Сталь 35 термообработка твердость
Обновлено: 08.05.2024
Сталь марки 35 используется для изготовления улучшаемых деталей.
- Оси,
- валы,
- шестерни,
- кольцевые рельсы,
- Шпильки и болты фланцевых соединений
Расшифровка стали 35Х
Цифра 35 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,35%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Мо | Al | Ti | V | B | |
| 35Х | 0,31-0,39 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,80-1,10 | — | — | — | — | — | — |
- В стали 35 допускается массовая доля остаточных элементов, не более: вольфрама — 0,20 %, молибдена — 0,11 %, ванадия — 0,05 % и остаточного или преднамеренно введенного титана (за исключением стали марок, перечисленных в примечании 1 настоящей таблицы) — не более 0,03 %.
- Для цементуемых сталей допускается введение алюминия, при этом массовая доля общего алюминия должна быть не менее 0,020 %.
- Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано в 7.1.2.3 ГОСТ 4543-2016.
Применение стали 35Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка материала, класс или группа по ГОСТ 1759.0 | Стандарт или технические условия на материал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Температура среды, °С | Давление номинальное, МПа(кгс/см 2 ) | Температура среды, °С | Давление номинальное, МПа(кгс/см 2 ) | Температура среды, °С | Давление номинальное, МПа(кгс/см 2 ) | ||
| 35Х | ГОСТ 4543 | От -40 до 425 | 20 (200) | От -40 до 450 | 20 (200) | От -40 до 450 | Не регламен- тируется |
ПРИМЕЧАНИЕ. Допускается применять крепежные изделия из стали марки 35Х при температурах ниже минус 40°С до минус 60°С, если при испытании на ударный изгиб образцов типа 11 по ГОСТ 9454 при рабочих отрицательных температурах ударная вязкость не будет ниже 300 кДж/м 2 (3 кгс*м/см 2 ) ни на одном из испытуемых образцов.
Стойкость стали 35 против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)
| Группа стойкости | Балл | Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T (принятой за 1) | Материал |
| Пониженной стойкости | 4 | 0,15-0,25 | Кованная легированная перлитная сталь, содержащие от 1 до 3% хрома, термически обработанные на КП50 — КП75 и ее сварные соединения |
Температура критических точек, °С
Термообработка
Закалка стали 35Х производится при температурах 830-860 °С, охлаждение при закалке (в зависимости от толщины и формы изделия) производится в воде или масле.
Необходимо учитывать, что ударная вязкость хромистой стали при медленном охлаждении после высокого отпуска, по сравнению с вязкостью при быстром охлаждении, может понизиться в 1,5-2 раза. Поэтому изделия из хромистой стали после отпуска при 500-650 °С нужно охлаждать быстро (например в масле).
Твердость по Бринеллю (ГОСТ 4543-2016)
Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенном (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице ниже.
| Марка стали | Твердость НВ, не более |
| 35Х | 197 |
Твердость калиброванной металлопродукции и металлопродукции со специальной отделкой поверхности диаметром или толщиной свыше 5 мм, поставляемой в нагартованном состоянии (НГ) из стали марки 35Х, должна соответствовать нормам, указанным в таблице ниже.
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость HB, не более |
| не менее | |||||||||
| ГОСТ 4543-77 | Пруток, закалка с 860 °С в масле, отпуск при 500 °С, охл. в воде или в масле | 25 | — | 730 | 910 | 11 | 45 | 69 | — |
| ГОСТ 8479-70 | Поковка. Закалка | 100-300 | 395 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 |
| + отпуск | До 100 | 490 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 | |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость НВ |
| 30 | 760 | 880 | 15 | 50 | 78 | 262 |
| 50 | 650 | 820 | 15 | 50 | 78 | 248 |
| 80 | 550 | 740 | 15 | 50 | 78 | 217 |
| 120 | 490 | 700 | 15 | 50 | 59 | 207 |
| 160 | 450 | 670 | 15 | 50 | 59 | 197 |
| 240 | 390 | 630 | 15 | 50 | 59 | 187 |
Примечание: Нормализация при 850 °С; отпуск при 660 °С, охл. на воздухе; закалка с 850 °С в воде; отпуск при 570 °С, охл. в воде или масле.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 |
| 500 | 880 | 980 | 15 | 53 | 98 |
| 600 | 680 | 830 | 19 | 61 | 127 |
| 700 | 540 | 710 | 24 | 68 | 166 |
Примечание: Закалка с 850 °С в воде.
