Сталь 25Л: назначение и основные особенности

Сталь марки 25Л предназначена для производства деталей и сварно-литых конструкций, которые работают при температурах в диапазоне от −40 до +450 °C. Цифра «25» указывает на примерное содержание углерода (около 0,25%), а буква «Л» означает, что сталь является литейной.

Аналогами, близкими по параметрам, считаются 20Л и 30Л, однако сталь 25Л нередко выбирают за её хорошее сочетание механических свойств и доступности. Сфера её применения включает:

Станины прокатных станов;
Шкивы, траверсы, поршни, буксы, крышки цилиндров;
Плиты настильные, рамы рольгангов и тележек;
Мульды, корпуса подшипников и другие ответственные узлы.

Химический состав (в %)

Элемент	C	Mn	Si	Cr	Ni	Cu	S	P
Содержание	0,22–0,30	0,35–0,90	0,20–0,52	≤0,30	≤0,30	≤0,30	≤0,045	≤0,040

Обозначения: C — углерод, Mn — марганец, Si — кремний, Cr — хром, Ni — никель, Cu — медь, S — сера, P — фосфор.

Механические свойства

В зависимости от способа термообработки и толщины сечения сталь 25Л может иметь разные показатели прочности и пластичности. Ниже приведены некоторые из характерных режимов обработки и соответствующие значения механических свойств.

1. Механические свойства при нормализации и закалке

Режим термообработки	Сечение (мм)	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)
Нормализация 880–900 °C, отпуск 610–630 °C	До 100	≥240	≥450	≥19	≥30	≥40
Закалка 870–890 °C (вода), отпуск 610–630 °C	До 100	≥300	≥500	≥22	≥33	≥35
Нормализация 900 °C, охлаждение на воздухе	До 400	305–315	520–530	21–23	27–28	62–64
Нормализация 900 °C, воздух, затем закалка 880 °C + отпуск 580 °C	До 400	≈365	≈580	≈22	≈44	≈88

2. Механические свойства при повышенных температурах

При отжиге (900 °C, охлаждение в печи) и дальнейших испытаниях на разных температурах:

Темп. испытания (°C)	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)
20	205–225	420–480	22–33	37–51	54–108
100	195–225	400–450	15–27	36–46	88–127
200	165–195	360–420	16–28	40–58	98–157
300	155–195	370–450	14–26	34–43	88–137
400	155–195	340–450	15–28	30–60	68–98
500	125–160	255–295	26–34	60–75	54–83
600	80–120	110–160	24–36	59–73	59–117

При нормализации (900 °C, охлаждение на воздухе) и отпуске (620–680 °C, охлаждение на воздухе) показатели немного меняются:

Темп. испытания (°C)	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)
20	235–265	≈490	22–26	37–51	54–68
200	≈225	≈460	16–20	40–45	108–117
300	≈225	≈470	14–17	24–31	98–127
400	≈225	≈430	18–21	54–62	≈78
500	≈185	≈245	≈22	≈70	≈54
600	≈130	≈145	22–27	≈73	≈59

3. Механические свойства при 20 °C в зависимости от тепловой поддержки

Режим термообработки	Тепловая выдержка	σ_0,2 (МПа)	σ_в (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (Дж/см²)
Отжиг 900 °C	450 °C, 10000 ч	≈245	≈490	≈23	≈35	≈39
–	500 °C	≈220	≈475	≈26	≈47	≈49

Примечания к обозначениям:

σ_0,2 — условный предел текучести;
σ_в — временное сопротивление разрыву;
δ₅ — относительное удлинение после разрыва;
ψ — относительное сужение;
KCU — ударная вязкость.

Температура критических точек

A_с1 ≈ 735 °C
A_с3 (A_см) ≈ 840 °C
A_р (A_рсм) ≈ 824 °C
A_р1 ≈ 680 °C

Ударная вязкость (без термообработки)

Температура (°C)	KCU (Дж/см²)	Состояние поставки
20	≈48	Без термообработки
−20	≈13
−40	≈7

Технологические свойства

Наименование свойства	Показатель
Свариваемость	Ограниченно свариваемая (РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС). Требуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием	Хорошая в нормализованном состоянии (примерная твёрдость по Бринеллю: 130–180)
Флокеночувствительность	Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна

Сокращения:
РДС — ручная дуговая сварка,
АДС — автоматическая дуговая сварка,
ЭШС — электрошлаковая сварка.

Литейные свойства

Наименование свойства	Значение
Температура начала затвердевания	≈1490–1504 °C
Показатель трещиноустойчивости	1,0
Склонность к образованию усадочных раковин	1,0
Жидкотекучесть	1,0
Линейная усадка	2,2–2,3%
Склонность к образованию усадочной пористости	1,0

Вывод и рекомендации

Сталь 25Л — оптимальный выбор для крупногабаритных отливок и сварно-литых конструкций, когда важна работоспособность в широком температурном диапазоне. Несмотря на ограниченную свариваемость (требуется подогрев и термообработка), она демонстрирует хорошие механические и литейные показатели. Область применения охватывает прокатные станы, элементы транспортных и грузоподъёмных систем, а также ответственные детали, подвергающиеся динамическим нагрузкам.

Информация о стали 25Л взята из книги «Марочник сталей и сплавов» (авт. В. Г. Сорокин, В. А. Мирмельштейн, изд. 1989 г.) и дополнена практическим опытом специалистов «ОборонСпецСплав». Для уточнения технических нюансов и помощи в подборе оптимальных режимов термообработки обращайтесь к нашим экспертам.