Стальной круг 35ХН1М2Ф — конструкционная легированная сталь для ответственных деталей
Стальной круг 35ХН1М2Ф — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из легированной конструкционной стали марки 35ХН1М2Ф. Материал относится к группе хромоникельмолибденованадиевых сталей, легирование которых обеспечивает сочетание высокой прочности, вязкости и сопротивления усталостному разрушению. Круг 35ХН1М2Ф поставляется в состоянии горячекатаном или термически обработанном (нормализация с высоким отпуском, улучшение) по ГОСТ 4543 и ГОСТ 2590.
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 35ХН1М2Ф регламентирован ГОСТ 4543 и включает основные легирующие элементы: хром (0,9–1,3%), никель (1,3–1,7%), молибден (0,35–0,45%) и ванадий (0,15–0,25%). Углерод содержится в пределах 0,33–0,40%. Совместное присутствие никеля и молибдена повышает прокаливаемость и обеспечивает равномерность свойств по сечению, а ванадий формирует карбонитридную фазу, препятствующую росту зерна при нагреве под закалку.
После улучшения (закалка с отпуском) сталь 35ХН1М2Ф демонстрирует предел текучести не менее 850 МПа, временное сопротивление разрыву — 980–1180 МПа, относительное удлинение — не менее 12%. Ударная вязкость KCU при комнатной температуре достигает 60 Дж/см. Материал сохраняет работоспособность при температурах до 400–450 C, что позволяет применять его в узлах, испытывающих умеренный нагрев в процессе эксплуатации.
Технологические характеристики обработки
Обрабатываемость резанием стали 35ХН1М2Ф соответствует категории, типичной для легированных улучшаемых сталей. Оптимальная структура для механической обработки достигается после нормализации с высоким отпуском, обеспечивающей твердость 241–285 HB. При изготовлении деталей с высокой точностью рекомендуется предварительная черновая обработка с последующим окончательным шлифованием после термической обработки.
Свариваемость материала ограниченная — сварка возможна с предварительным подогревом до 250–350 C и последующим отпуском для снятия напряжений. Предпочтительными методами являются аргонодуговая сварка неплавящимся электродом и электрошлаковая сварка. Для ответственных сварных конструкций требуется контроль качества соединений ультразвуковой дефектоскопией.
Сортамент и геометрические параметры
Стальной круг 35ХН1М2Ф производится в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Точность прокатки — класс Б или В по ГОСТ 2590, кривизна не превышает 0,5% длины. Мерная длина составляет 2–6 м, немерная — 2–6 м с допускаемыми отклонениями. По требованию заказчика возможна поставка прутков с обрезкой концов, зачисткой поверхности или в термически обработанном состоянии.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Кривизна, % | Состояние поставки | Твердость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 0,4 | 0,5 | Г/к, нормализация | 241–285 |
| 22–50 | 0,5 | 0,5 | Г/к, улучшение | 255–302 |
| 55–120 | 0,8 | 0,4 | Г/к, нормализация | 229–269 |
Применение в промышленности
Круг 35ХН1М2Ф востребован в тяжелом машиностроении при изготовлении валов, осей, шатунов, зубчатых колес и других деталей, работающих под воздействием знакопеременных нагрузок. Материал применяется в конструкциях бурового оборудования, экскаваторов, дробилок и прокатных станов. В нефтегазовой отрасли из стали 35ХН1М2Ф изготавливают элементы фонтанной арматуры, переводники и детали насосно-компрессорного оборудования.
- Валы и оси редукторов тяжелых механизмов
- Шатуны и коленчатые валы поршневых компрессоров
- Зубчатые колеса и шестерни крупных передач
- Детали буровых установок и нефтепромыслового оборудования
- Элементы гидроцилиндров и штоки
- Крепежные изделия ответственного назначения
Преимущества материала
Ключевым преимуществом круга 35ХН1М2Ф является стабильность механических свойств при изготовлении деталей с сечением до 100 мм. Прокаливаемость стали обеспечивает получение мартенситной структуры по всему объему заготовки при закалке в масле. По сравнению с хромистыми сталями типа 40Х, материал демонстрирует более высокую вязкость при равной прочности, что критично для деталей, воспринимающих ударные нагрузки.
При заказе круга 35ХН1М2Ф необходимо указывать диаметр, класс точности, состояние поставки и группу контроля качества. Для деталей, работающих при пониженных температурах до –60 C, требуется проведение испытаний на ударный изгиб при отрицательных температурах с фиксацией значений KCV.
Вопросы и ответы
Какая термообработка рекомендуется для круга 35ХН1М2Ф?
Оптимальный комплекс свойств достигается закалкой от 850–870 C в масле с последующим отпуском при 560–620 C. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяется низкий отпуск при 180–200 C.
До какой температуры эксплуатации допустимо применение стали 35ХН1М2Ф?
Материал сохраняет прочностные характеристики при длительной работе до 400–450 C. При более высоких температурах наблюдается снижение предела ползучести и разупрочнение структуры.
Какие диаметры круга 35ХН1М2Ф доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает диаметры от 10 до 250 мм. Возможна поставка промежуточных размеров по согласованию с производителем при минимальной партии.
Чем отличается сталь 35ХН1М2Ф от стали 40ХН2МА?
Присутствие ванадия в составе 35ХН1М2Ф обеспечивает более мелкозернистую структуру и повышенную прочность при сопоставимой пластичности. Сталь 40ХН2МА не содержит ванадия и уступает по сопротивлению усталости при циклических нагрузках.