Механические свойств при повышенных температурах
| tисп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % |
| 20 | 460 | 690 | 28 |
| 200 | 390 | 700 | 22 |
| 300 | 360 | 670 | 22 |
| 400 | 310 | 540 | 24 |
Примечание: Закалка с 840 °С в масле; отпуск при 580 °С.
Механические свойства (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | 35Х | |||
| Режим термической обработки | Закалка | Температура, °С | 1-й закалки или нормализации | 860 |
| 2-й закалки | — | |||
| Среда охлаждения | Масло | |||
| Отпуск | Температура, °С | 500 | ||
| Среда охлаждения | Вода или масло | |||
| Механические свойства, не менее | Предел текучести, σт, МПа | 735 | ||
| Временное сопротивление, σв, МПа | 910 | |||
| Относительное | удлинение δ5, % | 11 | ||
| сужение Ψ, % | 45 | |||
| Ударная вязкость KCU, Дж/см 2 | 69 | |||
| Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | 25 | |||
Предел выносливости
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +25 | -25 | -70 | |
| Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 580 °С | 101 | 69 | 48 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800.
Свариваемость — сваривается ограниченно. Способы сварки: РДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка, КТС — рекомендуется последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,95 в горячекатаном состоянии при HB 163 и σв = 610 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Прокаливаемость
Примечание: Количество мартенсита 50 %; критический диаметр после закалки в масле равен 15-25 мм.
Подробные характеристики углеродистой стали 35: всё о качествах материала
Сталь 35 – это конструкционная качественная углеродистая сталь, которая была разработана для использования в металлопромышленности. Эта марка стали успешно применяется в машиностроении и во многих сферах промышленности для производства деталей и изделий, работающих с небольшими напряжениями.
Сталь 35 поставляется на предприятия в виде калиброванного и шлифованного прутка, серебрянки, толстого и тонкого листов, полос проволоки, труб, поковок и кованых заготовок.
Характеристики
Твердость
Твердость ст. 35 определяется по трем показателям:
- По шкале Роквелла — 35–45 единиц.
- По Бринеллю:
- HB 10 -1 = 163 МПа (лист стали после термообработки);
- HB 10 -1 = 187 МПа (металлопродукция после отжига или высокого отпуска);
- HB 10 -1 = 229 МПа (металлопродукция нагартованная);
- HB 10 -1 = 207 МПа (металлопродукция без термообработки).
Плотность
Сталь 35 имеет низкую плотность, которой вполне достаточно для выполнения промышленных задач. Этот параметр зависит от температуры воздействия.
Марка
Маркировка стали 35 указывает на то, что материал не относится к категории коррозионностойких. Это связано с тем, что в сплаве содержится малое количество ферромагнитных материалов. Поэтому под влиянием воды на поверхности стали возможно образование ржавчины.
При помощи марки стали также можно узнать способ раскисления металла. Отсутствие специальных обозначений указывает на спокойный тип раскисления, при котором кислород удаляется из сплава полностью.
Химсостав
Сталь 35 состоит из следующих веществ:
- Железо (Fe) — 97,0 %. В чистом виде железо имеет очень низкую прочность, но в сочетании с углеродом позволяет получить очень прочный сплав.
- Марганец (Mn) — 0,5–0,8 %. При помощи марганца из стального сплава удаляются вредные примеси серы. Кроме того, элемент увеличивает пластичность и свариваемость стали, а также снижает риск образования трещин во время термообработки.
