Круг 40ХН2МА 310

Круг 40ХН2МА ?310 мм ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП~

Основные технические характеристики

Марка стали: 40ХН2МА
Тип проката: Круг
Диаметр: 310 мм
Нормативный документ: ТУ 14-1-2118-98
Класс прочности: 4543-16
Группа по поставке: 3ГП~ (гарантированные механические свойства, химический состав, макро- и микроструктура)
Вид термообработки: Улучшение (закалка + высокий отпуск)
Назначение: Используется в ответственных узлах и деталях, работающих при повышенных нагрузках и динамических воздействиях.

Химический состав (по массе, %)

Марка стали 40ХН2МА относится к легированным конструкционным сталям повышенной прочности и вязкости. Химический состав строго регламентирован и соответствует требованиям ТУ 14-1-2118-98. Ниже приведены средние значения содержания легирующих элементов:

• Углерод ©: 0,36–0,44%
• Кремний (Si): 0,17–0,37%
• Марганец (Mn): 0,50–0,80%
• Хром (Cr): 0,60–0,90%
• Никель (Ni): 1,30–1,70%
• Молибден (Mo): 0,20–0,30%
• Сера (S): не более 0,025%
• Фосфор (P): не более 0,025%
• Медь (Cu): не более 0,30%
• Остаточные элементы (As, Sn, Sb и др.): ограничены в соответствии с требованиями к чистоте стали

Особенности состава:
Высокое содержание никеля и хрома обеспечивает высокую прокаливаемость и устойчивость к ударным нагрузкам. Молибден повышает теплостойкость и сопротивление отпуску, а также уменьшает склонность к хрупкости при отпуске. Углерод в пределах 0,4% обеспечивает достаточную твёрдость и износостойкость после термообработки. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и ударную вязкость, особенно при отрицательных температурах.

Механические свойства (после улучшения)

Механические свойства контролируются в соответствии с группой 3ГП~ и подтверждаются сертификатом качества. Испытания проводятся на образцах, вырезанных из тела проката.

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 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
• Модуль упругости (E): ~210 ГПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29

Примечание: Механические свойства определяются после термической обработки — закалки в масле с последующим высоким отпуском при температуре 580–620?°C. Такой режим обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и вязкости.

Физические свойства

• Плотность: 7,85 г/см? (7850 кг/м?)
• Удельный вес: 7,85·10? Н/м?
• Температура плавления: ~1480–1500?°C
• Коэффициент линейного расширения (в интервале 20–100?°C): 11,5·10?? 1/°С
• Теплопроводность (при 100?°C): 36 Вт/(м·К)
• Удельная теплоёмкость (при 20?°C): 475 Дж/(кг·К)
• Удельное электрическое сопротивление: ~0,3 мкОм·м
• Магнитные свойства: ферромагнитная (магнитится)

Технологические свойства

Свариваемость

Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C). Рекомендуется использовать сварочные материалы, обеспечивающие получение легированного шва с пониженной склонностью к образованию трещин. Сварка без предварительного подогрева и последующего отпуска может привести к образованию холодных трещин в зоне термического влияния.

Обрабатываемость резанием

После улучшения сталь 40ХН2МА хорошо обрабатывается резанием. Рекомендуемые режимы:

• Твёрдость заготовки: до 321 HB
• Скорость резания (для стали): 60–90 м/мин (в зависимости от инструмента)
• Подача: 0,2–0,4 мм/об
• Глубина резания: до 3 мм
  Инструмент — твёрдый сплав (ВК8, Т15К6). Для повышения стойкости инструмента рекомендуется применение СОЖ.

Обработка давлением (ковка, штамповка)

Круг не предназначен для ковки, так как поставляется в термообработанном состоянии. Однако при необходимости возможна повторная термообработка. Диапазон ковки: 1200–800?°C. Охлаждение — медленное, в яме или под слоем шлака, во избежание коробления и трещинообразования.

Прокаливаемость

Высокая прокаливаемость за счёт легирования хромом, никелем и молибденом. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 350 мм, что делает сталь пригодной для изготовления крупногабаритных деталей. Глубина закалённого слоя — более 100 мм при диаметре 310 мм.

