Применение
У стали 35Х весьма специфическое, но большое значение, так как именно из этой стали чаще всего изготовляются наиболее важные части различных механизмов, в числе которых валы двигателей внутреннего сгорания, зубчатые передачи вращательного движения, а также оси и в некоторых случаях кольцевые рельсы.
Что объединяет все эти предметы между собой? Как минимум то, что от их прочности зависит достаточно многое, что уже говорит нам кое-что о возможностях стали, из которой, собственно, они изготовлены. Вышеперечисленные детали чаще всего подвержены воздействию вибрации. Это значит, что деталь должна сочетать в себе прочность, дабы выполнять свою основную функцию, но в то же время быть достаточно пластичной и упругой, чтобы под действием вибрации не получать микротрещины, которые спустя некоторое количество времени приведут к поломке.
Способы обработки стали 35
В процессе производства металлопроката, деталей сталь 35 подвергают:
- нормализации (отжигу);
- закалке с низким отпуском;
- закалке ТВЧ.
Сырье куют при температурном режиме от 1280 оС до 750 оС с последующим охлаждением, обрабатывают резанием, применяя технологию оптимального отжига, повышающего предел упругости сплава.
Что касается свариваемости, то в ГОСТе данную возможность классифицируют как ограниченную. Если сталь 20 сваривается без ограничений, за исключением деталей, прошедших химико-термическую подготовку, то марка стали 35 «более требовательна» — необходим подогрев и специальная термообработка. Основные рекомендуемые способы сваривания – РДС, ЭШС, АДС под флюсом с газовой защитой.
Сталь 35 (ГОСТ 1050-88) проходит закалку. По сути, это нагрев сплава до температуры выше критической или, как еще уточняют, температуры растворения избыточных фаз. В результате из структуры аустенита образуется неустойчивая, метастабильная структура мартенсит. Так, для стали 35 температура закалки составляет от 850 до 870 оС. После ее проведения твердость стали 35 – 45 HRC. Таблицы твердости проката после обработки ниже:
| твердость HB, не более | |||
| для горячекатаного и кованного проката | для калиброванного проката и со специальной отделкой поверхности | ||
| без термической обработки | после отжига или высокого отпуска | нагартованного | отожженного или высокоотпущенного |
| 207 | — | 229 | 187 |
| твердость, HB, не более | временное сопротивление | относительное сужение, %, не менее | |
| после отпуска или обычного отжига | после сфероидизирующего отжига | ||
| прокат горячекатаный и горячекатаный со специальной отделкой поверхности | прокат калиброванный и калиброванный со специальной отделкой поверхности | ||
| 163 | 187 — не более 590(60) | не более 540 (55) | 45 |
Для данной марки рекомендуют закалку с низким отпуском. Это означает, что обработку лучше проводить при температуре не выше 160 — 200 оС. При таких условиях происходит требуемое снижение закалочных напряжений, мартенсит превращается уже в отпущенный мартенсит без заметного снижения твердости стали 35, повышается ее прочность, улучшается вязкость.
О применении сплава
Сталь 35 (ГОСТ 1050-88), характеристики и ее основные эксплуатационные свойства неизменно востребованы многими строительными компаниями и организациями, машиностроительными и станко-инструментальными заводами.
Металлоконструкции, в том числе, и арматурные, фасонный прокат (круг, шестигранник ст35), а также валы различного назначения, оси и цилиндры, шестерни, шатуны и диски, шпиндели и траверсы – все это производят из конструкционной углеродистой качественной стали марки 35.
Здесь есть смысл заметить, что данный среднеуглеродистый сплав редко применяют при изготовлении некоторых крупногабаритных деталей и механизмов, поскольку сырье тяжело прокаливать. К тому же имеют место потери в механических показателях.