- Углерод (C) — 0,32–0,4 %. Углерод позволяет повысить прочность и твердость стали, а также снизить ее пластичность и свариваемость.
- Никель (Ni) — 0,25 %. Он повышает прочность и пластичность стали, увеличивает ее прокаливаемость.
- Хром (Cr) — 0,25 %. Этот элемент повышает жаропрочность стали и ее закаливаемость, а также уберегает материал от абразивного износа.
- Медь (Cu) — 0,25 %. Вещество увеличивает антикоррозионные свойства стали.
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %. Он является сильным раскислителем, благодаря чему повышается пластичность стали и не снижается ее прочность.
- Сера (S) и фосфор (P) — 0,04 % и 0,035 % соответственно. Эти вещества имеют большие размеры молекул. Поэтому, встраиваясь в кристаллическую сетку стали, эти соединения снижают устойчивость сплава и снижают его прочность.
- Мышьяк (As) — 0,08 %. Он повышает предел прочности и предел упругости стали.
Предел прочности
Сталь 35 имеет высокую прочность (σв = 640–730 МПа).
Предел текучести
Предел текучести у стали низкий. Он варьируется в пределах 294–315 МПа.
Ударная вязкость
Ударная вязкость стали 35 будет изменяться в зависимости от температуры обработки при нормализации сплава:
- –60 ºС — 12 кДж\м 2 ;
- –50 ºС — 14 кДж\м 2 ;
- –30 ºС — 45 кДж\м 2 ;
- –20 ºС — 47 кДж\м 2 ;
- +20 ºС — 63 кДж\м 2 .
Температура эксплуатации
Механические свойства стали не изменяются при температуре от – 40 до +450 ºС. В этом температурном диапазоне материал сохраняет все свои характеристики и может использоваться без потери качества.
Эксплуатация стали 35 при более высокой температуре не производится, так как материал становится более пластичным и теряет свою твердость.
Сталь 30ХГСА имеет очень высокие пластичные свойства (относительное удлинение 530 % и сужение 20 %) и повышенный предел выносливости (до 402 МПа). Благодаря этому марку стали 35 применяют для создания деталей, которые требуют высокой пластичности в процессе производства, а также заготовок, устойчивых к удару.
Отпускная хрупкость
Сталь 35 не склонна к отпускной хрупкости и не проявляет свойства флокеночувствительного материала.
Свариваемость
Сталь 35 относится к ограниченно свариваемым материалам, для сварки которых необходим прогрев сплава до 100–120 ºС и последующая термообработка.
Для сварки данной марки стали доступны три технологии:
- ручная дуговая сварка;
- аргонодуговая сварка под флюсом и газовой защитой;
- электрошлаковая сварка.
Справка. При проведении точечной контактной сварки нагрев и последующая термообработка стали 35 не требуется.
Группа
Сталь 35 относится к группе конструкционных качественных углеродистых сталей.
Химический состав, технические и эксплуатационные характеристики стали 35 регламентируются положениями межгосударственного стандарта ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия.
Какая цена в 2021 году?
На рынке вторичного металла стоимость одного килограмма стального лома 35-й марки составляет 115–117 рублей. Точная цена зависит от качества стали, ее объема и габаритов.
Расшифровка
Маркировка стали 35 очень проста в расшифровке. Цифра 35 указывает на содержание в сплаве углерода объемом не более 0,35 %.
Область применения
Сталь 35 широко используется для производства:
- Деталей, необходимых в работе нефтеперерабатывающих заводов:
- шатунные болты;
- валы центробежных насосов и паровых частей насосов;
- поршневые штоки;
- крепежные детали (для работ при температуре 375 °С);
- запорные элементы арматуры (для работ в некоррозионной среде при температуре до 300 °С);
- решетки теплообменников с плавающей головкой.
