Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 35ХГ2

Сталь конструкционная легированная 35ХГ2: описание, свойства, применение

Сталь 35ХГ2 относится к классу конструкционных легированных сталей, широко используемых в машиностроении и других отраслях промышленности. Она обладает повышенной прочностью, износостойкостью и хорошей свариваемостью, что делает ее привлекательным материалом для изготовления различных деталей и конструкций.

Свойства стали 35ХГ2

Сталь 35ХГ2 характеризуется следующими свойствами:

• Высокая прочность: Обеспечивается легированием хромом и марганцем, что повышает предел прочности и предел текучести.
• Повышенная износостойкость: Хром способствует образованию твердых карбидов, повышающих сопротивление износу.
• Хорошая свариваемость: Позволяет изготавливать сварные конструкции различной сложности.
• Удовлетворительная обрабатываемость резанием: Поддается механической обработке на станках с применением соответствующего режущего инструмента.
• Склонность к отпускной хрупкости: Необходимо учитывать при выборе режимов термообработки.

Химический состав стали 35ХГ2

Химический состав стали 35ХГ2 регламентируется ГОСТ 4543-71 и представлен в таблице ниже:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.32 - 0.40
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Хром (Cr)	1.30 - 1.60
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025

Расшифровка обозначения:

• 35: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.35%).
• Х: Обозначает наличие хрома в составе стали.
• Г2: Указывает на содержание марганца около 2% (фактически от 0.8 до 1.1%).

Механические свойства стали 35ХГ2

Механические свойства стали 35ХГ2 зависят от режима термообработки и представлены в таблице для различных состояний:

Свойство	Значение
После нормализации (ГОСТ 4543-71)
Предел прочности (σв), МПа	730
Предел текучести (σт), МПа	490
Относительное удлинение (δ5), %	16
Относительное сужение (ψ), %	45
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²	59
Твердость по Бринеллю (HB), не более	229
После закалки и высокого отпуска
Предел прочности (σв), МПа	880-1080 (в зависимости от температуры отпуска)
Предел текучести (σт), МПа	640-830 (в зависимости от температуры отпуска)
Относительное удлинение (δ5), %	12-16 (в зависимости от температуры отпуска)
Относительное сужение (ψ), %	40-50 (в зависимости от температуры отпуска)
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²	50-80 (в зависимости от температуры отпуска)

Физические свойства стали 35ХГ2

Свойство	Значение
Плотность (ρ), кг/м³	7850
Модуль упругости (E), ГПа	206
Коэффициент линейного расширения (α), 10-6/°C	11.9 (20-100°C)
Теплопроводность (λ), Вт/(м·°C)	44
Удельная теплоемкость (c), Дж/(кг·°C)	480
Электрическое сопротивление (ρ), мкОм·м	0.22

Применение стали 35ХГ2

Сталь 35ХГ2 широко применяется для изготовления:

• Ответственных деталей, работающих под динамическими нагрузками: Шестерни, валы, оси, коленчатые валы, кулачковые валы, шатуны.
• Крупных деталей, подвергающихся поверхностной закалке: Зубчатые колеса, валы, диски.
• Деталей, требующих высокой прочности и износостойкости: Крепежные элементы, пружины, рессоры.
• Деталей для автомобильной промышленности: Элементы трансмиссии, подвески.
• Деталей для сельскохозяйственной техники: Валы, оси, шестерни.
• Компонентов горно-обогатительного оборудования: Валы дробилок, детали экскаваторов.

Виды металлопроката из стали 35ХГ2

Сталь 35ХГ2 поставляется в виде следующего металлопроката:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник, полоса.
• Листовой прокат: Листы, плиты.
• Трубы: Бесшовные и сварные трубы.
• Поковки и штамповки: Заготовки деталей различной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 35ХГ2 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-71: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Основной стандарт на марку стали 35ХГ2).
• 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 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 8560-78: Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент.
• ГОСТ 14959-2016: Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной и легированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстолистовой и широкополосный из сталей общего назначения. Общие технические условия.
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной стали. Общие технические условия. (Необходимо учитывать, что данный список не является исчерпывающим и могут существовать другие ГОСТы, регламентирующие конкретные виды металлопроката или требования к качеству продукции из стали 35ХГ2).

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 35ХГ2:

Сталь 35ХГ2 используется в различных цехах машиностроительных и металлургических предприятий, при этом она подвергается различным операциям, в зависимости от конечного назначения детали:

• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей, втулок, фланцев и других деталей вращения.
  • Фрезерная обработка: Создание сложных профилей, пазов, канавок, зубьев шестерен.
  • Шлифовка: Достижение высокой точности размеров и шероховатости поверхности.
  • Сверление: Создание отверстий различного диаметра.
  • Расточка: Увеличение диаметра отверстий с высокой точностью.
  • Зубонарезание: Формирование зубьев шестерен.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Повышение твердости и прочности стали. Обычно применяется закалка с нагревом до 840-870°C в масле или воде.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений после закалки и придание стали необходимых механических свойств. Температура отпуска выбирается в зависимости от требуемой твердости и прочности, обычно в диапазоне 500-650°C.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и снятие внутренних напряжений после ковки или проката.
  • Поверхностная закалка: Увеличение твердости поверхностного слоя детали, например, зубьев шестерен.
• Сварочные работы:
  • Ручная дуговая сварка (РДС): Соединение деталей при изготовлении металлоконструкций, ремонте оборудования.
  • Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG): Сварка в среде защитных газов, обеспечивает более высокую производительность и качество сварного соединения.
  • Автоматическая сварка под флюсом (SAW): Сварка крупных конструкций, обеспечивает высокую производительность и качество шва.
• Кузнечно-прессовое производство:
  • Ковка: Формирование заготовок деталей методом пластической деформации.
  • Штамповка: Изготовление деталей с высокой точностью размеров и формы в специальных штампах.
  • Прессование: Формирование деталей сложной формы путем выдавливания материала через отверстие в матрице.
• Литейное производство:
  • Изготовление отливок: Получение деталей сложной формы путем заливки расплавленной стали в литейные формы. (Редко, но возможно для специфических деталей).

Пример технологического процесса изготовления шестерни из стали 35ХГ2:

1. Заготовка: Получение заготовки в виде круга методом ковки или резки сортового проката.
2. Токарная обработка: Предварительная обработка заготовки на токарном станке для придания ей формы, близкой к конечной.
3. Фрезерная обработка: Нарезание зубьев шестерни на зубофрезерном станке.
4. Термическая обработка: Закалка и отпуск для повышения твердости и износостойкости зубьев.
5. Шлифовка: Шлифовка зубьев для достижения высокой точности и шероховатости поверхности.
6. Контроль качества: Проверка размеров, твердости и других параметров шестерни.

Таким образом, сталь 35ХГ2 является универсальным материалом, широко используемым в различных отраслях промышленности. Ее свойства и характеристики позволяют изготавливать ответственные детали, работающие в условиях высоких нагрузок и износа. При выборе стали 35ХГ2 для конкретного применения необходимо учитывать требования к прочности, износостойкости, свариваемости и другим параметрам, а также правильно выбирать режимы термообработки.