Стальной квадрат 25С2Р: конструкционный прокат из кремнемарганцевой стали
Стальной квадрат 25С2Р — горячекатаный профиль квадратного сечения из конструкционной легированной стали марки 25С2Р, относящейся к системе кремний–марганец с регламентированным содержанием бора. Бор вводится в количестве 0,001–0,005 % и повышает прокаливаемость при малых сечениях, что позволяет получать мартенситную или бейнитную структуру по всему сечению без применения дорогостоящих легирующих элементов. Номинальная сторона квадрата — 25 мм, что соответствует сортаменту по ГОСТ 2591. Прокат поставляется в горячекатаном, термообработанном или нагартованном состоянии и применяется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках.
Химический состав и механические свойства
Марка 25С2Р нормируется по содержанию углерода 0,23–0,28 %, кремния 0,70–1,00 %, марганца 0,80–1,10 %, бора 0,001–0,005 %. Ограничиваются сера (не более 0,035 %) и фосфор (не более 0,035 %). Такое сочетание обеспечивает предел текучести не менее 355 МПа в нормализованном состоянии и до 835 МПа после закалки с отпуском. Ударная вязкость KCU при –40 C сохраняется на уровне не ниже 39 Дж/см, что важно для крепёжных элементов, эксплуатируемых в условиях отрицательных температур.
| Показатель | Нормализация | Закалка + отпуск 200 C | Закалка + отпуск 600 C | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 540 | 1180 | 780 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т, МПа | 355 | 980 | 640 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение 5, % | 20 | 9 | 14 | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | 59 | 39 | 59 | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость HRCэ | — | 40–46 | 24–30 | ГОСТ 9013 |
Технологические особенности проката
Квадрат 25С2Р поставляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках при поставке в нагартованном состоянии. Критический диаметр прокаливаемости при сквозной закалке в воде достигает 35–40 мм, в масле — 20–25 мм. Это позволяет использовать профиль 25 25 мм для деталей, у которых требуется упрочнение по всему сечению без поверхностной закалки ТВЧ. Прокат хорошо обрабатывается резанием после нормализации (твёрдость 170–210 HB) и удовлетворительно сваривается контактной сваркой; дуговая сварка требует подогрева до 150–200 C во избежание холодных трещин.
Области применения
- Крепёжные изделия повышенной прочности: болты, шпильки, штифты для металлургического и горно-шахтного оборудования.
- Детали сельскохозяйственной техники: пальцы, оси, звенья цепей, работающие при абразивном износе и ударных нагрузках.
- Элементы строительных металлоконструкций: анкерные тяги, раскосы, соединительные муфты ответственных узлов.
- Заготовки для холодной объёмной штамповки после сфероидизирующего отжига.
- Детали автомобильных шасси и подвески, подвергаемые закалке с индукционным нагревом.
- Арматура специального назначения для нефтегазовой отрасли с нормируемым пределом текучести.
Нормативная база и контроль качества
Прокат изготавливается по ГОСТ 2591 (сортамент) и ГОСТ 4543 (технические требования к легированной конструкционной стали). По согласованию сторон возможна поставка по ТУ с расширенным диапазоном механических свойств или с нормированием прокаливаемости по методу торцевой закалки. Контроль макроструктуры проводится по ГОСТ 10243, неметаллические включения оцениваются по ГОСТ 1778. Для ответственных деталей выполняется ультразвуковая дефектоскопия прутков.
Вопросы и ответы
Чем марка 25С2Р отличается от 25ХГТ?
25С2Р содержит кремний и марганец вместо хрома, титана и бора в иной пропорции. Это снижает стоимость, но уменьшает стойкость к отпускной хрупкости; 25С2Р предпочтительна для деталей, упрочняемых закалкой с индукционным нагревом.
До какой твёрдости можно закалить квадрат 25 25 мм?
При сквозной закалке в воде и низком отпуске 180–200 C достигается 40–46 HRCэ по всему сечению. В масле прокаливаемость ограничена, и сердцевина может иметь твёрдость на 5–8 единиц ниже поверхностной.
Возможна ли поставка квадрата 25С2Р в нагартованном состоянии?
Да, прокат поставляется в нагартованном состоянии с временным сопротивлением до 700 МПа. Такое исполнение применяется для холодной высадки крепежа без промежуточного отжига.
Какие виды термообработки применимы к 25С2Р?
Нормализация при 880–900 C, закалка с 860–880 C в воде или масле, отпуск 200–600 C в зависимости от требуемого сочетания прочности и вязкости. Сфероидизирующий отжиг при 740–760 C готовит структуру под холодную штамповку.