- оси;
- цилиндры;
- коленчатые валы;
- шатуны;
- шпиндели;
- звездочки;
- тяги;
- ободы;
- траверсы;
- валы;
- бандажи;
- диски;
- детали вертлюг;
- крюки и элеваторы;
- установочные кольца;
- талевые блоки и крон блоки;
- лопасти глиномешалок;
- детали буровых лебедок;
- фланцы;
- диски и т. д.
Свойства
Технологические
Сталь 35 характеризуется высокой устойчивостью к ударным нагрузкам. Материал может применяться при ковке или штамповке благодаря особой термообработке, которая проводится для повышения твердости и снижения хрупкости стали.
Ковка материала осуществляется при температуре 1280 °С на начальном этапе и 750 °С на конечном. Охлаждение заготовок с сечением до 800 мм можно производить на воздухе. При большем сечении (от 51 до 100 мм) охлаждение стали производится в ящиках.
Высокие показатели упругости стали позволяют проводить обработку заготовок резанием. В горячекатаном состоянии при твердости в диапазоне HB 10 -1 = 144–156 МПа коэффициент относительной обрабатываемости стали (Kv) будет составлять 1,3.
Физические
- Теплопроводность стали 35 зависит от значения температуры. Она находится в пределах 28–49 Вт\м·K.
- Коэффициент линейного расширения в среднем не превышает отметку 12,9 · 10 -6 град -1 . А минимальное значение этого параметра равно 12 · 10-6 град -1 .
- Удельное сопротивление стали варьируется от 251 · 10 9 до 1156 · 10 9 Ом·м при температурном режиме 100–900 ºС.
- Температура плавления стали 35 равна 1280 °С.
Особенности термообработки
Термообработка стали 35 используется для улучшения механических свойств сплава, снижения внутренних напряжений и улучшения структуры мартенсита. Также термическая обработка позволяет повысить прочность и вязкость материала без потери твердости.
Термообработка стали может осуществляться одним из двух способов:
- Поверхностным — обрабатывается небольшая глубина заготовки.
- Объемным — воздействие температуры производится по всей глубине металла.
Нормализация
Нормализация — это комплекс воздействий на сталь для дальнейшего ее использования в изготовлении деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения.
Процесс нормализации начинается с закалки стали. Она производится при температуре 800–900 °С. Точная температура подбирается в зависимости от толщины или диаметра заготовки. Рекомендуемое время выдержки составляет 2–2,5 часа.
После закалки производится отпуск при температуре 550–650 °С. Отпуск повышает вязкость сплава и уменьшает хрупкость стали. Затем заготовку охлаждают на воздухе с заданной скоростью.
Аналоги
Согласно нормативной документации ст. 35 можно заменить одним из трех отечественных аналогов: 30, 40, 35Г.
Зарубежные
На зарубежном рынке также представлены точные аналоги для замены стали марки 35:
- C35, C35-1, C35-2, C35E, C35EC, C35R, Cf35, Ck35, Cm35, Cq35, 060A35, 080A35, 080A5, C36, C38, F.113, F.1130, 1449-40CS, 40HS (Европа);
- S35, S35C, SWRCH35K (Япония);
- 35, ML35, ZG270-500 (Китай);
- SM35C, SM38C (Южная Корея);
- 1034, 1035, 1038, G10340, G10350, G10380 (США);
- 1035 (Австралия).
Сталь 35 — это конструкционная качественная углеродистая сталь, которая имеет повышенную прочность. Это позволило использовать материал для производства деталей и изделий, устойчивых к ударным нагрузкам.
Сталь марки 35
Расшифровка марки 35: обозначение 35 свидетельствует о том, что в конструкционной стали содержится 0,35 % углерода, а остальные примеси очень незначительны.
Особенности стали 35: при изготовлении высокоточных металлических деталей основное место занимает механическая обработка резанием. В результате обработки резанием на поверхности изделий возникает пластически деформированный (наклепанный) слой. Последний аккумулирует около 3% энергии, затрачиваемой на его образование, которая расходуется на накопление искажений и дефектов кристаллической решетки. Наличие на поверхности изделий наклепанного слоя с нестабильной структурой и большим уровнем внутренних напряжений, зачастую существенно превышающим величину предела текучести неупрочненного материала, может приводить к значительному изменению размеров во времени, что особенно характерно для изделий сложной конфигурации и малой жесткости.