Коррозионная стойкость

Сталь 40ХН2МА не обладает повышенной коррозионной стойкостью. Подвержена атмосферной коррозии при длительном хранении на открытом воздухе. Рекомендуется хранение в сухих помещениях, с применением антикоррозионных смазок или временной консервации.

Вес и расчётные данные

• Вес одного погонного метра:
  m=4??d2??=43.1416?(0.31)2?7850?593.5кг/м

  Таким образом, вес 1 метра круга диаметром 310 мм составляет 593,5 кг.

• Количество метров в одной тонне:
  L=593.51000?1.685м

  То есть, в одной тонне содержится примерно 1,685 метра проката.

Примечание: Вес рассчитан по номинальному диаметру и плотности 7850 кг/м?. Фактический вес может незначительно отличаться в пределах допусков по диаметру (±0,8 мм по ТУ).

Область применения

Круг из стали 40ХН2МА диаметром 310 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок. Ниже приведены основные сферы использования:

1. Авиационная и космическая промышленность

Используется для изготовления валов, осей, шестерён, шпинделей, лопаток турбин, элементов шасси и других узлов, где требуется высокая прочность и вязкость при низких температурах. Благодаря низкому содержанию вредных примесей и высокой чистоте металла, сталь устойчива к усталостным разрушениям.

2. Энергетическое машиностроение

Применяется в производстве роторов турбин, валов генераторов, элементов паровых и газовых турбин. Высокая прокаливаемость позволяет обеспечить равномерные механические свойства по всему сечению крупногабаритных деталей.

3. Тяжёлое и транспортное машиностроение

Используется для изготовления коленчатых валов, карданных валов, полуосей, шестерён коробок передач, шпинделей станков и других деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам. Высокая ударная вязкость предотвращает хрупкое разрушение при перегрузках.

4. Нефтегазовое оборудование

Применяется в производстве валов насосов, штоков, шпинделей запорной арматуры, элементов бурового оборудования. Устойчивость к динамическим нагрузкам и вибрациям делает сталь незаменимой в условиях агрессивных сред и высоких давлений.

5. Военная и оборонная промышленность

Используется для изготовления деталей бронетехники, элементов пусковых установок, опорных узлов и других ответственных конструкций. Высокая прочность и вязкость обеспечивают надёжность в экстремальных условиях.

6. Прессовое и кузнечно-штамповочное оборудование

Круг может использоваться для изготовления пуансонов, матриц, штоков прессов, где требуется высокая прочность и сопротивление усталости.

7. Горнодобывающая промышленность

Применяется в производстве валов дробилок, барабанов, элементов конвейеров, подвергающихся абразивному износу и ударным нагрузкам.

8. Робототехника и прецизионное оборудование

Используется для изготовления валов и осей промышленных роботов, где требуется высокая точность, жёсткость и долговечность.

9. Судостроение

Применяется в производстве валов гребных винтов, рулевых механизмов, элементов энергетических установок.

10. Экспериментальные и научные установки

Используется в конструкциях, где требуется высокая надёжность и стабильность свойств при длительной эксплуатации.

Особенности хранения и транспортировки

• Хранение — в крытых складах, защищённых от атмосферных осадков.
• При длительном хранении рекомендуется нанесение антикоррозионной смазки.
• Транспортировка — в горизонтальном положении, с применением деревянных прокладок для предотвращения повреждения поверхности.
• Не допускается сброс с высоты, удары и механические повреждения.
• Контроль геометрии и состояния поверхности — перед использованием.

Заключение

Круг 40ХН2МА ?310 мм, произведённый по ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП~, представляет собой высококачественный металлопрокат, предназначенный для изготовления ответственных деталей в различных отраслях промышленности. Благодаря оптимальному химическому составу, высокой прокаливаемости и отличному сочетанию прочности, пластичности и вязкости, сталь 40ХН2МА остаётся одной из наиболее востребованных марок в тяжёлом машиностроении.

Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный размер, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.