Круг 40ХН2МА 300 мм ТУ 14-1-2118-98,4543-16,3ГП~

Круг 40ХН2МА ?300 мм, ТУ 14-1-2118-98, 4543-16,3 ГП~

Основные технические характеристики

Марка стали: 40ХН2МА
Тип проката: Круг
Диаметр: 300 мм
Сортамент: ГОСТ 2590-2006 (аналог), ТУ 14-1-2118-98
Класс прочности: Высокопрочная легированная сталь
Технологическое состояние: Горячекатаный, улучшенный (закалка + высокий отпуск)
Группа по поставке: 4543-16,3 ГП~ (гарантированные механические свойства)
Вес 1 метра погонного: 55,45 кг
Метров в одной тонне: 18,03 м

Химический состав (по ТУ 14-1-2118-98, в %)

Марка стали 40ХН2МА относится к конструкционным легированным сталям повышенной прочности и коррозионной стойкости. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические и технологические свойства. Данные приведены в массовых долях:

• Углерод ©: 0,36–0,44 %
  — Обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37 %
  — Повышает прочность, улучшает свариваемость и сопротивление коррозии.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80 %
  — Увеличивает прокаливаемость, улучшает структуру и ударную вязкость.
• Хром (Cr): 0,60–0,90 %
  — Повышает твёрдость, износостойкость и сопротивление окислению.
• Никель (Ni): 1,30–1,70 %
  — Увеличивает прочность, пластичность и ударную вязкость, особенно при низких температурах.
• Молибден (Mo): 0,20–0,30 %
  — Повышает прокаливаемость, устойчивость к отпуску и сопротивление ползучести.
• Сера (S): не более 0,025 %
  — Ограничена для снижения хрупкости и улучшения пластичности.
• Фосфор (P): не более 0,025 %
  — Минимизируется для повышения вязкости и снижения хладноломкости.
• Медь (Cu): не более 0,30 %
• Остаточные элементы (As, Sn, Sb и др.): строго контролируются в соответствии с ТУ.

Сталь выплавляется в электросталеплавильных печах с последующей внепечной обработкой (вакуумирование, продувка аргоном), что обеспечивает высокую чистоту металла по неметаллическим включениям и однородность структуры.

Механические свойства (после улучшения)

Механические свойства соответствуют группе 4543-16,3 ГП~ по ТУ 14-1-2118-98 и гарантируются при температуре испытания +20?°C:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 1180 МПа
• Предел текучести (?т): не менее 1080 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 13 %
• Относительное сужение (?): не менее 55 %
• Ударная вязкость (KCU при -40?°C): не менее 58 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–341 единиц

Сталь обладает высокой прочностью при сохранении достаточной пластичности и вязкости, что делает её устойчивой к динамическим и ударным нагрузкам. Высокая вязкость при отрицательных температурах позволяет использовать изделие в условиях Крайнего Севера и в сезонных климатических перепадах.

Физические свойства

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Модуль сдвига (G): 81 ГПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температурный коэффициент линейного расширения (?): 11,5·10?? 1/°C (в диапазоне 20–300?°C)
• Теплопроводность (?): 42,5 Вт/(м·К) при 100?°C
• Удельная теплоёмкость (с): 475 Дж/(кг·К) при 20?°C
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,25 мкОм·м

Физические свойства обеспечивают стабильность размеров при температурных колебаниях, хорошую теплопроводность и низкое электрическое сопротивление, что важно при использовании в электротехнических узлах и подшипниковых соединениях.

Технологические свойства

• Свариваемость: Ограниченно свариваемая.
  — Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений.
  — Способы сварки: ручная дуговая (ММА), аргонодуговая (TIG), автоматическая под флюсом (SAW).
• Обрабатываемость резанием:
  — В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная.
  — Рекомендуемые скорости резания: 40–60 м/мин (для стали), подача 0,15–0,3 мм/об.
  — Использование твёрдосплавных и керамических инструментов повышает стойкость.
• Обработка давлением:
  — Горячая деформация возможна в диапазоне 1150–850?°C.
  — Не рекомендуется холодная штамповка из-за высокой прочности.
• Шлифуемость: Хорошая, при использовании абразивов на керамической связке и охлаждении СОЖ.
• Прокаливаемость: Высокая — до 100 мм по диаметру при закалке в масле.
  — Для ?300 мм требуется закалка с контролируемым охлаждением и последующий отпуск.

Структура и термическая обработка

Сталь 40ХН2МА поставляется в состоянии улучшения — закалка с охлаждением в масле с последующим высоким отпуском при температуре 600–650?°C.
Микроструктура — сорбит отпуска, обеспечивающий оптимальное сочетание прочности, вязкости и износостойкости.
При необходимости возможна повторная термообработка с соблюдением режимов:

• Нагрев под закалку: 840–860?°C, выдержка 60–90 минут.
• Охлаждение: в масле.
• Отпуск: 600–650?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.

Область применения (не менее 1000 слов)

Круг из стали 40ХН2МА диаметром 300 мм — это высоконагруженный конструкционный элемент, предназначенный для использования в условиях экстремальных механических нагрузок, вибраций, ударов и циклических напряжений. Благодаря уникальному сочетанию легирующих элементов — хрома, никеля и молибдена — сталь демонстрирует высокую прокаливаемость, отличную вязкость при низких температурах и повышенную усталостную прочность. Эти характеристики делают её незаменимой в ряде критически важных отраслей промышленности.

1. Авиационная и космическая промышленность
В авиастроении круг 40ХН2МА используется для изготовления валов, осей, шестерён, шпинделей и других элементов силовых агрегатов. Высокая прочность и вязкость при минусовых температурах (до -60?°C) позволяют применять её в условиях полёта на больших высотах. Никель в составе стали повышает сопротивление хрупкому разрушению, что критично для деталей, работающих под циклическими нагрузками. Молибден увеличивает устойчивость к ползучести — явлению, при котором металл медленно деформируется под длительной нагрузкой. Это особенно важно для деталей турбин и компрессоров.

2. Энергетическое машиностроение
В турбостроении и гидроэнергетике сталь 40ХН2МА применяется для производства роторов, валов генераторов, шпинделей турбин. Диаметр 300 мм позволяет изготавливать крупные валы, выдерживающие крутящие моменты до 50 кН·м. Высокая усталостная прочность обеспечивает долгий срок службы — до 30 лет при регулярном техобслуживании. Сталь устойчива к коррозии в условиях повышенной влажности, что важно для гидроагрегатов.

3. Нефтегазовое оборудование
В нефтедобывающей отрасли круг используется для изготовления штоков насосов, шпинделей клапанов, валов буровых установок. Способность выдерживать высокое давление (до 70 МПа) и абразивный износ делает её идеальной для условий шельфовых платформ и скважин глубиной до 6 км. Хром и молибден повышают сопротивление коррозии в агрессивных средах — сероводороде, хлоридах, углекислом газе.

4. Тяжёлое и транспортное машиностроение
В производстве локомотивов, карьерных самосвалов, экскаваторов и бульдозеров сталь 40ХН2МА идёт на изготовление полуосей, колёсных пар, шестерён коробок передач. Высокая износостойкость и ударная вязкость позволяют деталям работать в условиях сильной вибрации и перегрузок. В железнодорожном транспорте такие круги используются для ремонта и модернизации подвижного состава.

5. Военная и оборонная промышленность
Сталь применяется в производстве элементов бронетехники — валов трансмиссий, осей гусениц, деталей башен. Высокая прочность и устойчивость к динамическим ударам (включая взрывные нагрузки) делают её подходящей для критических узлов. Также используется в производстве артиллерийских стволов, где требуется сочетание прочности и усталостной выносливости.

6. Атомная энергетика
В атомных реакторах сталь 40ХН2МА используется для изготовления компонентов, работающих в условиях радиации и высоких давлений. Стабильная структура и низкая склонность к радиационному охрупчиванию — важные преимущества. Детали из этой стали устанавливаются в системах охлаждения, насосных агрегатах и вспомогательных механизмах.

7. Металлургическое оборудование
Круги диаметром 300 мм идут на валы прокатных станов, клетей, ножниц. Высокая твёрдость и износостойкость позволяют выдерживать нагрузки при прокатке стали толщиной до 100 мм. Стойкость к термическим циклам (нагрев/охлаждение) увеличивает ресурс деталей.

8. Морская техника
В судостроении сталь используется для валов гребных винтов, рулевых механизмов, шарниров. Устойчивость к коррозии в морской воде и высокая прочность на кручение — ключевые параметры. Никель в составе повышает сопротивление питтинговой коррозии.

9. Промышленные редукторы и передачи
Круг 40ХН2МА — основной материал для шестерён, валов и осей в тяжёлых редукторах. Высокая контактная прочность и сопротивление усталости при изгибе позволяют передавать мощность до 1000 кВт. Сталь хорошо шлифуется, что обеспечивает высокую точность посадочных поверхностей.

10. Научные и испытательные установки
В лабораториях и полигонах сталь используется для создания имитаторов нагрузок, испытательных валов, крепёжных элементов. Высокая надёжность и предсказуемость свойств важны при тестировании новых технологий.

Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Для уточнения наличия, сроков поставки и оформления заказа звоните:
+7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58.
Наши специалисты помогут подобрать аналоги, оформить отгрузку и предоставить сертификаты качества.