Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 35Х

Сталь конструкционная легированная 35Х: описание, свойства, применение

Сталь 35Х – это конструкционная легированная сталь, широко используемая в машиностроении и других отраслях промышленности благодаря своей высокой прочности, износостойкости и хорошей обрабатываемости. Она относится к хромистым сталям и обладает оптимальным сочетанием характеристик для изготовления деталей, работающих в условиях средних нагрузок и повышенных скоростей.

Свойства стали 35Х:

• Высокая прочность: Обеспечивается наличием в составе хрома и оптимальным содержанием углерода. Это позволяет деталям из стали 35Х выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
• Износостойкость: Хром формирует на поверхности стали тонкую, но прочную оксидную пленку, которая защищает ее от износа и коррозии в различных средах.
• Улучшенная обрабатываемость: Сталь 35Х хорошо поддается механической обработке, такой как резка, точение, фрезерование и сверление. Это упрощает изготовление деталей сложной формы и снижает затраты на производство.
• Хорошая свариваемость: Сталь 35Х хорошо сваривается различными способами, включая ручную дуговую сварку, полуавтоматическую сварку в защитных газах и автоматическую сварку под флюсом. Однако при сварке рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка для снятия напряжений.
• Повышенная прокаливаемость: Благодаря хрому сталь 35Х обладает повышенной прокаливаемостью, что позволяет получать детали с высокой твердостью и прочностью на большую глубину.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Сталь 35Х обладает хорошей устойчивостью к отпускной хрупкости, что позволяет использовать ее для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах.

Химический состав стали 35Х (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.32 - 0.40
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Никель (Ni)	до 0.30
Хром (Cr)	1.30 - 1.60
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.035
Фосфор (P)	до 0.035
Мышьяк (As)	до 0.08

Расшифровка обозначения:

• 35 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,35%).
• Х – указывает на наличие хрома как легирующего элемента. Цифра после буквы указывает на приблизительное содержание хрома в процентах (в данном случае, около 1%).

Механические свойства стали 35Х (ГОСТ 4543-2016) в зависимости от термообработки:

Термообработка	σв, МПа	σт, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2	HB
Нормализация	830	580	16	45	59	-
Закалка в масло 860 °С + Отпуск при 500 °С	980	780	14	50	69	-

Обозначения:

• σв – предел прочности при растяжении (временное сопротивление).
• σт – предел текучести.
• δ5 – относительное удлинение при разрыве (на базе 5 диаметров).
• ψ – относительное сужение.
• KCU – ударная вязкость (определяется на образцах с U-образным надрезом).
• HB – твердость по Бринеллю.

Физические свойства стали 35Х:

Свойство	Значение
Плотность, кг/м3	7700 - 7850
Модуль упругости, ГПа	200 - 210
Коэффициент линейного расширения, 1/°С	11.7 - 12.5 x 10-6 (в диапазоне температур 20-100 °С)
Теплопроводность, Вт/(м·°С)	35 - 45
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°С)	460 - 500
Электрическое сопротивление, Ом·мм²/м	0.22 - 0.28

Сферы применения стали 35Х:

Сталь 35Х широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления деталей, требующих высокой прочности, износостойкости и хорошей обрабатываемости. Основные сферы применения:

• Машиностроение:
  • Шестерни, валы, оси, зубчатые колеса, кулачки, распределительные валы, крепежные детали (болты, винты, шпильки), работающие при средних и высоких нагрузках.
  • Детали двигателей внутреннего сгорания (шатуны, коленчатые валы).
  • Детали трансмиссий (валы коробок передач, полуоси).
  • Детали насосов и компрессоров.
• Автомобилестроение:
  • Детали рулевого управления (рулевые тяги, рулевые наконечники).
  • Детали подвески (стойки стабилизатора, рычаги подвески).
  • Детали тормозной системы (тормозные диски, тормозные барабаны).
• Транспортное машиностроение:
  • Оси вагонов, элементы подвижного состава.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Детали бурового оборудования.
  • Детали трубопроводной арматуры.
• Судостроение:
  • Детали судовых механизмов.
• Сельскохозяйственное машиностроение:
  • Детали сельскохозяйственной техники.
• Авиационная промышленность (в ограниченном объеме):
  • Некоторые детали шасси и механизмов управления.

