Из чего состоит сталь марки 25 и где она используется?

Содержание
  1. Состав и расшифровка
  2. Характеристики и свойства
  3. Виды поставок и аналоги
  4. Применение
  5. Термообработка

Сталь марки 25 (Ст-25) – один из стандартных, типовых сплавов, имеющих хождение в большинстве разновидностей сталелитейного производства. Маркировка состава сообщает, что это среднеуглеродистый сплав, обладающий большинством обычных на первый взгляд параметров.

Состав и расшифровка

Марка Ст25 – отсылка к 0,25% углерода (среднее значение). Химический состав стали 25 разграничен следующим образом.

Примесь

Процент

Углерод

0.22-0.3

Кремний

0.17-0.37

Медь

0.25

Мышьяк

0.08

Марганец

0.50-0.80

Никель

0.25

Фосфор

0.035

Хром

0.25

Сера

0.04

Содержание хрома в стали данной марки занижено. А это значит, что изделия, заготовки из Ст-25 не должны работать при высокой относительной влажности (более 70%) – спустя короткое время они заржавеют.

Характеристики и свойства

Согласно требованиям ГОСТ механические свойства при завышенных температурных значениях расположились следующим образом.

Нагрев,°C

Долговременное давление на деформацию, МПа

Недолговременное, порционное давление на сминание, МПа

d5,%

d10,%

y,%

Теплоотдача при нагреве, Дж/м2

После проката: быстрота сминания заготовки – 0,8 мм/мин.

20

310

490

28

58

78

200

320

560

13

44

97

300

200

540

22

57

88

400

165

465

25

66

69

500

150

330

28

70

49

Заготовка круглая с диаметром в 6 мм и протяжённостью в 30 мм, прокат. Быстрота сминания – 16 мм/мин.

700

130

145

42

77

800

69

96

57

78

900

47

79

53

95

1000

40

54

60

100

1100

24

38

66

100

1200

14

23

101

100

1300

20

25

67

100

Общемеханические показатели заготовок из Ст-25 проявили себя следующим образом.

Термообработанное состояние при продаже

Усилие на сминание, МПа

d5,%

d4,%

y,%

Твёрдость по Бринеллю

Горячий прокат поковочный, откалиброванный, серебряночный материал 2-го класса, нормализованные заготовки

450

23

50

Откалиброванные заготовки 5-го класса. Отожженный, высокоотпущенный материал

410

19

50

Гартованый калибр, спецотделанный, без термоотжига

540

7

40

217

Полосовая сталь, горячий прокат, нормализация

450

23

50

Листопрокат отожжённый 1-2 классов

390-540

26

Листопрокат горячепрокатный

390-540

21

Листоматериал холоднопрокатный

390-540

22

Механика кованых изделий представлена следующими значениями основных параметров.

Сечение, мм

Долгое усилие на сминание, МПа

Короткопериодичное усилие на сминание, МПа

d5,%

y,%

Теплопередача, Дж/м2

Твёрдость по Бринеллю

Закаливание, отпускание, возврат к номинальной норме

менее 100

175

350

28

55

64

101-143

100-300

24

50

59

300-500

22

45

менее 100

195

390

26

55

111-156

100-300

23

50

54

300-500

20

45

49

менее 100

215

430

24

53

54

123-167

100-300

20

48

49

менее 100

245

470

22

143-179

Закаливание и отпускание

100-300

275

530

17

38

34

156-197

Механика Ст-25 после химико-термической обработки проявила себя исходя из следующих значений.

Сечение, мм

Долговременноеусилие на сминание, МПа

Кратковременное, цикличное усилие на сминание, МПа

d5,%

y,%

Твёрдость по Бринеллю

Твёрдость по Роквеллу

Цементирование при накаливании до 920-950°С, закаливание при несколько пониженной температуре в 820-840°С в водной среде, отпускание при подогреве до 180-200°С на открытом воздухе

50

345

550

25

45

170

55-63

Технология Ст-25 такова, что ковать данный сплав начинают при 1280 градусах по Цельсию, завершают – при 700. Далее заготовку охлаждают наружно, без печи. Варится данный сплав хорошо – за исключением заготовок, подвергнутых химико-термическому отжиганию. Варят детали на электроинверторе, полуавтоматической или ручной установкой на метане, ацетилене и кислороде в среде аргона, а также автоматическим методом. Отпускание происходит без охрупчивания. Сплав не флокеновосприимчив. Критические температуры Ст-25 расположились следующим образом.

