Круг 40ХН2МА-Ш 30 мм
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН2МА-Ш ?30 мм — высокопрочный пруток из легированной стали для ответственных узлов и деталей
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН2МА-Ш
- Диаметр прутка: 30 мм
- Тип проката: Круг (калиброванный, шлифованный)
- Сортамент: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 2590-2006
- Способ производства: Горячекатаный с последующей шлифовкой (Ш)
- Класс прочности: Повышенной прочности, легированная конструкционная сталь
- Назначение: Изготовление деталей, работающих под высокими нагрузками, в условиях ударных и вибрационных воздействий
Химический состав стали 40ХН2МА-Ш (по массе, %)
Сталь марки 40ХН2МА-Ш относится к группе легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности, предназначенных для изготовления ответственных деталей в машиностроении, авиации, энергетике и оборонной промышленности. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает стабильные механические и технологические свойства.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 1,30–1,70 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности состава:
- Углерод — обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термообработки.
- Хром и никель — повышают прокаливаемость, коррозионную стойкость и износостойкость.
- Молибден — улучшает структуру зерна, повышает прочность при повышенных температурах и снижает склонность к отпускной хрупкости.
- Высокая чистота по сере и фосфору (благодаря выплавке в вакуумных печах — индекс «Ш» означает шарикоподшипниковая сталь, выплавленная с дополнительной очисткой) — гарантирует повышенную вязкость и усталостную прочность.
Механические свойства (после термообработки: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для образцов диаметром 30 мм после стандартного режима термообработки (закалка в масле с 840–860?°C, отпуск при 580–620?°C):
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 835 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 12?% |
| Относительное сужение (?) | не менее 55?% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | не менее 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание: Механические свойства могут варьироваться в зависимости от режима термообработки. Для максимальной прочности и вязкости рекомендуется контролируемый отпуск с медленным охлаждением.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,25 мкОм·м |
| Теплопроводность при 100?°C | 36 Вт/(м·К) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·К) |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН2МА-Ш в условиях переменных температур и длительных циклических нагрузок. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии деталей при нагреве.
Технологические свойства
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка. Применяются методы аргонодуговой (TIG) и электродуговой сварки с использованием низководородных электродов. |
| Обрабатываемость резанием | Удовлетворительная в отожжённом состоянии (HB 229–269). После закалки обработка возможна только абразивными методами. Рекомендуемые скорости резания: при черновой обработке — 60–80 м/мин, чистовой — 100–120 м/мин. |
| Обрабатываемость давлением | Хорошая в нагретом состоянии. Температурный диапазон ковки: 1180–800?°C. Заготовки охлаждаются медленно (в яме или под шлаком) для предотвращения трещин. |
| Шлифуемость | Высокая. Благодаря однородной структуре и низкому содержанию неметаллических включений достигается высокая чистота поверхности (до Ra 0,4 мкм). |
| Коррозионная стойкость | Умеренная. Склонна к атмосферной коррозии при длительном хранении. Рекомендуется применение консервационных масел. |
Вес и расчётные данные
- Вес одного погонного метра (1 м):
m=4??d2??=43,1416?(3,0)2?7,85?5,55 кг/м - Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
L=5,551000?180,18 м
Таким образом, в одной тонне круга 40ХН2МА-Ш ?30 мм содержится около 180 метров. Эта информация важна при расчёте расхода материала, транспортировки и планирования закупок.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40ХН2МА-Ш подвергается следующим режимам термообработки:
- Закалка:
- Нагрев до 840–860?°C (в соляных ваннах или в защитной атмосфере)
- Выдержка: 60–90 минут (в зависимости от сечения)
- Охлаждение: в масле (скорость охлаждения 10–15?°C/с)
- Отпуск:
- Температура: 580–620?°C
- Выдержка: 2–3 часа
- Охлаждение: на воздухе
Цель термообработки: формирование мелкозернистой сорбитообразной структуры, обеспечивающей высокую прочность и вязкость одновременно.
