Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 25ХГНМТ

Сталь конструкционная легированная 25ХГНМТ: описание, свойства, применение

Сталь 25ХГНМТ – высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая уникальным сочетанием прочности, вязкости и износостойкости. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной термической обработке, эта сталь находит широкое применение в ответственных деталях, работающих в условиях высоких нагрузок, ударных воздействий и переменных температур.

Свойства стали 25ХГНМТ

• Высокая прочность: Обеспечивает способность выдерживать значительные статические и динамические нагрузки без деформации и разрушения.
• Высокая вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение при ударных нагрузках и низких температурах.
• Хорошая износостойкость: Позволяет деталям из стали 25ХГНМТ длительное время сохранять свои размеры и форму в условиях трения и абразивного износа.
• Улучшенная прокаливаемость: Обеспечивает равномерное упрочнение по сечению при термической обработке, что особенно важно для крупных деталей.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, рекомендуется применять специальные методы сварки и предварительный подогрев.
• Обрабатываемость: Хорошо поддается механической обработке резанием в отожженном состоянии.
• Стойкость к отпускной хрупкости: Не склонна к охрупчиванию при отпуске в определенном температурном диапазоне.

Химический состав стали 25ХГНМТ (ГОСТ 4543-71)

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.22 - 0.29
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.70 - 1.00
Никель (Ni)	1.20 - 1.70
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Титан (Ti)	0.07 - 0.12
Сера (S)	≤ 0.025
Фосфор (P)	≤ 0.025
Медь (Cu)	≤ 0.30

Расшифровка обозначения:

• 25: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.25%).
• Х: Обозначает наличие хрома (Cr).
• Г: Обозначает наличие марганца (Mn).
• Н: Обозначает наличие никеля (Ni).
• М: Обозначает наличие молибдена (Mo) - отсутствует в данном сплаве, но подразумевается как легирующий элемент.
• Т: Обозначает наличие титана (Ti).

Механические свойства стали 25ХГНМТ (зависят от режима термообработки)

Механические свойства стали 25ХГНМТ значительно варьируются в зависимости от проведенной термической обработки. Ниже приведены примерные значения для различных состояний:

После нормализации:

• Предел прочности (σ_в): 880-980 МПа
• Предел текучести (σ_т): 680-780 МПа
• Относительное удлинение (δ₅): 14-16 %
• Относительное сужение (ψ): 50-60 %
• Ударная вязкость (KCU): 60-80 Дж/см²

После закалки и отпуска:

• Предел прочности (σ_в): 1080-1280 МПа (зависит от температуры отпуска)
• Предел текучести (σ_т): 880-1080 МПа (зависит от температуры отпуска)
• Относительное удлинение (δ₅): 10-14 % (зависит от температуры отпуска)
• Относительное сужение (ψ): 40-55 % (зависит от температуры отпуска)
• Ударная вязкость (KCU): 40-70 Дж/см² (зависит от температуры отпуска)
• Твердость по Бринеллю (HB): 321-388 (зависит от температуры отпуска)

Физические свойства стали 25ХГНМТ

• Плотность: 7850 кг/м³
• Модуль упругости: 206 ГПа
• Коэффициент линейного расширения: 12.1 × 10^-6 /°C (20-100°C)
• Теплопроводность: 44 Вт/(м·°C)
• Удельная теплоемкость: 480 Дж/(кг·°C)
• Электрическое сопротивление: 0.22 - 0.27 Ом·мм²/м

Применение стали 25ХГНМТ

Сталь 25ХГНМТ используется для изготовления тяжелонагруженных деталей, требующих высокой прочности, вязкости и износостойкости. Она находит применение в следующих отраслях:

• Машиностроение:
  • Производство валов, шестерен, зубчатых колес, кулачковых валов, осей, шатунов, коленчатых валов, распределительных валов.
  • Изготовление деталей коробок передач, редукторов, двигателей внутреннего сгорания.
  • Производство деталей горно-шахтного оборудования, таких как валы дробилок, зубья экскаваторов.
  • Изготовление шпинделей металлорежущих станков, валков прокатных станов, тяжелонагруженных деталей кузнечно-прессового оборудования.
• Автомобилестроение:
  • Производство деталей трансмиссии: шестерни, валы, муфты.
  • Изготовление деталей подвески: пружины, торсионы.
  • Производство коленчатых валов двигателей.
• Авиационная промышленность:
  • Изготовление деталей шасси.
  • Производство деталей двигателей.
• Судостроение:
  • Производство деталей двигателей.
  • Изготовление гребных валов.
• Железнодорожный транспорт:
  • Производство осей вагонов.
  • Изготовление деталей локомотивов.
• Энергетика:
  • Производство роторов турбин.
  • Изготовление деталей насосов и компрессоров.
• Оборонная промышленность:
  • Производство деталей вооружения и военной техники.

