Сталь 25хгм. применение, характеристики, расшифровка

Алан-э-Дейл       20.08.2022 г.

Химический состав стали 25ХГМ и расшифровка марки.

Кроме железа в состав стали 25ХГМ входят следующие элементы:

  • углерод С – 0,23-0,29 %;
  • кремний Si – 0.17-0.37 %;
  • марганец Mn – 0,9-1,2 %;
  • сера S – менее 0,035 %;
  • фосфор P – менее 0,035 %;
  • хром Cr – 0,9-1,2 %;
  • никель Ni – менее 0,3 %;
  • медь Cu – менее 0.3 %;
  • молибден Mo – 0,2-0,3 %.

Расшифровка марки стали 25ХГМ:

  • 25 – сотые доли процента содержание углерода;
  • ХГМ – содержание хрома, марганца и молибдена менее 1%.

Технологические характеристики металла

свариваемость флокеночувствительность склонность к отпускной хрупкости
ограниченно свариваемая: РД, РАД, АФ и КТ не чувствительна склонна

Механические свойства в зависимости от термообработки

Термобоработка(комплекс), состояние Термобоработка, T Термобоработка, среда Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HRCэ
закалка, отпуск 845-875 170-230 масло воздух до 80 1080.0 1180.0 10.0 45.0 78.0
закалка, отпуск 845-875 170-230 масло воздух 81-150 1080.0 1180.0 8.0 40.0 70.0
закалка, отпуск 845-875 170-230 масло воздух более 150 1080.0 1180.0 7.0 35.0 66.0
нитроцементация закалка отпуск 860-880 860-880 180-20 масло воздух 25-60 50-60

Описание

Сталь 25Л применяется: для изготовления отливок станин прокатных станов, шкивов, траверс, поршней, букс, крышек цилиндров, плит настильных, рам рольгангов и тележек, мульд, корпусов подшипников, деталей сварно-литых конструкций и других деталей, работающих при температурах от -40 до +450 °С под давлением; отливок деталей газовых турбин и осевых компрессоров, работающих при температурах от -40 до +350 °С; отливок 2-й и 3-й групп деталей трубопроводной арматуры с температурой рабочей среды от -30 до +450 °С без ограничения номинального рабочего давления; отливок деталей горно-металлургического оборудования; деталей паровых стационарных турбин, работающих при температурах до 425 °C; литых центров колесных пар локомотивов и моторных вагонов электропоездов и дизель-поездов железных дорог колеи 1520 мм в климатическом исполнении УХЛ; отливок деталей оборудования (арматуры) атомных электростанций, станций теплоснабжения, теплоэлектроцентралей, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок; центробежнолитых труб используемых в качестве комплектующих в составе оборудования металлургической, машиностроительной, стекольной, керамической, добывающей и перерабатывающей нефтехимической промышленности, а также предназначенных для изготовления заготовок и деталей, применяемых в составе изделий авиационной и атомной промышленности.

Примечание

Сталь перлитного класса.
Допускается применять отливки деталей трубопроводной арматуры из стали марки 25Л до температуры эксплуатации минус 40 °C при условии проведения термической обработки в режиме закалка плюс отпуск или нормализация плюс отпуск с испытанием ударной вязкости KCU-40≥200 кДж/м2 (2,0 кгс·м/см2).