За счет рационального отжига наклепанного слоя можно значительно повысить сопротивление микропластическим деформациям и размерную стабильность тонкостенных деталей приборов. С этой целью произведена оценка изменения величины макронапряжений в поверхностном слое и исследовано влияние дорекристаллизационного отжига (отдыха) на сопротивление микропластическим деформациям, распространенных в приборостроении конструкционных сталей и сплавов после механической обработки резанием. Напряжения в наклепанном обработкой резанием слое определяли методом послойного стравливания поверхности образца.
Вследствие нестабильной структуры в наклепанном поверхностном слое релаксация напряжений в нем интенсивно протекает при достаточно низких температурах, в то время как в основном материале она относительно мала.
В результате релаксации напряжений в наклепанном точением поверхностном слое цилиндрического стального образца происходит существенное изменение его размеров. После выдержки в течение 4 ч при 150° С размеры образца из стали 35 уменьшаются на 1,2 мкм, что соответствует релаксации растягивающих напряжений в поверхностном наклепанном слое на 25%.
Предел упругости сталей и сплавов после механической обработки резанием в зависимости от температуры дорекристаллизационного отжига изменяется по кривой с максимумом. Температурный интервал максимальных значений предела упругости при отжиге механически обработанных образцов составляет для конструкционной углеродистой стали 350-400° С, для аустенитной стали 450° С, для медных сплавов 230-280° С, для титановых сплавов 500-600° С, для дюралюминия в закаленном и искусственно состаренном состоянии - 200° С. Таким образом, оптимальный отжиг после механической обработки обеспечивает повышение предела упругости различных по природе и структурному состоянию сплавов от 1,5 до 4 раз. Весьма активно возрастает предел упругости при отпуске механически обработанных образцов из закаленной высокоуглеродистой стали.
Как видно из рис. 97, после отпуска шлифованных образцов предел упругости значительно возрастает, в то время как твердость не изменяется.
Зависимость релаксационной стойкости металлов и сплавов после обработки резанием от температуры дорекристаллизационного отжига является аналогичной рассмотренной выше для предела упругости. Отжиг на максимальный предел упругости обеспечивает также и максимальную релаксационную стойкость. Например, для механически обработанных образцов из стали 35 максимальная релаксационная стойкость достигается после отжига при 400° С (рис. 98, 99).
Таким образом, результаты исследования показали, что поверхностный наклепанный слой после механической обработки резанием, обычно являющийся причиной размерной нестабильности изделий, может быть эффективно использован для значительного повышения сопротивления микропластическим деформациям и размерной стабильности тонкостенных деталей.
Наблюдаемое изменение сопротивления микропластическим деформациям механически обработанных образцов обусловлено процессами стабилизации тонкой структуры в наклепанном поверхностном слое в результате дорекристаллизационного отжига.
По-видимому, при оптимальной температуре отжига происходит достаточная стабилизация и закрепление атомами внедрения дислокационной структуры без существенного уменьшения плотности несовершенств, что обусловливает максимальные показатели сопротивления микропластическим деформациям наклепанного слоя. При нагреве выше оптимальной температуры отжига наряду со стабилизацией дислокационной структуры происходит существенное уменьшение плотности дислокаций, что приводит к снижению сопротивления течению в микрообъемах.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Сталь 35ХМ конструкционная легированная
Сталь 35ХМ является конструкционной легированной (хромо-молибденовой) улучшаемой сталью. Применяется после закалка и отпуска для изготовления высоконагруженных деталей.
- валы,
- шестерни,
- шпиндели,
- шпильки,
- фланцы,
- диски,
- покрышки,
- штоки и другие ответственные детали,
- работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450-500°C,
- крепежные детали и разные сортовые заготовки, работающие при температурах до 450°C.