Виды металлопроката из стали 25ХГНМТ

Сталь 25ХГНМТ поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления валов, осей, шестерен и других деталей, требующих механической обработки.
• Поковка: Используется для изготовления крупных и сложных деталей, требующих высокой прочности и вязкости.
• Лист: Применяется для изготовления корпусных деталей и других конструкций, работающих под нагрузкой.
• Труба: Используется для изготовления трубопроводов, работающих под высоким давлением и при высоких температурах.
• Сортовой прокат: Квадрат, шестигранник, полоса - для производства различных деталей.

ГОСТы, регламентирующие сталь 25ХГНМТ и металлопрокат из нее

• ГОСТ 4543-71: Сталь конструкционная легированная. Марки. (Основной стандарт, определяющий химический состав и общие требования к стали 25ХГНМТ).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката).
• ГОСТ 1050-2013: Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия. (Может применяться для калиброванного проката из стали 25ХГНМТ).
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. (Определяет сортамент кованого проката).
• ГОСТ 7566-2018: Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. (Общие правила приемки и хранения металлопродукции).
• ГОСТ 14959-2016: Прокат сортовой круглый со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали. Технические условия. (Регламентирует требования к круглому прокату со специальной отделкой поверхности).
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и нелегированной стали. Общие технические условия. (Определяет требования к поковкам из различных марок стали, включая 25ХГНМТ).
• Другие ГОСТы, регламентирующие конкретные виды металлопродукции (трубы, листы и т.д.) в зависимости от способа производства и назначения. Важно учитывать конкретное применение и требования к металлопродукции при выборе соответствующего ГОСТа. Необходимо проверять актуальность редакций ГОСТов.

Операции в цехах с использованием стали 25ХГНМТ

Сталь 25ХГНМТ подвергается различным технологическим операциям в цехах машиностроительных и металлургических предприятий. К ним относятся:

• Металлургическое производство:
  • Выплавка стали: В электропечах или конвертерах с последующим легированием и раскислением.
  • Разливка: В слитки или на машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
  • Прокатное производство:
    • Нагрев: Слитков или заготовок перед прокаткой.
    • Прокатка: На станах горячей прокатки для получения сортового проката (круга, квадрата, полосы), листового проката и труб.
    • Калибровка: Холодная прокатка для получения проката с высокой точностью размеров и качеством поверхности.
    • Термическая обработка: Отжиг, нормализация, закалка и отпуск для улучшения механических свойств.
• Кузнечно-прессовое производство:
  • Нагрев: Заготовок перед ковкой или штамповкой.
  • Ковка: Формирование деталей на молотах или прессах.
  • Штамповка: Получение деталей в штампах.
  • Термическая обработка: Закалка и отпуск для придания требуемых свойств.
  • Механическая обработка: Удаление припусков и получение окончательных размеров.
• Механообрабатывающее производство:
  • Резка: Разделение проката на заготовки нужной длины.
  • Токарная обработка: Обработка наружных и внутренних поверхностей вращающихся деталей.
  • Фрезерная обработка: Обработка плоских и фасонных поверхностей.
  • Сверление: Получение отверстий.
  • Шлифование: Доводка поверхностей до требуемой шероховатости и точности.
  • Термическая обработка: (Закалка ТВЧ) - применяется для поверхностного упрочнения деталей.
• Термическое производство:
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений и улучшение обрабатываемости.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и повышение ее прочности.
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений после закалки и придание требуемой вязкости.
  • Цементация: Насыщение поверхности углеродом для повышения твердости и износостойкости.
  • Азотирование: Насыщение поверхности азотом для повышения твердости, износостойкости и коррозионной стойкости.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 25ХГНМТ с использованием различных методов сварки (ручная дуговая, автоматическая под флюсом, сварка в защитных газах и т.д.). Требует предварительного подогрева и последующей термообработки для снятия напряжений.
• Инструментальное производство:
  • Изготовление оснастки и инструмента для обработки стали 25ХГНМТ.

Важно отметить, что выбор конкретных технологических операций зависит от требуемых свойств детали, ее размеров, формы и назначения. Правильное применение технологических процессов и режимов обработки позволяет в полной мере реализовать потенциал стали 25ХГНМТ и обеспечить надежную работу деталей в самых ответственных условиях.