Структура и микроструктура
После термообработки структура стали представляет собой мелкодисперсный сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидами. Зерно — не крупнее 5 балла по шкале ГОСТ 5639-82. Отсутствие крупных включений и цепочек сульфидов подтверждается ультразвуковым контролем (УЗК), что особенно важно для деталей, работающих под циклическими нагрузками.
Области применения (не менее 1000 слов)
Круг 40ХН2МА-Ш ?30 мм — это универсальный конструкционный материал, применяемый в отраслях, где к деталям предъявляются максимальные требования по прочности, износостойкости, усталостной выносливости и надёжности. Благодаря сочетанию высокой прочности и достаточной пластичности, а также улучшенной чистоте металла (индекс «Ш»), данный пруток используется для изготовления ответственных деталей, работающих в экстремальных условиях.
1. Авиационная и космическая промышленность
В авиадвигателях и шасси самолётов применяются валы, оси, шестерни, болты и шпильки, подвергающиеся вибрациям, ударным нагрузкам и перепадам температур. Круг 40ХН2МА-Ш идеально подходит для производства таких деталей, как:
- Валы компрессоров и турбин
- Оси шасси
- Кронштейны крепления двигателей
- Рычаги управления
Высокая усталостная прочность и ударная вязкость позволяют деталям выдерживать миллионы циклов нагружения без разрушения.
2. Машиностроение и станкостроение
В станках с ЧПУ, прессах, ковочных машинах используются валы, шпиндели, шестерни, штоки и другие элементы привода. Сталь 40ХН2МА-Ш обеспечивает:
- Долговечность при высоких скоростях вращения
- Стойкость к контактным напряжениям
- Устойчивость к износу
Примеры: шпиндели токарных станков, валы редукторов, шестерни коробок передач.
3. Энергетика и турбостроение
В паровых и газовых турбинах, генераторах, насосах и компрессорных установках применяются роторы, валы, болты крепления, шатуны. Здесь критичны:
- Стабильность свойств при повышенных температурах
- Сопротивление ползучести
- Высокая чистота металла
Круг 40ХН2МА-Ш обеспечивает надёжность в условиях длительной эксплуатации под нагрузкой.
4. Нефтегазовое оборудование
В буровых установках, насосах, клапанах, штангах и соединительных элементах используются детали из этой стали. Особенно важно:
- Сопротивление коррозии в агрессивных средах (при наличии покрытий)
- Высокая прочность при динамических нагрузках
Пример: штоки насосов, шестерни редукторов буровых станков.
5. Военная и оборонная промышленность
В танках, бронетехнике, артиллерийских системах, подводных лодках применяются детали, требующие максимальной надёжности. Сталь 40ХН2МА-Ш используется для:
- Осей гусениц
- Шестерён трансмиссии
- Болтов крепления брони
- Элементов прицельных систем
6. Автомобильная промышленность (спецтехника и гоночные автомобили)
В гоночных болидах, внедорожниках, тяжёлой технике — валы КПП, полуоси, шестерни дифференциала. Сталь выдерживает экстремальные нагрузки и перегрев.
7. Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, детали тормозных систем — всё это изготавливается из сталей с высокой усталостной прочностью. Круг 40ХН2МА-Ш подходит для таких задач.
8. Робототехника и прецизионные механизмы
В промышленных роботах, манипуляторах, станках с высокой точностью используются валы и оси, требующие стабильности размеров и высокой жёсткости. Шлифованная поверхность круга позволяет достичь высокой точности без дополнительной обработки.
9. Медицинское оборудование (высоконагруженные узлы)
В аппаратах МРТ, рентгеновских установках, хирургических роботах — детали приводов и креплений, где важна надёжность и долговечность.
10. Научные и исследовательские установки
В ускорителях частиц, вакуумных камерах, криогенных системах — несущие элементы, работающие при низких температурах. Сталь сохраняет вязкость даже при -40?°C.
Преимущества товара
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость
- Хорошая шлифуемость и обрабатываемость
- Повышенная чистота металла (низкое содержание S, P, неметаллических включений)
- Стабильные свойства по длине прутка
- Соответствие ГОСТ и международным аналогам (например, 40CrNiMoA по DIN)
Данный товар можно приобрест в ООО «Металлотрейд» — надёжном по