Критическая отметка

°С

Ac1

735

Ac3

835

Ar3

825

Ar1

680

Ударно-вибрационное поглощение зависит от температурных режимов и вида обработки следующим образом.

Температура окружающей среды

+20

-20

-40

-60

Отжигание

136-145

28-68

25-44

7,8

Возврат к нормативным значениям

196

97-149

43-115

37-49

Измеряется ударная вязкость в джоулях на квадратный сантиметр. Пределы деформационной устойчивости состава Ст-25 расположились следующим образом.

Непрерывное усилие на сминание, МПа

Добавочный коэффициент

Момент наивысшего усилия на сминание, МПа

Недолговременное усилие на замятие заготовки, МПа

Терморежим Ст-25

203

460

330

Закаливание при 870, масляная среда. Отпускание при нагреве до 480.

186

410

Отжигание

245

1Е+7

Нормализация сплава

225

400

Постпрокатное состояние

Физика Ст-25 показала себя следующим образом.

Подогрев,°С

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Обычная упругость, ГПа

198

196

191

186

163

Скручивающее сопротивление, ГПа

81

80

76

73

70

66

61

Удельный вес сплава, кг/м3

7820

Теплопередача, Вт/ (м ·°С)

51

49

46

43

40

36

32

26

27

Удельное электрическое сопротивление (мОм · м)

169

219

292

381

488

601

758

925

Разброс температур,°С

20- 100

20- 200

20- 300

20- 400

20- 500

20- 600

20- 700

20- 800

20- 900

20-

Линейное расширение

12.2

13.0

13.7

14.3

14.7

15.0

15.2

12.7

12.4

13.4

Виды поставок и аналоги

Заменяется Ст-20 на Ст-30. В отдельных случаях используют состав Ст-20А – сплав с меньшим содержанием фосфора и серы, делающих любую сталь более ломкой, чем задумано заказчиком. Изделия из Ст-20 выпускаются в таких видах поставки.

  • Общесортовой прокат, включая фасонные детали.
  • Прут-калибр. Шлифпруток и серебряночные изделия.
  • Листопрокат тонкий и утолщённый.
  • Полосовая сталь. Лента до 1 мм толщиной.
  • Проволочные заготовки.
  • Кованые детали и комплектующие.

Нормативы выпуска определяются более чем 10 соответствующими ГОСТами.

Применение

Использование сплава Ст-25 в промышленности – выпуск осевых, вальных, соединяющих, вилочных, фланцевых, собачечных, тройничных и крепёжных деталей. Практикуется также выпуск составляющих для турбинных установок всех принципов действия.

После прохождения стадии ХТО из сплава Ст-25 изготавливаются винтовые, втулочные, собачечные детали. К ним, в свою очередь, требования заключаются в соблюдении нормативов на приповерхностную номинальную твёрдость. Все эти комплектующие должны быть относительно износоустойчивыми – при сравнительной мягкости сердцевины изделия.

Термообработка

Температура закалки Ст-25, как и у большинства стальных сплавов, не превысит 900 градусов. Отжиг осуществляется при температуре не выше 600 градусов. Чтобы свариваемость заготовок из состава Ст-25 оказалась хорошей, детали зачищают и подвергают либо подогреванию до 200-300 градусов, либо стандартному отжиганию при уже известных температурных значениях. Закаливание лучше всего проводить с опусканием раскалённой заготовки в масло (но не в отработку – она представляет собой уже разрушенную масляную среду, лишённую своих первоначальных свойств).

Что касается ковки изделий, то нарушать озвученный ранее температурный режим нельзя: сталь Ст-25 теряет своё относительно размягчённое состояние при снижении её температурной отметки ниже 700 градусов по Цельсию. Сварка стальных деталей производится по их толщине соответствующими электродами.

Если толщина заготовок превышает 8 мм, может быть применён «провар» в несколько этапов – последовательными швами с остыванием свариваемой конструкции до температуры ниже 100 градусов после каждого сварочного цикла.

Комментариев нет
Информация предоставлена в справочных целях. По вопросам строительства всегда консультируйтесь со специалистом.