Согласно ГОСТ 33260-2015 для трубопроводной арматуры допускается применять крепежные изделия из сталей марок 35ХМ при температурах ниже минус 40°C до минус 60°C.
Условия применения стали 35ХМ для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Материал | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °C | Дополнительные указания по применению | |
| Наименование | Марка | |||
| Сталь легированная конструкционная | 35ХМ ГОСТ 4543 | Сортовой прокат ГОСТ 4543. Поковки ГОСТ 8479 | От -50 до 450 | Для несварных узлов арматуры с обязательным проведением термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре рабочей среды (стенки) ниже минус 40°C до минус 50°C |
Применение стали 35ХМ для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
| Материал | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °C | Дополнительные указания по применению | |
| Наименование | Марка | |||
| Сталь легированная конструкционная | 35ХМ ГОСТ 4543 | Сортовой прокат ГОСТ 4543, ГОСТ 1051 | От -40 до 450 | Применяются после улучшающей термообработки (закалка и высокий отпуск) |
Стойкость конструкционной стали 35ХМ против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)
| Группа стойкости | Балл | Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T | Материал |
| Пониженная стойкость | 4 | 0,15-0,25 | Кованная легированная перлитная сталь 35ХМ, термически обработанные на КП50 — КП75 и ее сварные соединения |
ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент стойкости материала представляет собой отношение скорости износа стали 35ХМ к скорости износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
Температура критических точек, °C,[2, 3]
Технологические данные [4]
- сталь выплавляется в открытых дуговых печах, дополнительно может быть применен электрошлаковый переплав;
- температура деформации: начало 1190°C, конец 800 °C, охлаждение на воздухе;
- температура ковки, °C: начала 1260, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, сечения 101-300 мм — в мульде. [5]
- Свариваемость — ограничено свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС и ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.
- Обрабатываемость резанием — Kv. б.ст=0,72 и Kv. тв.спл=0,8 в закаленном и отпущенном состоянии при HB 212-248 и σв=660 МПа [6]
- Флекеночувствительность — чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
- рекомендуемые режимы термической обработки:
- I — отжиг при 850-880 °C;
- II — закалка с 850-880 °C в масле, отпуск при 585-650 °C;
- III — нормализация с 860-880 °C, отпуск при 580-650 °C.
Влияние режимов термической обработки на свойства стали при 20°C; пруток ⌀0,25 мм, продольные образцы [4]
| σв, МПа | σ0,2, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, кДж/м 2 | HB |
| Закалка с 850°C в масле, отпуск при 560°C, вода, масло | |||||
| 1000 | 850 | 12 | 45 | 800 | 241 |
| Закалка с 850-870°C в масле, отпуск при 560-600°C; вода, масло | |||||
| 800 | 680 | 13 | 45 | 600 | 229 |
| Закалка с 850-870 °C, отпуск при 580-650 °C | |||||
| 700 | 500 | 16 | 45 | 600 | 248 |
Типовые режимы термической обработки улучшаемой легированной стали 35ХМА [7]
| Отжиг | Нормализация и отпуск | Улучшение | ||||
| температура, °C | твердость HB, не более | температура отпуска, °C | твердость HB | температура закалки, °C | температура отпуска, °C | твердость HB |
| 830-850 | 235 | 700-720 | 237-248 | 850-860 | 360-650 | — |
Режимы термической обработки изделий из стали 35ХМ [8]
| Закалка | Отпуск | |||
| Температура нагрева, °C | Охлаждающая среда | Температура, °C | Охлаждающая среда | |
| 1-я закалка или нормализация | 2-я закалка | |||
| 850 | — | Масло | 560 | Вода или масло |
ПРИМЕЧАНИЕ. Твердость по Бринеллю указана для металлопродукции в отожженном или высокоотпущенном состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском, диаметром или толщиной свыше 5 мм.
