Стальной пруток 35Г1Р: конструкционная марганцовистая сталь для ответственных деталей
Стальной пруток 35Г1Р — горячекатаный сортовой прокат из конструкционной низколегированной стали марганцовистой группы, микролегированной бором. Марка 35Г1Р регламентируется ГОСТ 4543 и поставляется в виде круглого прутка диаметром 12–180 мм, а также квадрата и шестигранника. Бор вводится в количестве 0,001–0,005 % и повышает прокаливаемость без увеличения углеродного эквивалента, что снижает риск закалочных трещин при термической обработке крупногабаритных деталей.
Химический состав и структура
Среднее содержание углерода — 0,35 %, марганца — 1,0–1,4 %. Такое соотношение обеспечивает устойчивый перлито-ферритный класс структуры после нормализации и глубину прокаливаемости до 35–45 мм в критическом сечении при закалке в масле. Ограничение кремния (0,17–0,37 %) и фосфора (не более 0,030 %) снижает склонность к отпускной хрупкости второго рода.
- Углерод (C) — 0,32–0,40 %
- Марганец (Mn) — 1,00–1,40 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Бор (B) — 0,001–0,005 %
- Сера (S) — не более 0,035 %
- Фосфор (P) — не более 0,030 %
Механические свойства после термообработки
Пруток 35Г1Р применяется преимущественно в термоулучшенном состоянии. Закалка от 850–870 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C формирует сорбитную структуру с оптимальным сочетанием прочности и ударной вязкости. Для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, режим отпуска корректируют по критерию хладноломкости — порог хрупкости смещается ниже –40 C.
| Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Нормализация | 590–740 | 345 | 18 | 59 |
| Закалка + отпуск 600 C | 880–1080 | 735 | 12 | 49 |
| Закалка + отпуск 560 C | 980–1180 | 835 | 10 | 39 |
Технологические особенности обработки
Пруток 35Г1Р удовлетворительно обрабатывается резанием в нормализованном состоянии (HB 187–217) и хуже — после закалки. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка сварного соединения. Прокаливаемость, обеспеченная бором, позволяет применять сквозную закалку для деталей сечением до 40 мм без использования дорогостоящих легирующих элементов — никеля и молибдена.
Области применения
- Шпиндели и валы металлорежущих станков, работающие при кручении и изгибе
- Зубчатые колёса и полуоси редукторов подъёмно-транспортного оборудования
- Штоки гидроцилиндров экскаваторов и строительной техники
- Крепёжные детали повышенной прочности для нефтегазового оборудования
- Тяги и рычаги тормозных систем железнодорожного подвижного состава
- Втулки и пальцы шарнирных соединений сельскохозяйственных машин
Нормативная база и сортамент
Поставка осуществляется по ГОСТ 4543 (сортовой прокат) и ГОСТ 2590 (круглый прокат). Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении. Допуски на диаметр для горячекатаного проката — по В1, В2, В3; для калиброванного — h9, h10, h11. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для калиброванного сортамента.
Вопросы и ответы
Чем сталь 35Г1Р отличается от 35Г2?
Марка 35Г1Р содержит 1,0–1,4 % марганца и микродобавку бора, тогда как 35Г2 — 1,4–1,8 % марганца без бора. Бор в 35Г1Р обеспечивает сопоставимую прокаливаемость при меньшем содержании марганца, что улучшает свариваемость и снижает склонность к росту зерна.
До какого сечения прокаливается пруток 35Г1Р?
При закалке в масле сквозная прокаливаемость достигается в сечениях до 35–45 мм. Для деталей большего диаметра применяют закалку в воде или водополимерной среде с обязательным контролем отсутствия закалочных трещин.
Возможна ли сварка прутка 35Г1Р без последующей термообработки?
Нет. Из-за содержания углерода 0,35 % и марганца до 1,4 % в зоне термического влияния образуются закалочные структуры. Сварка выполняется с подогревом 150–200 C, после чего требуется высокий отпуск при 600–650 C для снятия напряжений.
Какой режим термообработки обеспечивает максимальную ударную вязкость?
Закалка от 860 C в масле с отпуском при 600–620 C даёт KCU не менее 49 Дж/см при в 880–1080 МПа. Повышение температуры отпуска выше 650 C снижает прочность без существенного прироста вязкости.