Виды поставки и ГОСТы
Твердость и плотность стали 35, ее практичность и невысокая стоимость оценена многими отечественными потребителями. Благодаря существованию стали 35 с ее характеристиками, пока еще ждут применения:
Фасонный прокат проверенного заводского качества, выполненный в соответствии с ГОСТами 2590-2006 (круг г/к ст. 35), 2879-2006, 2591-2006, 8509-93, 8240-97, 8510-86, 8239-89, 10702-78.
- листы толстые (ГОСТы 1577-93, 19903-74, 4041-71);
- листы тонкие (ГОСТ 16523-97);
- шлифованный пруток, серебрянка (ГОСТы 10702-78 и 14955-77);
- калиброванные круги (ГОСТы 8560-78, 7417-75, 8559-75, 10702-78);
- полосы (ГОСТы, 103-2006, 82-70,1577-93);
- ленты (ГОСТ 2284-79);
- проволока (ГОСТы, 5663-79 и 17305-91);
- поковки, кованые заготовки по ГОСТам 8479-70 и 1133-71;
- трубы в соответствии с ГОСТами 8731-74, 8734-75, 8732-78 и 8733-74.
ГОСТ
Теперь стоит узнать, как сталь 35Х именуется на самом деле. Согласно нормативным документам, это конструкционная легированная хромистая сталь. И, благодаря еще советской системе наименования марок стали, мы даже можем узнать некоторую подноготную этой марки сплава. К примеру:
- Обозначение «сталь» дает нам понять, что сталь подпадает под категорию «Качественная». Это значит, что в составе стали 35Х количество вредных примесей ниже, чем у стали обыкновенного качества.
- Цифра 35 отсылает нас к процентному содержанию углерода в составе сплава – в среднем 0,35 процента.
- Буква «Х» в конце аббревиатуры сообщает нам о повышенном содержании в составе стали такого легирующего элемента, как хром.
Химический состав
Различные химические элементы могут изменять эксплуатационные характеристики получаемых материалов. Марка стали 35 характеризуется следующим соотношением химических элементов:
- Основной состав представлен железом. Он включается в состав практически всех сплавов, в данном случае концентрация около 97%.
- Твердость и другие качества связаны с углеродом. В рассматриваемом случае концентрация этого химического элемента составляет от 0,32 до 0,4%.
- В состав включается кремний, марганец и никель. Они определяют основные эксплуатационные характеристики. Концентрация никеля не более 0,25%, марганца в диапазоне от 0,5 до 0,8%. На кремний приходится всего 0,17-0,37% состава.
Лист стальной 140х500 мм сталь 35
Вредные компоненты выдерживаются в определенном диапазоне, что позволяет выдерживать более высокие эксплуатационные характеристики. Современные технологии производства позволяют повысить качество материала.
Расшифровка стали: индекс 35 показывает, что в сплаве содержится 0,35% углерода, а остальные элементы составляют незначительное количество.
Лигатура и характеристики
Как и в любом другом случае, характеристики стали 35Х очень сильно зависят от легирующих элементов, входящих в ее состав. Именно они наделяют сталь основными свойствами, необходимыми для тех или иных условий. Для 35Х состав химических добавок таков:
- Углерод – значительно повышает прочность и твердость стали, снижая пластичность – 0,35 %.
- Кремний – незначительно повышает прочность, при этом не влияя на общую хрупкость – 0,22 %.
- Марганец – прибавляет стали прочности, стойкости к ударным нагрузкам, не урезая ее в пластичности – 0,65 %.
- Хром – незначительно повышающий твердость стали и защищающий ее от коррозии, путем образования оксидной пленки – 0,95 %.
- Медь – также положительно влияет на коррозионную стойкость стали – до 0,3 %.
- Никель – аналогично повышает стойкость к окислению, а также прочность и гибкость – до 0,3 %.
Мы упоминали так называемые вредные примеси, содержащиеся в стали 35Х. Такие примеси, как сера и фосфор как раз неблагоприятно влияют на структуру, и, как следствие, на качество получаемой стали. Однако их содержание зачастую мизерно и в данном случае составляет всего лишь 0,035 % каждый.