Механические свойства металлопродукции из стали 35ХМ (ГОСТ 4543-2016)
| Режим термической обработки | Закалка | Температура, °C | 1-й закалки или нормализации | 850 |
| 2-й закалки | — | |||
| Среда охлаждения | Масло | |||
| Отпуск | Температура, °C | 560 | ||
| Среда охлаждения | Вода или масло | |||
| Механические свойства, не менее | Предел текучести σТ, Н/мм 2 | 835 | ||
| Временное сопротивление σв, Н/мм 2 | 930 | |||
| Относительное | удлинение δ5, % | 12 | ||
| сужение ψ, % | 45 | |||
| Ударная вязкость KCU, Дж/см 2 | 78 | |||
| Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | 25 | |||
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [9]
| tотп, °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см 2 | Твердость НВ |
| 300 | 1390 | 1570 | 9 | 44 | 49 | 450 |
| 400 | 1310 | 1410 | 10 | 50 | 59 | 400 |
| 500 | 1080 | 1200 | 15 | 54 | 88 | 350 |
| 600 | 840 | 930 | 19 | 63 | 147 | 270 |
| 700 | 660 | 730 | 20 | 70 | 196 | 220 |
Механические свойства при повышенных температурах [10, 2]
| tисп., °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см 2 |
| Закалка с 860 °C в масле; отпуск при 650 °C | |||||
| 20 | 770 | 880 | 22 | 66 | 189 |
| 400 | 570 | 730 | 23 | 71 | 167 |
| 450 | 550 | 670 | 23 | 78 | 134 |
| 500 | 490 | 650 | 22 | 86 | 123 |
| Диск диаметром 755-915 мм, толщиной 35-110 мм; втулка диаметром 115-400 мм, НВ 212-223 Образец тангенциальный | |||||
| 20 | 420-510 | 610-710 | 17 | 54-61 | 49-98 |
| 400 | 390 | 550 | 17 | 64 | 78 |
| 500 | 355 | 440 | 18 | 74 | 59 |
| 550 | 335 | 400 | 18 | 75 | 56 |
| Образец продольный | |||||
| 20 | 430-480 | 580-690 | 7 | 16-23 | 20 |
| 500 | 365 | 430 | 7 | 13-30 | 20 |
| Пруток. Нормализация при 880°C; отпуск при 650°C, 2 ч, НВ 207 | |||||
| 20 | 525 | 700 | 22 | 69 | 159 |
| 400 | 420 | 650 | 26 | 75 | 149 |
| 450 | 400 | 540 | 24 | 80 | 136 |
| 600 | 385 | 470 | 25 | 84 | 121 |
| Пруток. Отжиг при 860°C, НВ 179 | |||||
| 20 | 360 | 670 | 22 | 55 | 88 |
| 400 | 300 | 650 | 26 | 75 | 115 |
| 450 | 270 | 550 | 27 | 81 | 114 |
| 500 | 265 | 480 | 29 | 85 | 141 |
Предел выносливости [5, 2, 11]
| Прочностные характеристики и термообработка | σ-1, МПа | n |
| σ0,2 = 490 МПа, σв = 640 МПа; НВ 190-240 | 333 | — |
| σв = 1370 МПа. Закалка с 870 °C; отпуск при 400 °C | 588 | 10 6 |
| σв = 980 МПа. Закалка с 870 °C; отпуск при 600 °C | 441 | 10 6 |
| σв = 1030 МПа. Диаметр заготовки 20 мм | 499 | — |
Механические свойства при испытании на длительную прочность [2]
| Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести, %/ч | t, °C | Предел длительной прочности, МПа | Длительность, ч |
| 157 | 1/10000 | 450 | 294 | 10000 |
| 103 | 1/100000 | 450 | 235 | 100000 |
| 83 | 1/10000 | 500 | 206 | 10000 |
| 49 | 1/100000 | 500 | 147 | 100000 |
Прокаливаемость [12, 5]
Полоса прокаливаемости для стали 35ХМ после нормализации при 860 °C приведена на рисунке.
Читайте также: