Круг 40ХН2МА 280 мм ГОСТ2590-06,4543-16, 2ГП_

Круг стальной 40ХН2МА ?280 мм, ГОСТ 2590-2006, 4543-2016, группа поставки 2ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 40ХН2МА диаметром 280 мм — это высококачественный металлопрокат, произведённый в соответствии с требованиями государственных стандартов ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной горячекатаный круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной конструкционной стали). Изделие поставляется в группе поставки 2ГП, что означает: механические свойства контролируются, химический состав гарантируется, а также проводится проверка макро- и микроструктуры. Такая группа поставки обеспечивает повышенные требования к качеству и надёжности материала, что особенно важно для ответственных узлов и деталей в машиностроении и энергетике.

Химический состав (по ГОСТ 4543-2016), %

Марка стали 40ХН2МА относится к классу легированных конструкционных сталей повышенной прочности. Её химический состав тщательно подобран для достижения оптимального баланса прочности, вязкости и износостойкости. Ниже приведены нормированные значения массовой доли легирующих элементов:

• Углерод ©: 0,36–0,44% — обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термической обработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37% — повышает прочность и устойчивость к окислению.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80% — способствует улучшению прокаливаемости и механических свойств.
• Хром (Cr): 0,60–0,90% — улучшает прокаливаемость, повышает твёрдость и коррозионную стойкость.
• Никель (Ni): 1,25–1,65% — увеличивает вязкость, ударную прочность и сопротивление усталости.
• Молибден (Mo): 0,15–0,25% — повышает прокаливаемость, термостойкость и сопротивление ползучести.
• Сера (S): не более 0,025% — снижает пластичность и вязкость, поэтому её содержание строго ограничено.
• Фосфор (P): не более 0,025% — также нежелателен, так как повышает хрупкость.
• Медь (Cu): не более 0,30% — не нормируется, но может присутствовать как примесь.

Благодаря такому составу сталь 40ХН2МА обладает высокой прокаливаемостью, что позволяет получать однородную структуру по всему сечению детали даже при больших диаметрах — включая 280 мм.

Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)

Механические свойства стали 40ХН2МА при диаметре 280 мм соответствуют требованиям ГОСТ 4543-2016 и гарантируются при поставке в группе 2ГП:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа — высокая прочность на растяжение.
• Предел текучести (?0,2): не менее 835 МПа — материал сохраняет форму под значительными нагрузками.
• Относительное удлинение (?5): не менее 12% — достаточная пластичность для сложных условий эксплуатации.
• Относительное сужение (?): не менее 50% — указывает на высокую вязкость и сопротивление хрупкому разрушению.
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 78 Дж/см? — отличная стойкость к динамическим и ударным нагрузкам.
• Твёрдость (HB, не более): 269 — обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием до термообработки.

Эти параметры достигаются при стандартном режиме термической обработки: закалка в масле с температуры 840–860?°C и отпуск при 580–620?°C. После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита отпуска, сочетающую высокую прочность и вязкость.

Физические свойства

• Плотность: 7850 кг/м? — типичная для легированных сталей.
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа — высокая жёсткость, важная для валов и осей.
• Коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C).
• Теплопроводность: 36 Вт/(м·К) при 100?°C — умеренная, достаточная для отвода тепла.
• Удельное электрическое сопротивление: 0,30 мкОм·м.
• Температура плавления: около 1480–1520?°C — зависит от точного состава.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после — термическая обработка (отжиг). Применяются электроды марок УОНИ-13/55, ЦЛ-39.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 составляет около 0,6–0,7. Рекомендуются твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
• Обработка давлением: сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — в яме или на воздухе.
• Прокаливаемость: высокая. Критический диаметр в масле — до 80 мм, в воде — до 120 мм. Благодаря легированию хромом, никелем и молибденом, прокаливаемость сохраняется даже при больших сечениях.
• Коррозионная стойкость: удовлетворительная. Не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты (например, покрытий или смазки).

Вес и расчётные данные

• Диаметр круга: 280 мм (0,28 м)
• Площадь поперечного сечения:
  A=4?d2=43.1416?0.282=0.06157м2
• Длина 1 погонного метра: 1 м
• Объём 1 метра:
  V=A?1=0.06157м3
• Плотность стали: 7850 кг/м?
• Масса 1 погонного метра:
  $m=V??=0.06157?7850=483.3\text{кг/м}$

Таким образом, масса одного погонного метра круга ?280 мм составляет 483,3 кг.

• Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
  L=483.31000?2.07м

Следовательно, в одной тонне содержится примерно 2,07 метра круга диаметром 280 мм.

Область применения

Круг стальной 40ХН2МА ?280 мм широко применяется в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и надёжности:

1. Авиационная промышленность — изготовление валов редукторов, осей шестерён, шпинделей, шатунов.
2. Энергетическое машиностроение — роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
3. Судостроение — гребные валы, валопроводы, оси подшипников.
4. Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шестерни крупных редукторов, оси тяговых двигателей.
5. Нефтегазовая отрасль — штанги насосов, элементы бурового оборудования, валы компрессоров.
6. Автомобильная промышленность (спецтехника) — коленчатые валы, полуоси, шестерни КПП.
7. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, элементы тяговых передач.
8. Военная техника — детали трансмиссий, валы гусеничных машин, элементы башенных механизмов.
9. Промышленные редукторы и передачи — шестерни, валы, шлицевые соединения.
10. Экспериментальное и научное оборудование — нагруженные оси и валы в вакуумных и высоконагруженных системах.

Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь 40ХН2МА идеально подходит для деталей, работающих под знакопеременными нагрузками, в условиях вибрации и ударов. Особенно ценится её способность сохранять свойства при пониженных температурах, что важно для северных регионов.

Особенности обработки и эксплуатации

При изготовлении деталей из круга 40ХН2МА рекомендуется:

• Проводить термическую обработку по утверждённому режиму.
• Обеспечивать равномерный нагрев и охлаждение при закалке.
• Избегать резких переходов в конструкции (галтели, плавные переходы).
• Проводить ультразвуковой контроль при изготовлении ответственных деталей.
• Применять контролируемую механическую обработку для достижения требуемой шероховатости поверхности.

Преимущества материала

• Высокая прочность и вязкость в сочетании.
• Отличная прокаливаемость даже при больших сечениях.
• Хорошая обрабатываемость до термообработки.
• Стабильные механические свойства по всему объёму.
• Долговечность и надёжность в эксплуатации.

Заключение

Круг стальной 40ХН2МА ?280 мм — это высокотехнологичный продукт, предназначенный для производства ответственных деталей в критически важных отраслях. Его химический состав, механические и технологические свойства соответствуют самым строгим требованиям. Благодаря группе поставки 2ГП, каждый партия проходит контроль качества, что гарантирует стабильность характеристик.

Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Не упустите возможность получить высококачественный материал по выгодным ценам
Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут с выбором, расчётом и доставкой.