных и расточных станках выполняются отверстия различного диаметра и точности.
   • Шлифование: На шлифовальных станках производится окончательная обработка поверхностей деталей для достижения высокой точности и гладкости.
   • Зубонарезание: На зубофрезерных и зубодолбежных станках нарезаются зубья шестерен и зубчатых колес.
   • Резьбонарезание: Нарезается резьба на болтах, винтах, гайках и других деталях.
4. Термический цех:
   • Термическая обработка: Закалка, отпуск, нормализация, цементация, азотирование и другие виды термообработки применяются для изменения механических свойств стали 25Х2ГНТА, таких как прочность, твердость, износостойкость.
5. Сварочный цех:
   • Сварка: Сварка различных деталей и узлов из стали 25Х2ГНТА с применением ручной дуговой, аргонодуговой или полуавтоматической сварки. Обязателен предварительный подогрев и последующий отпуск.
6. Контроль качества (ОТК):
   • Визуальный контроль: Проверка деталей на наличие дефектов поверхности.
   • Измерительный контроль: Проверка размеров деталей на соответствие чертежам.
   • Неразрушающий контроль (NDT): Ультразвуковой контроль (УЗК), магнитопорошковый контроль (МПК), рентгенографический контроль для выявления внутренних дефектов.
   • Механические испытания: Испытания на растяжение, ударный изгиб, твердость для проверки соответствия механических свойств требованиям стандартов.
7. Инструментальный цех:
   • Изготовление и ремонт технологической оснастки (штампов, пресс-форм, приспособлений) для обработки деталей из стали 25Х2ГНТА.

Это далеко не полный перечень операций, которые могут производиться с использованием стали 25Х2ГНТА. Конкретные технологические процессы зависят от типа изготавливаемых деталей и требований к их качеству.

Сталь 25Х2ГНТА – это универсальный и надежный материал, который благодаря своим свойствам нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Правильный выбор марки стали, соблюдение технологических режимов обработки и контроля качества являются залогом долговечной и надежной работы изготавливаемых изделий.