Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 27ХГР

Сталь конструкционная легированная 27ХГР: описание, свойства, применение

Сталь 27ХГР относится к классу конструкционных легированных сталей, обладающих высокой прочностью, износостойкостью и упругостью. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной термической обработке, эта марка стали широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа.

Основные свойства и характеристики стали 27ХГР:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность и долговечность деталей при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок.
• Износостойкость: Позволяет использовать сталь 27ХГР для изготовления деталей, подверженных интенсивному трению и износу.
• Упругость: Обеспечивает способность деталей восстанавливать свою форму после деформации, что важно для пружин, рессор и других упругих элементов.
• Свариваемость: Сталь 27ХГР обладает хорошей свариваемостью, что позволяет изготавливать сварные конструкции различной сложности.
• Обрабатываемость: Хорошо поддается механической обработке, что упрощает изготовление деталей сложной формы.
• Прокаливаемость: Легирующие элементы в составе стали обеспечивают высокую прокаливаемость, что позволяет получать однородную структуру по всему сечению детали после термообработки.

Химический состав стали 27ХГР (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.24 - 0.32
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025
Ванадий (V)	0.10 - 0.20

Расшифровка обозначения стали 27ХГР:

• 27 - указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.27%).
• Х - указывает на наличие хрома в составе стали.
• Г - указывает на наличие марганца в составе стали.
• Р - указывает на наличие бора в составе стали.

Механические свойства стали 27ХГР (ГОСТ 4543-2016):

Механические свойства стали 27ХГР зависят от режима термической обработки. Ниже приведены примерные значения для различных состояний:

• Нормализация:
  • Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 830 МПа
  • Предел текучести, σ_т: 590 МПа
  • Относительное удлинение, δ₅: 17%
  • Относительное сужение, ψ: 50%
  • Ударная вязкость, KCU: 78 Дж/см²
  • Твердость, HB: 241
• Закалка + Отпуск:
  • Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 980-1180 МПа (зависит от температуры отпуска)
  • Предел текучести, σ_т: 835-1030 МПа (зависит от температуры отпуска)
  • Относительное удлинение, δ₅: 10-14% (зависит от температуры отпуска)
  • Относительное сужение, ψ: 40-50% (зависит от температуры отпуска)
  • Ударная вязкость, KCU: 49-69 Дж/см² (зависит от температуры отпуска)
  • Твердость, HRC: 30-40 (зависит от температуры отпуска)

Физические свойства стали 27ХГР:

• Плотность: 7850 кг/м³
• Модуль упругости: 205 ГПа
• Коэффициент линейного расширения: 11.7 x 10^-6 / °C (в диапазоне 20-100°C)
• Теплопроводность: 44 Вт/(м*К)
• Удельная теплоемкость: 460 Дж/(кг*К)
• Электрическое сопротивление: 0.23 мкОм*м

Применение стали 27ХГР:

Благодаря своим высоким механическим свойствам, сталь 27ХГР широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа. Основные сферы применения:

• Машиностроение:
  • Шестерни и валы коробок передач
  • Детали двигателей внутреннего сгорания (шатуны, коленчатые валы)
  • Кулачки и распределительные валы
  • Крепежные элементы (болты, гайки, шпильки)
  • Зубчатые колеса
  • Муфты
  • Фланцы
• Транспортное машиностроение:
  • Детали подвески автомобилей и железнодорожных вагонов
  • Пружины и рессоры
• Нефтегазовая промышленность:
  • Детали бурового оборудования
  • Элементы трубопроводной арматуры
• Энергетика:
  • Детали турбин и генераторов
• Горнодобывающая промышленность:
  • Детали дробилок и мельниц
  • Элементы конвейерного оборудования
• Сельскохозяйственное машиностроение:
  • Детали почвообрабатывающей техники
  • Элементы комбайнов и тракторов

Виды металлопроката из стали 27ХГР:

Сталь 27ХГР поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет использовать ее для изготовления деталей различной формы и размера. Основные виды металлопроката:

• Сортовой прокат:
  • Круг
  • Квадрат
  • Шестигранник
  • Полоса
• Листовой прокат:
  • Листы
  • Плиты
• Трубы:
  • Бесшовные трубы
  • Сварные трубы

ГОСТы, регламентирующие сталь 27ХГР и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Определяет химический состав, механические свойства и другие характеристики стали 27ХГР).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для круглого проката).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для квадратного проката).
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для полосового проката).
• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстолистовой и широкополосный из сталей общего назначения. Технические условия.
• ГОСТ 1577-93: Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной и низколегированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 8734-75: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент.
• ГОСТ 8732-78: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент.

Операции в цехах, использующие материалы из стали 27ХГР:

Сталь 27ХГР широко применяется в различных операциях в машиностроительных и металлообрабатывающих цехах. Примеры таких операций:

• Заготовительные цеха:
  • Резка сортового проката (круг, квадрат, полоса) на заготовки для дальнейшей обработки. Используются ленточнопильные станки, гильотины, газокислородная резка.
  • Резка листового проката на заготовки для сварных конструкций. Используются станки плазменной резки, лазерной резки, гидроабразивной резки.
• Механические цеха:
  • Токарная обработка: изготовление валов, осей, фланцев, муфт и других деталей вращения.
  • Фрезерная обработка: изготовление деталей сложной формы с использованием фрезерных станков с ЧПУ.
  • Сверлильная обработка: сверление отверстий под крепеж.
  • Шлифовальная обработка: получение высокой точности размеров и шероховатости поверхности.
  • Зуборезные работы: изготовление зубчатых колес и шестерен.
• Термические цеха:
  • Закалка: нагрев стали до высокой температуры и быстрое охлаждение для увеличения твердости и прочности.
  • Отпуск: нагрев закаленной стали до определенной температуры для снятия внутренних напряжений и придания требуемой вязкости.
  • Нормализация: нагрев стали до определенной температуры и охлаждение на воздухе для получения более однородной структуры.
  • Отжиг: нагрев стали до определенной температуры и медленное охлаждение для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Сварочные цеха:
  • Сварка деталей из стали 27ХГР с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, аргонодуговая сварка).
  • Изготовление сварных конструкций из листового и сортового проката.
• Инструментальные цеха:
  • Изготовление инструмента (резцы, фрезы, сверла, метчики, плашки) для обработки деталей из стали 27ХГР.

 

Сталь 27ХГР является универсальным конструкционным материалом, обладающим высокими механическими свойствами и широким спектром применения. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить оптимальные характеристики для конкретной детали и обеспечить ее надежную и долговечную работу. При работе с этой маркой стали необходимо руководствоваться действующими ГОСТами и технологическими инструкциями.