Химический состав, основные характеристики
Уже в обозначении стали 35 – характеристики сплава. Простая цифровая информация указывает, пожалуй, на самое важное – процентное содержание углерода при незначительном объеме примесей, что и определяет целый ряд востребованных потребителем свойств.
Химические элементы в процентном соотношении распределены следующим образом: Fe – примерно 97, C – 0,32- 0,4, Si – 0,17- 0,37, Mn – 0,5-0,8. Ni, Cr, Cu составляют по 0,25, а вот P, S и As – соответственно, 0,035, 0,040 и 0,08.
Сталь 35, характеристики ее, обусловлены принадлежностью к классу среднеуглеродистых сплавов, куда также входят стали марок 30, 40, 45 и 50. Сырье отличается высокими прочностными свойствами, при этом не обладает ни пластичностью, ни вязкостью низколегированных сталей, что, впрочем, и не требуется. Механические свойства подробно расписаны в таблицах ГОСТа 1050-88
| Механические свойства, не менее | ||||
| Предел текучести, H/мм2 (кгс/мм2) | Временное сопротивление разрыву, H/мм2 (кгс/мм2) | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс * м/см2) | Относительное удлинение | Относительное сужение |
| % | ||||
| 315(32) | 530(54) | 69(7) | 20 | 45 |
Аналоги
Уверены, вы не удивитесь, узнав тот факт, что аналоги марки стали 35Х широко применяются во многих странах мира и выпускаются тамошними металлургическими заводами, однако носят совершенно иные наименования. Это, кстати, тоже совсем не удивительно. Ведь система наименования марок стали у разных государств может отличаться. Именно поэтому важно ознакомиться хотя бы с парой-тройкой зарубежных наименований и, по возможности, запомнить их. Мало ли, пригодится.
Вот специально для вас небольшой список:
- Соединенные Штаты Америки – 5132 или 5135
- Евросоюз – 1.7033 или 34Cr4
- Китай – 35Cr
- Япония – SCr430 или SCr435
Теперь, имея в голове этот перечень, вы точно сможете определить марку стали, аналогичную 35Х. Пригодится ли вам это — другой вопрос, на который вы должны ответить сами.
Основные характеристики
Основные характеристики во многом определяют область применения металла. Сталь 35 характеризуется следующими качествами:
- Плотность Стали 35 составляет 7826 кг/м3 при температуре 20 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что показатель снижается при повышении температуры. Серьезное повышение температуры приводит к перестроению структуры, она становится более пластичной. Показатель плотности учитывается при проведении различных расчетов. К примеру, нужно проводить расчет оказываемого давления на несущие конструкции.
- При выборе металла уделяется внимание показателю твердости. В рассматриваемом случае твердость составляет 163 МПа. Сталь М35 может подвергаться различной термической обработке, которая направлена на повышение твердости поверхностного слоя. Часто в качестве термической обработки применяется технология нормализации, которая делает структуру более однородной и устойчивой к воздействию высоких нагрузок.
- Степень свариваемости ограничена. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев заготовки. За счет подогрева структуры стало возможным использование различных технологий сваривания. Для повышения качества получаемого шва после сварки проводится дополнительная термическая обработка.
- Структура не склонна к отпускной хрупкости. При термической обработке выполняется отпуск, который снижает внутренние напряжения. Слишком высокая хрупкость определяет то, что при ударе и другой динамической нагрузке могут появляться структурные трещины.
- Материал подвергается резанию. Это свойство определяет то, что материал часто поставляется на машиностроительные заводы где устанавливается большое количество токарного и фрезеровального оборудования. Поставляемые заготовки могут обрабатываться при использовании обычных резцов. Существенно повысить качество и скорость обработки можно за счет использования резцов с твердосплавными пластинами.
Механические свойства ст 35
Рассматриваемый металл может подвергаться ковке при температуре 1280 градусов Цельсия. Охлаждение может проводится при применении масла или на открытом воздухе, выбор проводится в зависимости от размеров заготовки.
