25ХГСА относится к конструкционным легированным сталям хромокремнемарганцового типа. Материал применяют для ответственных сварных и штампованных деталей, работающих в улучшенном состоянии. В справочных данных для этой марки также указан заменитель 20ХГСА, а среди зарубежных аналогов приведены 25ChGSA по BDS и 25HGS по PN.
Как расшифровать состав и оценить свойства стали?
Обозначение отражает легирующие элементы, присутствующие в составе: хром, кремний и марганец. В химическом составе углерод находится в диапазоне 0,22–0,28 %, кремний составляет 0,9–1,2 %, марганец 0,8–1,1 %, а хром 0,8–1,1 %. Содержание никеля и меди ограничено значением до 0,3 % для каждого элемента. Серы и фосфора допускается до 0,025 %.
Критические точки стали составляют Ac1 = 755 °C, Ac3 (Acm) = 840 °C и Ar1 = 690 °C. В переданных данных свариваемость определена как неограниченная. Одновременно материал чувствителен к флокенам и склонен к отпускной хрупкости, поэтому сведения о состоянии поставки и выбранной термообработке имеют значение при оценке конкретной партии.
- Химический состав проверяют по диапазонам углерода, кремния, марганца и хрома, а также по предельному содержанию никеля, меди, серы и фосфора.
- Для механических показателей нужно учитывать сортамент, нормативный документ и размер изделия.
- Для прутка в справочных данных приведён режим: закалка при 880 °C в масле и отпуск при 480 °C в воде.
- Для листов указаны состояния после нормализации либо после закалки и отпуска.
- При выборе материала учитывают чувствительность к флокенам и склонность к отпускной хрупкости.
Какие варианты проката и параметры указаны в справочнике?
Материал поставляется в виде сортового и фасонного проката, листов и полос. В связанных разделах каталога представлены холоднокатаные листы, горячекатаные листы и конструкционный лист. Нормативные документы зависят от вида поставки: для сортового и фасонного проката приведены ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. Для листов и полос указаны ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 82-70, ГОСТ 11268-76 и ГОСТ 11269-76.
Механические свойства зависят от формы проката и состояния материала. Для прутка диаметром 15 мм приведены предел кратковременной прочности 1080 МПа, предел пропорциональности 835 МПа, относительное удлинение 10 % и относительное сужение 40 %. Для листов в таблице зафиксированы значения прочности 490–690 МПа при относительном удлинении 21 %, а также вариант с прочностью 1030 МПа и удлинением 10 %.
| Показатель | Вид проката или состояние | Значение |
|---|
| Углерод C | Химический состав | 0,22–0,28 % |
| Кремний Si | Химический состав | 0,9–1,2 % |
| Марганец Mn | Химический состав | 0,8–1,1 % |
| Хром Cr | Химический состав | 0,8–1,1 % |
| Предел прочности | Пруток, диаметр 15 мм | 1080 МПа |
| Предел пропорциональности | Пруток, диаметр 15 мм | 835 МПа |
| Относительное удлинение | Пруток, диаметр 15 мм | 10 % |
| Относительное сужение | Пруток, диаметр 15 мм | 40 % |
| Ударная вязкость KCU | Пруток после закалки и отпуска | 590 кДж/м2 |
| Твердость после отжига | По ГОСТ 4543-71 | HB 10-1 = 217 МПа |
| Твердость нормализованного толстого листа | По ГОСТ 11269-76 | HB 10-1 = 149–207 МПа |
Таблица показывает различие между характеристиками прутка и листового проката. Максимальные приведённые значения прочности относятся к прутку и отдельному варианту листа, тогда как для листов также указаны диапазоны прочности и показатель удлинения 21 %. Ударная вязкость 590 кДж/м2 относится к прутку после указанного режима закалки и отпуска, поэтому переносить её на другие виды проката без учёта состояния материала нельзя.
Физические свойства также зависят от температуры. При 20 °C модуль упругости составляет 2,13 × 105 МПа, теплопроводность 35 Вт/(м·град), плотность 7850 кг/м3, удельная теплоёмкость 306 Дж/(кг·град). При 100 °C приведены значения модуля упругости 2,06 × 105 МПа, коэффициента линейного расширения 12,2 × 10-6 1/град, теплопроводности 36 Вт/(м·град), плотности 7830 кг/м3, теплоёмкости 496 Дж/(кг·град) и удельного электросопротивления 338 × 10-9 Ом·м. В диапазоне от 200 до 800 °C в справочнике приведены отдельные значения этих параметров.
Подбор проката 25ХГСА по форме и нормативному документу