Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 35ХГСА

Сталь конструкционная легированная 35ХГСА: описание, свойства, применение

Сталь 35ХГСА – это высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая превосходными механическими свойствами, прокаливаемостью и износостойкостью. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и возможности термической обработки, она широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, знакопеременных напряжений и повышенных температур.

 

Свойства стали 35ХГСА:

• Высокая прочность и упругость: Обеспечивают надежность и долговечность деталей, работающих под нагрузкой.
• Хорошая прокаливаемость: Позволяет получать высокую твердость и прочность в глубоких слоях детали после закалки.
• Высокая износостойкость: Обеспечивает длительный срок службы деталей, подверженных трению и износу.
• Удовлетворительная свариваемость: Допускает сварку различными способами, что расширяет возможности изготовления сложных конструкций. (Требуется предварительный подогрев и последующая термообработка)
• Стойкость к отпускной хрупкости: Снижает риск разрушения деталей при высоких температурах отпуска.
• Обрабатываемость резанием: Хорошо обрабатывается резанием, что облегчает изготовление деталей сложной формы.
• Улучшенная пластичность и вязкость после термообработки: Повышает сопротивление хрупкому разрушению и ударным нагрузкам.
• Склонность к обезуглероживанию: Необходимо учитывать при термической обработке, чтобы избежать снижения поверхностной твердости.

 

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

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.32 - 0.40
Кремний (Si)	0.90 - 1.20
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Никель (Ni)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.025
Фосфор (P)	≤ 0.025
Ванадий (V)	≤ 0.15
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения:

• 35: Среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.35%).
• Х: Легирована хромом (Cr).
• Г: Легирована марганцем (Mn).
• С: Легирована кремнием (Si).
• А: Высококачественная сталь.

 

Механические свойства стали 35ХГСА (ГОСТ 4543-2016):

Механические свойства стали 35ХГСА сильно зависят от режима термической обработки. Ниже приведены примеры значений для различных состояний:

Свойство	Значение (для разных режимов термообработки)
Предел прочности (временное сопротивление), σв, МПа	880-1270 (закалка + отпуск)
Предел текучести, σт, МПа	686-1080 (закалка + отпуск)
Относительное удлинение, δ5, %	9-17 (закалка + отпуск)
Относительное сужение, ψ, %	40-50 (закалка + отпуск)
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2	39-78 (закалка + отпуск)
Твердость по Бринеллю, HB	241-321 (закалка + отпуск)

Пример режимов термообработки:

• Закалка: Нагрев до 860-880°C, охлаждение в масле или воде.
• Отпуск: Нагрев до температуры, зависящей от требуемых свойств (например, 500-600°C для достижения оптимального сочетания прочности и пластичности), выдержка и охлаждение на воздухе.

 

Физические свойства стали 35ХГСА:

Свойство	Значение
Плотность, ρ, кг/м3	7850
Модуль упругости первого рода, E, ГПа	206-216
Коэффициент линейного теплового расширения, α, 10-6/°C	11.7 (20-100°C)
Теплопроводность, λ, Вт/(м·°C)	34-42
Удельная теплоемкость, c, Дж/(кг·°C)	480-500
Электрическое сопротивление, ρ, мкОм·м	0.24-0.28

 

Сферы применения стали 35ХГСА:

Благодаря своим высоким механическим свойствам и прокаливаемости, сталь 35ХГСА широко используется в различных отраслях промышленности, включая:

• Машиностроение:
  • Изготовление ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и знакопеременных напряжений: валы, шестерни, оси, коленчатые валы, шатуны, кулачки, пружины, рессоры, торсионы.
  • Детали гидравлических систем: плунжеры, цилиндры.
  • Детали крепежа высокой прочности: болты, гайки, шпильки.
  • Элементы штамповой оснастки.
• Автомобилестроение:
  • Детали подвески: пружины, торсионы, стабилизаторы поперечной устойчивости.
  • Детали трансмиссии: шестерни, валы.
  • Детали рулевого управления.
• Авиационная промышленность:
  • Детали шасси.
  • Элементы крепежа.
  • Детали двигателей.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Детали бурового оборудования.
  • Элементы трубопроводов.
• Судостроение:
  • Детали двигателей.
  • Элементы трансмиссии.
• Энергетика:
  • Детали турбин.
  • Элементы генераторов.