Механические характеристики

Сечение, мм t отпуска, °C sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % d4 d10 y, % кДж/м2, кДж/м2 Твёрдость по Бринеллю, МПа HRC
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °С + Отпуск при 600 °С, охлаждение в воде (указано место вырезки образца)
80-200 ≥450 ≥700 ≥28 ≥67
Пруток сечением 20-70 мм. Закалка в масло с 890 °С + отпуск
300 ≥1320 ≥1510 ≥12 ≥57 ≥690 ≥44
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
880-1080 262-311 27-34
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °С + Отпуск при 600 °С, охлаждение в воде (указано место вырезки образца)
15-30 ≥520 ≥690 ≥25 ≥67
Пруток сечением 20-70 мм. Закалка в масло с 890 °С + отпуск
400 ≥1200 ≥1270 ≥12 ≥59 ≥690 ≥42
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
980-1180 285-341 30-37
Лист горячекатаный (4-60 мм) 4-й и 5-й категорий. Закалка в масло с 880±15 °С + Отпуск при 470-550 °С, охлаждение в воде или масле
≥1030 ≥10 ≥490
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °С + Отпуск при 600 °С, охлаждение в воде (указано место вырезки образца)
30-80 ≥400 ≥630 ≥24 ≥67
Пруток сечением 20-70 мм. Закалка в масло с 890 °С + отпуск
500 ≥980 ≥1030 ≥17 ≥60 ≥1270 ≥35
Лист тонкий (≤3,9 мм) горяче- и холоднокатаный. Закалка в масло с 880 °C + Отпуск при 500-570 °C, охлаждение в воде или масле
≥1080 ≥10
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °С + Отпуск при 600 °С, охлаждение в воде (указано место вырезки образца)
80-200 ≥390 ≥610 ≥30 ≥67
Пруток сечением 20-70 мм. Закалка в масло с 890 °С + отпуск
600 ≥730 ≥830 ≥20 ≥67 ≥1960 ≥25
Листовой прокат по ТУ 14-1-4118-2004
490-687 ≥21 ≥17
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 890 °С + отпуск при 600 °С, охлаждениев воде (указано место вырезки образца)
120-160 ≥520 ≥710 ≥24 ≥67
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло с 880-900 °С + Отпуск при 470-500 °С, охлаждение в воде или масле
≥835 ≥1080 ≥10 ≥45 ≥590 311-363
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 890 °С + отпуск при 600 °С, охлаждениев воде (указано место вырезки образца)
160-200 ≥510 ≥710 ≥25 ≥63
Прутки из стали 25ХГСА по ТУ 14-1-1885-85. Закалка в масло с 880-900 °С + Отпуск при 470-500 °С, охлаждение в воде или масле. В графе KCU указаны значения KCU вдоль волокна/KCU поперек волокна
Образец 15х15 ≥835 ≥1080 ≥10 ≥45 ≥588/- 310-363
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 890 °С + отпуск при 600 °С, охлаждениев воде (указано место вырезки образца)
80-120 ≥550 ≥720 ≥21 ≥67
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °C + Отпуск при 600 °C, охлаждение в воде
15-30 ≥520 ≥690 ≥25 ≥67 ≥1795
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 890 °С + отпуск при 600 °С, охлаждениев воде (указано место вырезки образца)
120-160 ≥410 ≥640 ≥28 ≥68
Сортовой прокат. Закалка в масло с 890 °C + Отпуск при 600 °C, охлаждение в воде
30-80 ≥400 ≥630 ≥24 ≥67 ≥1825
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 890 °С + отпуск при 600 °С, охлаждениев воде (указано место вырезки образца)
160-200 ≥390 ≥630 ≥29 ≥66
30-50 ≥560 ≥720 ≥26 ≥69
80-120 ≥440 ≥660 ≥26 ≥67

Стандарты

Название Код Стандарты
Сортовой и фасонный прокат В32 ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-950-74, TУ 14-1-3238-81, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3238-2006, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-1-5228-93, TУ 14-136-367-2008
Листы и полосы В33 ГОСТ 11268-76, ГОСТ 11269-76, TУ 14-1-1307-75, TУ 14-1-1409-75, TУ 14-1-1598-75, TУ 14-1-4118-86, TУ 14-1-4118-2004
Листы и полосы В23 ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат В22 ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Классификация, номенклатура и общие нормы В20 ОСТ 1 90005-91
Болванки. Заготовки. Слябы В31 ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-4944-90, TУ 1-92-156-90

Химический состав

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe Cu N Al V Mo Ca
TУ 14-1-4746-89 0.08-0.12 ≤0.01 ≤0.015 0.5-0.9 0.8-1.1 0.2-0.4 2.8-3.2 Остаток 0.6-0.9 0.03 0.03 0.18-0.3 0.03
TУ 14-1-4622-89 0.09-0.11 ≤0.01 ≤0.015 0.5-0.9 0.8-1.1 0.2-0.4 2.8-3.2 Остаток 0.6-0.9 0.03 0.03 0.18-0.3 0.03
TУ 5.961-11618-96 0.08-0.11 ≤0.015 ≤0.015 0.5-0.9 0.8-1.2 0.2-0.4 2.8-3.2 Остаток 0.6-0.9 ≤0.02 0.02-0.05 ≤0.03 0.18-0.3 ≤0.03

Fe — основа.
По ТУ 5.961-11618-96 химический состав приведен для стали 10ХН3МД-Ш.
По ТУ 14-1-4622-89 химический состав приведен для стали 10ХН3МД-Ш. Ванадий и алюминий вводятся по расчету. Содержание ванадия, алюминия и кальция факультативно. Ванадий и кальций расчитывают и вводят в сталь без поправки на угар. Отклонение содержания ванадия от установленной нормы браковочным признаком не является. Допускается введение кальция в сочетании с барием в сумме 0,030 %. Содержание кальция (кальция и бария) не контролируется. В исходном металле допускается: отклонение массовой доли углерода ± 0,010 %; увеличение массовой доли алюминия на 0,010 %; увеличение массовой доли никеля на 0,10 %.
По ТУ 14-1-4746-89 химический состав приведен для стали марки 10ХНЗМД-Ш (АБ2-Ш2). Массовую долю ванадия, алюминия и кальция расчитывают и вводят в сталь без поправки на угар. Расчет массовой доли ванадия производят с учетом его остаточного содержания. Массовую долю ванадия и алюминия в стали определяют химическим анализом и заносят с сертификат. Отклонение содержания ванадия и алюминия от расчетной нормы браковочным признаком не является. Допускается введение кальция в сочетании с барием в сумме на 0,030 %. Содержание кальция (кальция и бария) не контролируют, но заносят в сертификат его расчетное количество. В случае проверки химического состава стали в слитках ЭШП нижний предел по содержанию кремния не ограничивают.

Сталь 25ХГМ. Применение.

Легированная низкоуглеродистая сталь марки 25ХГМ основное применение нашла при производстве шестерен и зубчатых колёс для цилиндрических редукторов 1ЦУ, Ц2У и 1Ц3У. Однако, в следствии низкого процента содержания углерода, сама по себе эта марка не подлежит термообработке. Поэтому, для получения необходимой твёрдости, сталь 25ХГМ подвергается цементации или азотированию. При этом верхний слой насыщается углеродом и именно он проходит закалку. Применение такой технологии позволяет получить достаточную прочность зуба при сохранении пластичности, необходимой для предохранения зубьев от скалывания.

Механические свойства стали 25CrMo4

Свойства по стандарту

EN 10269:2013

+QT
Диаметр, мм Предел текучести Rp0,2, МПа, min Временное сопротивление разрыву, МПа Относительное удлинение, %, min Относительное cужение, %, min Работа энергии удара KV2 при температуре 20 °C, Дж, min
≤ 100 440 600 — 750 18 60 60
>100 ≤ 150 420 600 — 750 18 60 45

Минимальное значение предела текучести Rp0,2 при повышенных температурах, МПа

+QT
Диаметр, мм 50°C 100°C 150°C 200°C 250°C 300°C 350°C 400°C 450°C 500°C
≤ 100 435 428 420 412 392 363 333 304 275 235
> 100 ≤ 150 414 403 393 382 372 344 324 294 265 226

Минимальное значение энергии удара KV2, МПа, при температуре

+QT
Диаметр, мм -60°C -50°C -40°C -20°C +20°C
≤ 60 40 40 45 50 60
>60 ≤ 150 40 40 50 60

Свойства по стандарту EN 10083-3:2006

+QT
Диаметр, мм Толщина, мм Предел текучести, R0,2, МПа, min Временное сопротивление
разрыву, Rm, МПа
Относительное удлинение, %, min  Относительное сужение, %, min Энергия удара KV, Дж, min
до 16 до 8 700 900 — 1100 12 50 — 
17 — 40 9 — 20 600 800 — 950 14 55 50       
41 — 100 21 — 60 450 700 — 850 15 60 50
101 — 160 61 — 100 400 650 — 800 16 60 45

Свойства по стандарту EN 10132-3:2000

+A +LC +CR +QT
Предел текучести R0,2, МПа, max   Предел прочности Rm,МПа, max Oтносительное удлинение после разрыва, %, min Твердость по Виккерсу, max Предел прочности Rm,МПа, max Твердость по Виккерсу, max Предел прочности Rm,МПа Твердость по Виккерсу, max
440 580 19 175 * * 990 — 1400 305 — 435

* Холоднокатаное состояние может быть предоставлено по запросу. В этом случае механические свойства должны быть согласованы во время запроса и заказа.

Свойства по стандарту

EN 10216-2:2014

Толщина, мм
 
Предел текучести, Re, МПа, min Временное сопротивление
разрыву Rm, МПа
Относительное удлинение, %, min Энергия удара KV2, Дж, min, при температуре +20 °C, min
Продольные образцы Поперечные образцы Продольные образцы Поперечные образцы
≤16 345 540 — 690 18 15 40 27
>16 ≤40 345 540 — 690 18 15 40 27
>40 ≤60 345 540 — 690 18 15 40 27

