Круг 40ХН2МА-Ш 40 мм

Круг 40ХН2МА-Ш ?40 мм — высокопрочный пруток из легированной стали для ответственных узлов и механизмов

Основные технические характеристики:

• Марка стали: 40ХН2МА-Ш
• Диаметр прутка: 40 мм
• Тип проката: Круг (горячекатаный / калиброванный)
• Класс прочности: Повышенный
• Сортамент: ГОСТ 4543-71
• Назначение: Изготовление деталей, работающих под высокими нагрузками, в условиях ударных и вибрационных воздействий

Химический состав стали 40ХН2МА-Ш (по ГОСТ 4543-71), %

Сталь марки 40ХН2МА-Ш относится к классу хромоникелевых легированных сталей с добавлением молибдена. Её химический состав тщательно подобран для обеспечения высокой прочности, вязкости и устойчивости к усталостным повреждениям. Состав в пересчёте на массовую долю элементов следующий:

• Углерод ©: 0,36–0,44% — обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37% — повышает прочность и сопротивление окислению.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80% — улучшает прокаливаемость и износостойкость.
• Хром (Cr): 0,60–0,90% — способствует повышению твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости.
• Никель (Ni): 1,30–1,70% — увеличивает вязкость, ударную прочность и устойчивость к динамическим нагрузкам.
• Молибден (Mo): 0,20–0,30% — повышает прокаливаемость, устойчивость к ползучести при повышенных температурах и снижает склонность к отпускной хрупкости.
• Сера (S): не более 0,025% — ограничена для снижения хрупкости и образования неметаллических включений.
• Фосфор (P): не более 0,025% — контролируется для предотвращения хладноломкости.
• Медь (Cu): не более 0,30% — не является легирующим элементом, но допускается как примесь.

Специальное обозначение «-Ш» в маркировке указывает на то, что сталь выплавлена в вакуумно-дуговых или электрошлаковых печах, что обеспечивает высокую чистоту металла, минимальное содержание неметаллических включений и повышенную однородность структуры. Это делает сталь особенно пригодной для изготовления деталей, работающих в экстремальных условиях.

Механические свойства после термообработки (улучшение: закалка + высокий отпуск)

После стандартного режима термообработки (закалка в масле с 840–860?°C и отпуск при 580–620?°C) сталь 40ХН2МА-Ш демонстрирует следующие механические характеристики:

• Временное сопротивление разрыву (?в): 980–1180 МПа
• Предел текучести (?0,2): 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

Такие показатели делают сталь 40ХН2МА-Ш одной из наиболее сбалансированных по сочетанию прочности и пластичности среди легированных сталей. Высокая ударная вязкость особенно важна при работе в условиях низких температур и динамических нагрузок.

Физические свойства стали 40ХН2МА-Ш

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 2,1?10? МПа
• Коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C)
• Теплопроводность (?): 40–42 Вт/(м·К) при 100?°C
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,25 мкОм·м
• Температура начала плавления: около 1480?°C

Физические параметры позволяют использовать сталь в условиях умеренных температурных колебаний, в том числе в узлах, подвергающихся циклическому нагреву и охлаждению.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 составляет около 0,65–0,75.
• Склонность к отпускной хрупкости: сталь склонна к II роду отпускной хрупкости (хрупкость при медленном охлаждении после отпуска в интервале 450–550?°C). Рекомендуется охлаждение после отпуска в воде или масле.
• Прокаливаемость: высокая, благодаря легированию хромом, никелем и молибденом. Полная прокаливаемость достигается на диаметре до 50 мм.
• Коррозионная стойкость: низкая, как у большинства углеродистых и легированных сталей. Требует защитных покрытий при эксплуатации в агрессивных средах.

Теоретический вес и расчёт массы

• Вес одного погонного метра (1 м):
  m=4??d2??=43.1416?(4.0)2?7.85?9.86 кг/м

  Таким образом, один метр прутка диаметром 40 мм весит приблизительно 9,86 кг.

• Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
  L=9.861000?101.42 м

  То есть, в одной тонне стали 40ХН2МА-Ш диаметром 40 мм содержится около 101,4 погонных метров.

Область применения

Круг 40ХН2МА-Ш ?40 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих под высокими статическими и динамическими нагрузками. Благодаря высокой прочности, вязкости и прокаливаемости, этот материал востребован в следующих отраслях:

1. Авиационная промышленность — изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, шатунов, работающих при высоких скоростях и нагрузках.
2. Судостроение — производство элементов гребных валопроводов, редукторов, узлов управления.
3. Нефтегазовое оборудование — детали буровых установок, штоки, шпиндели, соединительные элементы.
4. Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
5. Автомобильная промышленность — коленчатые валы, полуоси, шестерни коробок передач.
6. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов и локомотивов, элементы подвески.
7. Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шестерни, шпиндели.
8. Оборонная промышленность — детали бронетехники, узлы управления, опорные элементы.
9. Горнодобывающая техника — штоки гидроцилиндров, валы дробилок, буровые штанги.
10. Робототехника и автоматизация — высоконагруженные валы и оси прецизионных механизмов.

Благодаря высокой чистоте металла (обозначение «-Ш»), сталь устойчива к усталостным разрушениям, что особенно важно при длительной эксплуатации в условиях переменных нагрузок. Она хорошо поддаётся шлифовке, хонингованию и другим видам финишной обработки, что позволяет достигать высокой точности и качества поверхности.

Рекомендации по термообработке

Для достижения оптимальных механических свойств рекомендуется следующий режим термообработки:

1. Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
2. Отпуск: нагрев до 580–620?°C, выдержка не менее 2 часов, охлаждение в воде или масле (для предотвращения отпускной хрупкости).

После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую сорбитную структуру, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. При необходимости может применяться цементация или азотирование для повышения износостойкости поверхности.

Дополнительные преимущества

• Высокая надёжность — сталь проходит строгий контроль качества на всех этапах производства.
• Долговечность — детали из 40ХН2МА-Ш имеют длительный срок службы даже в тяжёлых условиях эксплуатации.
• Стабильность свойств по длине прутка — благодаря выплавке в электрошлаковых печах.
• Универсальность — подходит для механической обработки на токарных, фрезерных, шлифовальных станках.

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы предлагаем круг 40ХН2МА-Ш ?40 мм в различных длинах, с сертификатами качества и возможностью доставки по России и СНГ.

?? Позвоните нам уже сегодня по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по техническим характеристикам, наличию на складе, условиям поставки и помогут оформить заказ.

Выбирайте металлопрокат от проверенного поставщика — выбирайте качество, проверенное временем