35ХМ: состав, свойства и применение хромомолибденовой стали

Q: Как выбрать подходящий круглый прокат из стали 35ХМ для изготовления валов и шестерён?

При выборе круглого проката 35ХМ учитывают диаметр заготовки и требуемые механические свойства. Для прутка диаметром 25 мм по ГОСТ 4543-71 предел прочности составляет 930 МПа, предел пропорциональности 835 МПа, относительное удлинение 12 % и сужение 45 %. Если деталь работает при температурах до 450–500 °С под большими нагрузками, следует проверить соответствие показателей режиму эксплуатации. Для заготовок большего размера показатели прочности снижаются, поэтому нужно сопоставить размер и требуемую прочность.

Q: Какие особенности свариваемости у стали 35ХМ и как их учитывать при проектировании?

Сталь 35ХМ оценивается как ограниченно свариваемая. Для получения качественных соединений требуется подогрев до 100–120 °С перед сваркой и термическая обработка после неё. Материал также чувствителен к флокенам, что нужно учитывать при выборе технологии и режима сварки. Если конструкция предполагает сварные узлы, рекомендуется предусмотреть возможность последующей термообработки и контроль качества сварного шва.

Q: При каких температурах можно использовать детали из стали 35ХМ?

Сталь 35ХМ характеризуется как жаропрочная релаксационностойкая марка и предназначена для работы при температурах до 450–500 °С. Материал применяют для валов, шестерён, шпинделей, фланцев, дисков, штоков и других ответственных деталей, работающих в условиях больших нагрузок и скоростей. Физические свойства приведены для диапазона от 20 до 600 °С, что позволяет оценить изменение модуля упругости, коэффициента линейного расширения и теплопроводности в зависимости от температуры эксплуатации.

35ХМ относится к хромомолибденовым сталям и характеризуется как жаропрочная релаксационностойкая марка. Материал предназначен для изготовления ответственных деталей, работающих при больших нагрузках и скоростях, в том числе при температурах до 450–500 °С. В справочных данных указаны поставки в виде поковок, сортового и фасонного проката, листов и полос.

Назначение и особенности стали 35ХМ

Марку применяют для валов, шестерён, шпинделей, шпилек, фланцев, дисков, покрышек, штоков и других деталей, для которых в исходных данных указана работа при значительных нагрузках и скоростях. Перечень деталей определяет область использования материала без привязки к одной конкретной форме проката.

В качестве заменителей в справочнике приведены стали 40Х, 40ХН, 30ХМ и 35ХГСА. Для 35ХМ также указаны зарубежные аналоги, однако соответствие конкретной замене необходимо рассматривать с учётом требований к изделию, форме поставки и нормативному документу.

Химический состав и технологические характеристики

Основу состава формируют углерод, кремний, марганец, хром и молибден. Сера и фосфор ограничены значениями до 0,035 %, содержание никеля и меди также задано верхними пределами. Диапазоны приведены в процентах по данным справочной документации.

Элемент	Содержание, %
Углерод C	0,32–0,40
Кремний Si	0,17–0,37
Марганец Mn	0,40–0,70
Никель Ni	до 0,30
Сера S	до 0,035
Фосфор P	до 0,035
Хром Cr	0,80–1,10
Молибден Mo	0,15–0,25
Медь Cu	до 0,30

Свариваемость оценивается как ограниченная. Материал чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости. Критические точки указаны следующим образом: Ac1 755 °С, Ac3 или Acm 800 °С, Ar3 или Arcm 750 °С, Ar1 695 °С.

Тип материала: хромомолибденовая сталь.
Свариваемость: ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Температура эксплуатации, указанная в справочных данных: до 450–500 °С.

Механические и физические свойства

Механические показатели при температуре 20 °С зависят от вида поставки и размера. Для прутка диаметром 25 мм по ГОСТ 4543-71 приведены предел кратковременной прочности 930 МПа, предел пропорциональности 835 МПа, относительное удлинение 12 % и относительное сужение 45 %. Для поковок значения меняются с увеличением максимальной толщины.

Изделие	Размер или толщина	Прочность, МПа	Предел пропорциональности, МПа	Удлинение, %	Сужение, %
Пруток по ГОСТ 4543-71	Ø 25 мм	930	835	12	45
Поковка	до 100 мм	950	750	13	42
Поковка	до 120 мм	900	710	13	42
Поковка	до 150 мм	800	600	14	45
Поковка	до 200 мм	700	500	16	45

Ударная вязкость KCU для прутка по ГОСТ 4543-71 указана на уровне 780 кДж/м². Для поковок в зависимости от приведённого режима и варианта поставки приведены значения 650 или 600 кДж/м². Для прутка обозначена закалка и отпуск, для поковок указана закалка при 850–880 °С в масле и отпуск при 585–650 °С.

Физические данные приведены для диапазона температур от 20 до 600 °С. При 20 °С модуль упругости составляет 2,18 × 10⁵ МПа, плотность 7820 кг/м³, удельная теплоёмкость 328 Дж/(кг·град). При 100 °С указаны коэффициент линейного расширения 12,3 × 10⁻⁶ 1/град, теплопроводность 40,6 Вт/(м·град), плотность 7800 кг/м³, теплоёмкость 462 Дж/(кг·град) и удельное электросопротивление 360 × 10⁻⁹ Ом·м.

Виды поставки и выбор проката

В документации перечислены поковки, сортовой и фасонный прокат, листы и полосы. Для поковок указан ГОСТ 8479-70. Сортовой и фасонный прокат связан с ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006, а также с ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. Для листов и полос приведён ГОСТ 103-2006.

При подборе материала для детали сопоставляют требуемую форму заготовки, размер или толщину, показатели прочности и режим термической обработки. Для сварных конструкций отдельно учитывают ограниченную свариваемость. Если изделие изготавливается из поковки, показатели нужно соотносить с её максимальной толщиной, поскольку в справочных таблицах механические свойства приведены раздельно.

Прокат 35ХМ в ассортименте

В каталоге материал представлен в категориях «Круг стальной», «Прутки круглые стальные», «Легированный круг» и «Конструкционный круг». Эти разделы объединяют варианты круглого проката, связанные с маркой, и помогают перейти от справочных данных к выбору конкретного вида изделия.

Категория

Металл

Документы

35ХМ