Низколегированный квадрат 25С2Р: конструкционная сталь для ответственных деталей
Низколегированный квадрат 25С2Р — горячекатаный профиль квадратного сечения из конструкционной низколегированной стали марки 25С2Р, содержащей кремний и бор. Бор вводится в количестве 0,001–0,005 % для повышения прокаливаемости, кремний — 0,7–1,0 % — усиливает твёрдость и упругие свойства после термической обработки. Прокат поставляется в виде прутков длиной 2–6 м или мерных заготовок под механическую обработку.
Химический состав и механические свойства
Сталь 25С2Р относится к группе низколегированных конструкционных сталей, применяемых после улучшения (закалка + высокий отпуск). Углерод — 0,22–0,30 %, марганец — 0,5–0,8 %, хром — до 0,30 %, никель — до 0,30 %. Сера и фосфор — не более 0,035 % каждого. Бор обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм при закалке в масле.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 880 | закалка + отпуск 600 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т | 685 | закалка + отпуск 600 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение 5 | 12 | после улучшения | % | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 49 | –40 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость после закалки | 52–58 | 850 C, масло | HRC | ГОСТ 9013 |
| Прокаливаемость (критический диаметр) | 40–50 | закалка в масле | мм | ГОСТ 5657 |
Технологические особенности
Квадрат 25С2Р обрабатывается резанием в состоянии поставки (горячекатаный, нормализованный) с твёрдостью 170–217 HB. После закалки с 850–870 C в масле и отпуска при 560–620 C достигается сочетание прочности и вязкости, необходимое для знакопеременных нагрузок. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокаливаемость, обеспечиваемая бором, позволяет получать однородную структуру мартенсита по всему сечению прутка 25 25 мм и 30 30 мм.
Области применения
- Шпиндели и валы металлорежущих станков, работающие при частоте вращения до 6000 об/мин.
- Штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров горно-шахтного оборудования.
- Зубчатые колёса и полуоси трансмиссий тракторов и спецтехники.
- Крепёжные детали повышенной прочности для металлургических кранов.
- Направляющие колонны пресс-форм и штампов холодной штамповки.
- Детали бурового инструмента, работающие при ударно-абразивном износе.
Нормативная база и сортамент
Прокат изготавливается по ГОСТ 1050 (общие требования) и ГОСТ 4543 (низколегированные конструкционные стали). Квадрат поставляется по ГОСТ 2591 с предельными отклонениями по 5-му или 6-му классу точности. Стандартные размеры: 14 14, 16 16, 18 18, 20 20, 22 22, 25 25, 28 28, 30 30, 32 32 мм. Кривизна прутка — не более 0,5 % длины. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль внутренних дефектов по ГОСТ 21120.
Вопросы и ответы
Чем обусловлено присутствие бора в стали 25С2Р?
Бор в микродобавках 0,001–0,005 % повышает прокаливаемость без увеличения содержания углерода и легирующих элементов, что снижает склонность к образованию трещин при закалке и улучшает обрабатываемость резанием в состоянии поставки.
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность квадрата 25С2Р?
Закалка с 850–870 C в масле с последующим отпуском при 200–250 C даёт твёрдость 48–52 HRC и предел прочности до 1400 МПа, однако для деталей, работающих при динамических нагрузках, предпочтителен высокий отпуск 560–620 C.
Допускается ли сварка проката из стали 25С2Р?
Сварка возможна с предварительным подогревом до 150–200 C и обязательной последующей термообработкой (отпуск) для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Какой максимальный диаметр сечения прокаливается насквозь?
При закалке в масле сквозная прокаливаемость обеспечивается в сечениях до 40–50 мм, что подтверждается методом торцевой закалки по ГОСТ 5657.
