Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 35Г

Сталь конструкционная легированная 35Г: описание, свойства, применение

Сталь 35Г – конструкционная легированная сталь, широко используемая в различных отраслях промышленности благодаря своим оптимальным механическим характеристикам, хорошей свариваемости и доступной цене. Эта марка стали относится к категории марганцовистых сталей, где марганец выступает в качестве основного легирующего элемента, улучшающего прокаливаемость, прочность и износостойкость.

Химический состав стали 35Г (ГОСТ 4543-71)

Химический состав стали 35Г строго регламентируется ГОСТ 4543-71 и определяет её основные свойства.

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.32 - 0.40
Марганец (Mn)	0.90 - 1.20
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Хром (Cr)	≤ 0.25
Никель (Ni)	≤ 0.25
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.040
Фосфор (P)	≤ 0.035
Мышьяк (As)	≤ 0.08

Расшифровка обозначения:

• 35 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.35%).
• Г – указывает на наличие марганца в качестве легирующего элемента.

Механические свойства стали 35Г

Механические свойства стали 35Г зависят от способа обработки (нормализация, закалка с отпуском) и размера заготовки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий.

Свойство	Значение (нормализация)	Значение (закалка + отпуск)	Единица измерения
Предел прочности (временное сопротивление) (σв)	600-700	750-850	МПа
Предел текучести (σт)	340-380	450-550	МПа
Относительное удлинение (δ5)	22-25	18-22	%
Относительное сужение (ψ)	45-50	40-45	%
Ударная вязкость (KCU)	50-70	40-60	Дж/см²
Твердость по Бринеллю (HB)	170-210	210-250	-

Расшифровка обозначений:

• σ_в – предел прочности (временное сопротивление) – максимальное напряжение, которое выдерживает материал до 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 после разрыва по отношению к его первоначальной площади.
• KCU – ударная вязкость – способность материала сопротивляться хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
• HB – твердость по Бринеллю – показатель сопротивления материала вдавливанию индентора (шарика) под нагрузкой.

Физические свойства стали 35Г

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости (E)	200-210	ГПа
Коэффициент линейного расширения (α)	11.7 x 10-6	1/°C
Теплопроводность (λ)	44-50	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость (c)	480	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление (ρ)	0.18-0.22	Ом·мм²/м

Свариваемость стали 35Г

Сталь 35Г обладает хорошей свариваемостью. Для обеспечения качественного сварного соединения рекомендуется предварительный подогрев (до 100-150°C) и последующая термообработка (отпуск) для снятия остаточных напряжений. Используются различные методы сварки, такие как ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая сварка под флюсом (АСФ), сварка в защитных газах (MIG/MAG).

Область применения стали 35Г

Сталь 35Г широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря сочетанию прочности, пластичности и хорошей свариваемости. Основные области применения:

• Машиностроение:
  • Изготовление осей, валов, зубчатых колес, кулачков, рычагов, шпинделей и других деталей, работающих при средних нагрузках и требующих высокой износостойкости.
  • Производство деталей сельскохозяйственной техники (валы, оси, пальцы).
  • Изготовление деталей для горнодобывающего оборудования.
• Автомобилестроение:
  • Изготовление деталей подвески (рычаги, тяги).
  • Производство деталей трансмиссии (валы, шестерни).
• Железнодорожный транспорт:
  • Изготовление осей вагонов и локомотивов.
  • Производство деталей стрелочных переводов.
• Трубопроводная арматура:
  • Изготовление деталей запорной арматуры (штоки, шпиндели, тарелки).
• Металлоконструкции:
  • Изготовление сварных металлоконструкций, работающих при статических и динамических нагрузках.

Виды металлопроката из стали 35Г

Сталь 35Г поставляется в различных видах металлопроката:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, шестигранник.
• Листовой прокат: Листы, плиты.
• Трубы: Бесшовные и сварные трубы.
• Поковки: Заготовки, полученные методом ковки.
• Калиброванный прокат: Прокат с высокой точностью размеров и качеством поверхности.

ГОСТы, регламентирующие сталь 35Г и металлопрокат из нее

Существует ряд ГОСТов, регламентирующих сталь 35Г и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-71 - Сталь легированная конструкционная. Марки. (Определяет химический состав и общие требования к стали 35Г).
• ГОСТ 2590-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 103-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.
• ГОСТ 8560-78 - Прокат стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент.
• ГОСТ 19281-2014 - Прокат повышенной прочности. Общие технические условия.
• ГОСТ 14959-2016 - Прокат калиброванный из качественной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 8731-74 - Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.
• ГОСТ 8733-74 - Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Технические условия.
• ГОСТ 20072-74 - Сталь теплоустойчивая. Технические условия. (Может применяться для деталей, работающих при повышенных температурах).

Кроме перечисленных, могут существовать другие ГОСТы, ТУ и отраслевые стандарты, регламентирующие производство и применение конкретных изделий из стали 35Г.

Операции в цехах с использованием стали 35Г

Сталь 35Г используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлургических цехах. Рассмотрим основные операции:

• Металлургический цех:
  • Выплавка: Сталь 35Г выплавляется в электропечах или конвертерах с соблюдением заданного химического состава.
  • Разливка: Расплавленная сталь разливается в слитки или заготовки для последующей переработки.
• Прокатный цех:
  • Нагрев: Слитки или заготовки нагреваются до температуры прокатки.
  • Прокатка: На прокатных станах заготовки обжимаются и приобретают необходимую форму (круг, квадрат, полоса, лист).
  • Термическая обработка: Прокат может подвергаться термической обработке (нормализации, закалке с отпуском) для улучшения механических свойств.
  • Контроль качества: Готовый прокат проходит контроль качества на соответствие требованиям ГОСТов и ТУ.
• Механический цех:
  • Резка: Прокат разрезается на заготовки необходимой длины.
  • Токарная обработка: На токарных станках заготовкам придается нужная форма и размеры.
  • Фрезерная обработка: Фрезерование используется для создания плоскостей, пазов, канавок и других сложных поверхностей.
  • Сверление: Сверление позволяет получать отверстия различного диаметра.
  • Шлифование: Шлифование используется для получения высокой точности размеров и чистоты поверхности.
  • Термическая обработка: Детали могут подвергаться дополнительной термической обработке (закалке, отпуску, цементации) для повышения твердости и износостойкости.
  • Сборка: Готовые детали собираются в узлы и механизмы.
• Сварочный цех:
  • Подготовка деталей: Детали подготавливаются к сварке (очистка, обезжиривание, притупление кромок).
  • Сварка: Детали свариваются различными способами (РДС, АСФ, MIG/MAG) в соответствии с технологической картой.
  • Контроль качества сварных соединений: Сварные соединения проходят контроль качества (визуальный осмотр, ультразвуковой контроль, рентгенографический контроль).
  • Термическая обработка: Сварные конструкции могут подвергаться термической обработке для снятия остаточных напряжений.

Таким образом, сталь 35Г является универсальным материалом, который широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления деталей и конструкций, работающих при средних нагрузках и требующих сочетания прочности, пластичности и хорошей свариваемости. Правильный выбор режима обработки и соблюдение требований ГОСТов позволяют получить изделия с заданными характеристиками и обеспечить их надежную работу.