- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН2МА ?105 мм — высокопрочный пруток из легированной стали для ответственных конструкций
Марка стали: 40ХН2МА
Диаметр: 105 мм
Нормативные документы: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16
Класс прочности: 2ГП (по ГОСТ 4543-16)
Производитель: Белорусский металлургический завод (БМЗ)
Тип поставки: Горячекатаный круг
Основные технические характеристики
Круг из стали марки 40ХН2МА диаметром 105 мм — это высококачественный металлопрокат, предназначенный для применения в условиях повышенных механических нагрузок, динамических и ударных воздействий. Изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-16, что гарантирует стабильность химического состава, механических свойств и геометрических параметров. Дополнительно соблюдён стандарт ГОСТ 2590-06, регламентирующий размеры и допуски на круглый прокат.
Химический состав стали 40ХН2МА (по ГОСТ 4543-16)
Стали марки 40ХН2МА относятся к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления деталей, подвергающихся цементации, закалке и последующему отпуску. Химический состав строго нормирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность и вязкость.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 1,30–1,70 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности состава:
- Хром повышает прокаливаемость, коррозионную стойкость и твёрдость.
- Никель улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и способствует формированию мелкозернистой структуры.
- Молибден увеличивает прочность при повышенных температурах, препятствует отпуску хрупкости и улучшает прокаливаемость.
- Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую пластичность и устойчивость к хрупкому разрушению.
Механические свойства (в термически обработанном состоянии — улучшение)
После термической обработки (закалка + высокий отпуск) сталь 40ХН2МА демонстрирует отличный баланс прочности и пластичности. Данные приведены для образцов диаметром до 100 мм, но для ?105 мм значения остаются близкими при соблюдении режимов охлаждения.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 835 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание: При необходимости достижения более высоких показателей ударной вязкости возможна дополнительная термообработка, включая вакуумный отжиг или дробеструйную обработку.
Физические свойства стали 40ХН2МА
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (E) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 36 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
Данные свойства позволяют использовать сталь в широком температурном диапазоне — от -60?°C до +400?°C, что особенно важно для деталей, работающих в агрессивных климатических условиях.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка возможна только с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой. Без предварительного нагрева сталь склонна к образованию холодных трещин в зоне термического влияния. Рекомендуемые методы: дуговая сварка под флюсом, аргонодуговая (TIG), электродуговая с применением низководородных электродов.
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (горячекатаное) сталь имеет твёрдость до 321 HB, что затрудняет обработку. После отжига или нормализации обрабатываемость улучшается. Рекомендуемый режим:
- Скорость резания: 60–80 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Использование СОЖ обязательно
Обработка давлением
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Завершение деформации должно происходить при температуре не ниже 800?°C во избежание хрупкости.
Цементация и азотирование
Сталь 40ХН2МА может подвергаться цементации с последующей закалкой и отпуском для повышения износостойкости поверхностного слоя. Глубина цементованного слоя — до 1,5 мм. Также возможна газовое азотирование, обеспечивающее высокую твёрдость поверхности (до 1000–1100 HV) и износостойкость без деформации.
Коррозионная стойкость
Средняя. В атмосферных условиях склонна к коррозии, поэтому при эксплуатации в условиях повышенной влажности рекомендуется защитное покрытие (цинкование, фосфатирование, лакокрасочные материалы).
Вес и расчётные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Вес 1 метра погонного | 67,8 кг/м |
| Длина в 1 тонне (1000 кг) | 14,75 метров |
| Площадь поперечного сечения | 86,59 см? |
| Объём 1 метра | 8,659?10?? м? |
Расчёт веса:
m=??V=7850 кг/м3?4??d2?L
где d=0,105 м, L=1 м
?m=7850?43,1416?(0,105)2=67,8 кг
Области применения
Круг 40ХН2МА ?105 мм широко используется в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и надёжности:
1. Авиационная и космическая промышленность
- Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими нагрузками.
- Детали шасси, рулевые механизмы, элементы трансмиссии.
2. Машиностроение и станкостроение
- Валы приводов, шлицевые валы, коленчатые валы.
- Оси редукторов, шестерни высоконагруженных передач.
- Элементы прессов, штампов, ковочных машин.
3. Энергетика
- Роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
- Детали, работающие при повышенных температурах и вибрациях.
4. Нефтегазовое оборудование
- Штанги насосов, шпиндели буровых установок, валы компрессоров.
- Элементы арматуры, работающие под давлением и в агрессивной среде.
5. Железнодорожное машиностроение
- Оси вагонов и локомотивов, колёсные пары, элементы подвески.
- Детали тормозных систем и редукторов.
6. Военная и оборонная промышленность
- Детали бронетехники, элементы гусеничных передач, валы трансмиссии.
- Стрелковое оружие (стволы, затворы — при соответствующей термообработке).
7. Тяжёлое машиностроение
- Оси экскаваторов, бульдозеров, карьерных самосвалов.
- Элементы дробильного и конвейерного оборудования.
8. Робототехника и автоматизация
- Оси промышленных роботов, валы сервоприводов.
- Элементы, требующие высокой точности и долговечности.
9. Спортивное и рекреационное оборудование
- Элементы горнолыжных и велосипедных рам, детали премиум-сегмента.
- Конструкции, требующие лёгкости и прочности.
10. Экспериментальные и научные установки
- Валы центрифуг, элементы вакуумных камер, опоры прецизионных приборов.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков.
- При хранении на открытых площадках использовать укрывной материал.
- Не допускать контакта с агрессивными химикатами (кислоты, щёлочи).
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки грузов.
- При погрузке и разгрузке использовать стропы, исключающие ударные нагрузки.
Рекомендации по обработке и термообработке
- Нормализация: 880–900?°C, охлаждение на воздухе — для выравнивания структуры.
- Закалка: 840–860?°C (в масле), охлаждение в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, охлаждение на воздухе — для снятия напряжений и достижения оптимальных свойств.
- Контроль: обязательна ультразвуковая дефектоскопия и магнитопорошковый контроль после термообработки.
Преимущества стали 40ХН2МА
- Высокая прочность и вязкость в сочетании.
- Отличная прокаливаемость благодаря легированию хромом, никелем и молибденом.
- Хорошая обрабатываемость после отжига.
- Устойчивость к усталостным нагрузкам.
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование).
- Длительный срок службы в тяжёлых условиях эксплуатации.
Заключение
Круг 40ХН2МА ?105 мм — это надёжный выбор для производства ответственных деталей, где важны прочность, долговечность и стабильность характеристик. Высокое качество металла, строгое соответствие ГОСТам и проверенная практика применения делают этот материал незаменимым в современном машиностроении.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с много
етним опытом.
?? Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и получите консультацию по выбору, расчёту и доставке.
