Стальной круг 25Н3А: конструкционная никельсодержащая сталь для ответственных деталей
Стальной круг 25Н3А — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали марки 25Н3А, содержащей около 0,25 % углерода и 3 % никеля. Никель в данной композиции повышает прокаливаемость и ударную вязкость при отрицательных температурах, что отличает круг 25Н3А от рядовых углеродистых марок. Прокат поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 20 до 200 мм, в термически обработанном или без термообработки состоянии, с нормируемыми механическими свойствами по ГОСТ 4543.
Химический состав и структура
Марка 25Н3А относится к группе улучшаемых никелевых сталей. Химический состав регламентирует содержание углерода 0,22–0,30 %, никеля 2,75–3,25 %, кремния 0,17–0,37 %, марганца 0,30–0,60 %. Ограничены сера (не более 0,025 %) и фосфор (не более 0,025 %). После закалки с 860–880 C и высокого отпуска при 550–620 C формируется структура сорбита отпуска, обеспечивающая сочетание прочности и вязкости. Прокаливаемость круга 25Н3А — сквозная в сечениях до 40–50 мм при охлаждении в масле.
Механические свойства
Свойства нормируются в зависимости от диаметра прутка и режима термической обработки. Для улучшенного состояния характерны следующие показатели:
- предел прочности в — 780–930 МПа;
- предел текучести т — не менее 640 МПа;
- относительное удлинение 5 — 12–14 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см;
- твёрдость после улучшения — 235–277 HB.
При испытании на ударный изгиб при –40 C круг 25Н3А сохраняет вязкость не ниже 40 Дж/см, что позволяет применять его в климатических зонах с низкими температурами.
Технологические характеристики
Сталь 25Н3А удовлетворительно обрабатывается резанием в улучшенном состоянии, допускает горячую пластическую деформацию в интервале 1150–850 C. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка. Круг 25Н3А поставляется с нормированной макроструктурой и без следов обезуглероживания сверх допустимых пределов. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после улучшения — пониженная.
| Диаметр круга, мм | Состояние поставки | в, МПа | т, МПа | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | улучшенный | 880–930 | 685 | 70 |
| 41–80 | улучшенный | 830–880 | 640 | 60 |
| 81–120 | улучшенный | 780–830 | 590 | 50 |
| 121–200 | нормализованный | 640 | 390 | 45 |
Области применения
Круг 25Н3А востребован в узлах, где требуется сочетание прочности и хладостойкости:
- валы, оси и шпиндели металлорежущих станков и прокатного оборудования;
- зубчатые колёса и венцы редукторов подъёмно-транспортных машин;
- крепёжные детали ответственного назначения — шпильки, болты, штифты;
- детали гидро- и пневмоцилиндров, работающих при знакопеременных нагрузках;
- элементы бурового и нефтегазового оборудования в северном исполнении.
В термически улучшенном состоянии круг 25Н3А применяется для изготовления деталей, эксплуатируемых при температуре до –60 C без снижения надёжности.
Вопросы и ответы
Чем круг 25Н3А отличается от круга 20ХН3А?
Марка 25Н3А содержит больше углерода (0,22–0,30 % против 0,17–0,23 %), что обеспечивает более высокую прочность после улучшения при сохранении достаточной вязкости. Круг 20ХН3А дополнительно легирован хромом и применяется для цементуемых деталей.
Какая термообработка рекомендована для круга 25Н3А?
Закалка с 860–880 C в масле и высокий отпуск при 550–620 C с охлаждением на воздухе. Режим подбирается в зависимости от требуемого уровня прочности и диаметра прутка.
Поставляется ли круг 25Н3А по ГОСТ 4543?
Да, марка 25Н3А входит в сортамент ГОСТ 4543. Прокат поставляется диаметром от 20 до 200 мм в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении с нормированными механическими свойствами.
Допускается ли сварка круга 25Н3А?
Свариваемость ограниченная. При необходимости сварки требуется предварительный подогрев до 150–200 C, применение низководородистых электродов и последующая термообработка для снятия напряжений.