Виды металлопроката из стали 35Х:

Сталь 35Х поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет использовать ее для изготовления широкого спектра деталей:

• Круг стальной (пруток): Наиболее распространенный вид проката, используется для изготовления валов, осей, крепежных деталей и других деталей методом механической обработки.
• Поковка: Используется для изготовления крупных деталей сложной формы, требующих высокой прочности.
• Лист: Используется для изготовления корпусных деталей, штампованных деталей и других изделий.
• Труба: Используется для изготовления трубопроводов, валов и других деталей.
• Проволока: Используется для изготовления крепежных деталей, пружин и других изделий.

ГОСТы, регламентирующие сталь 35Х и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016. Прокат из легированной конструкционной стали. Общие технические условия. Этот ГОСТ определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 35Х.
• ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Для круглого проката из стали 35Х)
• ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия.
• ГОСТ 10705-80. Трубы стальные электросварные. Технические условия. (Если используются трубы из стали 35Х)
• ГОСТ 14959-2016. Прокат круглый со специальной отделкой поверхности из конструкционной качественной легированной и нелегированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 7417-75. Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Для калиброванного круга из стали 35Х)
• ГОСТ 2591-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Для квадратного проката из стали 35Х)
• ГОСТ 103-2006. Прокат сортовой стальной полосовой. Сортамент. (Для полосового проката из стали 35Х)
• ГОСТ 1133-71. Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. В зависимости от вида металлопроката и конкретного применения, могут быть использованы и другие ГОСТы и стандарты.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 35Х:

В производственных цехах сталь 35Х подвергается различным технологическим операциям для изготовления готовых деталей. К основным операциям относятся:

• Механическая обработка:
  • Точение: Используется для получения деталей вращения (валы, оси, шестерни).
  • Фрезерование: Используется для обработки плоских и фасонных поверхностей.
  • Сверление: Используется для получения отверстий различного диаметра.
  • Шлифование: Используется для получения высокой точности и гладкости поверхности.
  • Зубонарезание: Используется для изготовления зубчатых колес и шестерен.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Используется для повышения твердости и прочности стали. Обычно выполняется с нагревом до температуры 850-870 °С и охлаждением в масле или воде.
  • Отпуск: Используется для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности и ударной вязкости после закалки. Температура отпуска выбирается в зависимости от требуемых свойств детали (обычно в диапазоне 200-650 °С).
  • Нормализация: Используется для выравнивания структуры стали и улучшения ее обрабатываемости.
  • Улучшение: Комплексная термообработка, включающая закалку и высокий отпуск (500-650 °С), позволяет получить оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.
• Сварочные работы:
  • Ручная дуговая сварка (РДС): Используется для соединения деталей при монтаже и ремонте.
  • Полуавтоматическая сварка в защитных газах (MIG/MAG): Обеспечивает высокую производительность и качество сварного шва.
  • Автоматическая сварка под флюсом (SAW): Используется для сварки толстостенных конструкций. При сварке стали 35Х рекомендуется предварительный подогрев до температуры 150-200 °С и последующая термообработка для снятия напряжений.
• Ковка и штамповка:
  • Горячая ковка: Используется для придания заготовке необходимой формы.
  • Штамповка: Используется для массового производства деталей сложной формы.
• Покрытие:
  • Цинкование: Используется для защиты от коррозии.
  • Хромирование: Используется для повышения износостойкости и придания декоративного вида.
  • Оксидирование: Используется для создания защитной оксидной пленки на поверхности стали.

 

Сталь 35Х – это универсальный конструкционный материал, обладающий оптимальным сочетанием свойств для изготовления деталей, работающих в условиях средних нагрузок и повышенных скоростей. Широкий ассортимент металлопроката, хорошая обрабатываемость и свариваемость, а также возможность улучшения свойств с помощью термической обработки делают ее востребованной во многих отраслях промышленности. При выборе стали 35Х для конкретного применения необходимо учитывать требования к прочности, износостойкости, условиям эксплуатации и технологичности изготовления.