Конструкционный шестигранник из стали 25Х2ГНТА: сортамент, свойства и применение
Конструкционный шестигранник из стали 25Х2ГНТА — горячекатаный профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из легированной конструкционной стали перлитного класса. Марка 25Х2ГНТА содержит 0,25 % углерода, 2 % хрома, по 1 % марганца и никеля, а также микродобавки титана и азота, обеспечивающие мелкозернистую структуру и стойкость к перегреву при высокотемпературной обработке. Прокат поставляется в термообработанном состоянии (закалка + высокий отпуск) с нормируемыми механическими свойствами.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник выпускается по ГОСТ 2879-2006 (горячекатаный) и ГОСТ 8560-78 (калиброванный). Размер под ключ варьируется от 8 до 100 мм. Для размеров свыше 40 мм допускается изготовление мерных и немерных длин. Калиброванный прокат проходит волочение с последующим отжигом, что обеспечивает точность размеров h11–h12 и шероховатость Ra 2,5 мкм.
| Размер под ключ, мм | Предельное отклонение, мм | Предел текучести т, МПа | Относительное удлинение 5, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 12 | +0,3 / –0,3 | 835 | 12 | 269–321 |
| 22 | +0,4 / –0,4 | 835 | 12 | 269–321 |
| 36 | +0,5 / –0,5 | 785 | 14 | 255–302 |
| 50 | +0,6 / –0,6 | 785 | 14 | 255–302 |
| 65 | +0,8 / –0,8 | 735 | 15 | 241–285 |
Химический состав и структура
Сталь 25Х2ГНТА выплавляется в электродуговых печах с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ВДП) или электрошлаковым переплавом (ЭШП), что снижает содержание серы и фосфора до 0,015 % каждого. Титан и азот вводятся для связывания углерода в карбонитриды Ti(C,N), препятствующие росту зерна аустенита при нагреве до 1200 C. Это критически важно для деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и контактного трения.
- Углерод (C) — 0,22–0,29 %
- Хром (Cr) — 1,5–2,0 %
- Марганец (Mn) — 0,8–1,2 %
- Никель (Ni) — 0,8–1,2 %
- Титан (Ti) — 0,02–0,08 %
- Азот (N) — 0,015–0,030 %
Механические свойства после термообработки
После закалки с 880–900 C в масле и высокого отпуска при 600–650 C сталь 25Х2ГНТА обеспечивает предел прочности в 980 МПа, предел текучести т 835 МПа, ударную вязкость KCU 59 Дж/см при +20 C и 39 Дж/см при –40 C. Прокат сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 C до +450 C. Хладостойкость достигается за счёт низкого содержания вредных примесей и мелкозернистой структуры (номер зерна 6–9 по ГОСТ 5639).
Области применения
Шестигранник из 25Х2ГНТА применяется для изготовления высоконагруженных крепёжных деталей и элементов конструкций, работающих при циклических и ударных нагрузках:
- Шпильки и болты фланцевых соединений нефтегазоперекачивающего оборудования (насосы, компрессоры, арматура высокого давления)
- Оси, пальцы и втулки шарнирных соединений экскаваторов, дробилок и подъёмно-транспортных механизмов
- Детали бурового инструмента и забойных двигателей, эксплуатируемые при знакопеременных нагрузках
- Элементы крепления штамповой оснастки и пресс-форм в кузнечно-прессовом производстве
- Валы и полуоси вспомогательных приводов прокатных станов
- Анкерные тяги и элементы металлоконструкций мостовых кранов
Технологические особенности обработки
Сталь 25Х2ГНТА обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в термообработанном состоянии (коэффициент обрабатываемости 0,7–0,8 относительно стали 45). Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–250 C с последующей термообработкой. Прокат поставляется с гарантией сдачи механических свойств и твёрдости, при необходимости — с ультразвуковым контролем внутренних дефектов по ГОСТ 21120.
Вопросы и ответы
Чем сталь 25Х2ГНТА отличается от 25Х2ГНТ?
Марка 25Х2ГНТА содержит азот в количестве 0,015–0,030 %, что обеспечивает более стабильную мелкозернистую структуру и повышенную стойкость к перегреву при высокотемпературной деформации. Буква «А» также обозначает более жёсткие ограничения по сере и фосфору ( 0,015 % каждого).
При каких температурах эксплуатируется шестигранник из 25Х2ГНТА?
Диапазон рабочих температур — от –60 C до +450 C. При температурах выше 450 C наблюдается снижение предела текучести и развитие процессов отпускной хрупкости.
Какой вид термообработки применяется для достижения максимальной прочности?
Закалка с 880–900 C в масле с последующим высоким отпуском при 600–650 C. Такая обработка обеспечивает т 835 МПа и KCU 59 Дж/см при нормальной температуре.
Возможна ли поставка шестигранника из 25Х2ГНТА в калиброванном виде?
Да, калиброванный прокат изготавливается по ГОСТ 8560-78 с полем допуска h11–h12 и шероховатостью Ra 2,5 мкм. Калибровка выполняется волочением с промежуточным отжигом.