 

Виды металлопроката из стали 35ХГСА:

Сталь 35ХГСА поставляется в различных видах металлопроката, включая:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник, полоса.
• Листовой прокат: Листы, плиты.
• Трубы: Бесшовные и сварные.
• Поковки и штамповки: Заготовки деталей, изготавливаемые методом ковки или штамповки.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 35ХГСА и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016: Сталь конструкционная легированная. Марки. (Основной ГОСТ, определяющий химический состав, механические свойства и другие характеристики стали 35ХГСА).
• 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 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 8560-78: Сталь калиброванная шестигранная. Сортамент.
• ГОСТ 14959-2016: Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 19265-73: Прутки и полосы из инструментальной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и углеродистой стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия. (Если используются трубы из стали 35ХГСА)
• ГОСТ 10706-76: Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования. (Если используются трубы из стали 35ХГСА)
• ГОСТ 8731-74: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия. (Если используются трубы из стали 35ХГСА)
• ГОСТ 8733-74: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Технические условия. (Если используются трубы из стали 35ХГСА)
• Другие ГОСТы, регламентирующие изготовление конкретных деталей из стали 35ХГСА (например, ГОСТы на болты, гайки, шестерни и т.д.).

 

Операции в цехах, использующие сталь 35ХГСА:

Сталь 35ХГСА используется на различных этапах производства, от заготовки до готовой детали, в следующих цехах:

• Заготовительный цех:
  • Резка металлопроката (ленточнопильные станки, гильотины, газокислородная резка, лазерная резка).
  • Правка металлопроката (вальцовка, прессы).
• Кузнечный цех (при изготовлении поковок и штамповок):
  • Нагрев заготовок в печах.
  • Ковка на молотах или прессах.
  • Штамповка в штампах.
  • Термическая обработка (отжиг, нормализация).
• Механический цех:
  • Токарная обработка (токарные станки, токарно-карусельные станки, обрабатывающие центры).
  • Фрезерная обработка (фрезерные станки, обрабатывающие центры).
  • Сверлильная обработка (сверлильные станки, радиально-сверлильные станки).
  • Шлифовальная обработка (шлифовальные станки).
  • Зуборезная обработка (зуборезные станки, зубошлифовальные станки).
  • Резьбонарезная обработка (резьбонарезные станки).
• Термический цех:
  • Закалка (нагрев в печах, охлаждение в масле, воде или на воздухе).
  • Отпуск (нагрев в печах, выдержка при заданной температуре, охлаждение на воздухе).
  • Отжиг (нагрев в печах, медленное охлаждение).
  • Нормализация (нагрев в печах, охлаждение на воздухе).
  • Цементация (насыщение поверхности углеродом).
  • Азотирование (насыщение поверхности азотом).
  • Улучшение (закалка + высокий отпуск).
• Сварочный цех (при изготовлении сварных конструкций):
  • Сварка (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка под флюсом, аргонодуговая сварка).
  • Контроль качества сварных соединений (визуальный осмотр, ультразвуковой контроль, рентгенографический контроль).
• Контрольно-измерительный цех (ОТК):
  • Контроль размеров и геометрической формы деталей.
  • Контроль механических свойств (испытания на растяжение, сжатие, изгиб, ударную вязкость, твердость).
  • Контроль химического состава.
  • Металлографический анализ.
  • Ультразвуковой контроль.
  • Магнитопорошковый контроль.
  • Капиллярный контроль.
• Гальванический цех (при необходимости нанесения защитных покрытий):
  • Цинкование.
  • Хромирование.
  • Никелирование.
  • Оксидирование.

 

Сталь 35ХГСА – это универсальный конструкционный материал, обладающий широким спектром применения. Ее высокие механические свойства, хорошая прокаливаемость и износостойкость делают ее незаменимой для изготовления ответственных деталей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить оптимальное сочетание свойств для конкретного применения. При работе со сталью 35ХГСА необходимо строго соблюдать требования ГОСТов и технологических процессов, чтобы обеспечить высокое качество и надежность изготавливаемых деталей.