Свойства по стандарту

EN 10250-3:2000

Толщина, мм Предел текучести Rp0,2, МПа, min Временное сопротивление разрыву Rm, МПа, min Относительное удлинение, min, % Энергия удара, min, Дж
Продольные образцы Поперечные образцы Продольные образцы Поперечные образцы
≤ 70 450 700 15 15 50 50
> 70 ≤ 160 400 650 17 13 45 27
> 160 ≤ 330 380 600 18 14 38 22

Закалка: 840 — 880 °C
Отпуск: 540 — 680 °C

Свойства по стандарту

EN 10263-4:2018

Диаметр, мм +AC или +AC+PE +AC+C+AC +AC+C+AC+LC
Временное сопротивление разрыву, МПа, max Относительное сужение, %, min Временное сопротивление разрыву, МПа, max Относительное сужение, %, min Временное сопротивление разрыву, МПа, max Относительное сужение, %, min
2 — 5 570 62 610 60
5 — 40 580 60 560 62 600 60

Термообработка:
+U — без термической обработки
+AC — сфероидизирующий отжиг
+FP — для получения ферритно-перлитной структуры и удовлетворения требований по твёрдости
Режимы других видов термообработки оговариваются при заказе
Качество поверхности:
+AR или не указано  —  после прокатки
+C — холодное деформирование
+LC — прогладочная прокатка
+PE — после зачистки

Свойства по стандарту

EN 10297-1:2003

Механические характеристики

Сечение, мм t отпуска, °C sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % y, % кДж/м2, кДж/м2 Твёрдость по Бринеллю, МПа HRC
Нормализация 930°C, воздух, Закалка 840°C, масло, Отпуск 200°C, воздух.
15-25 1370 1420 14 60 1060
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
100-150 830 1000 16 50 961 286
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
≤15 1360 1460 13 60 1158 57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
200 1250 1510 11 55 598 47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
115 12 41 84
Нормализация 930°C, воздух, Закалка 840°C, масло, Отпуск 200°C, воздух.
25-50 1110 1200 12 62 1442
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
15-25 1370 1420 14 60 1060 418
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
100-150 880 1040 17 50 1060 286 57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
300 1230 1400 8 50 608 47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
73 81 47 100
Нормализация при 930-950 °С, охлаждение на воздухе + закалка в масло с 780-830 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе или в масле
≤15 1080 1270 10 50 863
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
25-50 1110 1200 12 62 1442 340
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
15-25 1310 1410 14 64 1246 57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
400 1180 1240 11 58 677 43
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
32 44 58 100
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
50-75 970 1060 15 60 1060 302
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
25-50 1160 1260 13 64 1246 340 57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
500 970 970 14 64 1226 33
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
19 29 63 100
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
75-100 920 1000 15 60 1246 302
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
50-75 1080 1140 12 60 1246 321 57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
600 690 820 17 65 1785 27
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
15 25 76 100
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
75-100 930 1040 17 66 1246 302 57-63

Дополнительные свойства 20Л

Ближайшие эквиваленты (аналоги) стали 20Л.

США Германия Япония Англия Китай Польша
ASTM,AISI DIN,WNr JIS BS GB PN
SC1020 1.0446 SC410 GS240 ZG204-415 L20
WCA 1.0619 SC42 ZG230-450
WCB GP240GH SCPH1 ZG25
J03001 GS-45   SCPH2 ZG250-485
A1Q
J02003
J02508

Дополнительные свойства по стандарту ГОСТ 977-88

Общее назначение стали 20Л можно охарактеризовать как производство:

  • деталей, которые при эксплуатации не будут поддаваться большим нагрузкам (упоры, пальцы, копиры, шестерни, пр.),
  • элементов, предназначенных для эксплуатации в течение длительного времени (при температурах, не превышающих 350 °С),
  • деталей, эксплуатация которых требует высокой стойкости к истиранию.

После нормализации, и без обработки термическим способом сталь 20Л пригодна для изготовления крановых крюков, вкладышей подшипников и пр. деталей, предназначенных для эксплуатации под давлением при -40 – 450 °С.

Для изготовления деталей и элементов, к которым в процессе эксплуатации определены такие требования, как большая степень прочности поверхности, сталь 20Л подвергают химико-термической обработке (червячные пары, собственно червяки, шестерни).

Востребован сплав 20Л при изготовлении труб и арматуры для трубопроводов и паропроводов (даже при критических показателях транспортируемых сред). Из данной стали производят бесшовные трубы, профили (в том числе сварные) различного сечения.

Все эксплуатационные характеристики 20Л дают возможность изготавливать из неё подшипники валы, заготовки для деталей, элементы сварных котлов, листы под сварку для собственно котлов, и нагревательных аппаратов.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.