Круг 40ХН2МА 350 мм ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП~
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН2МА 350 мм ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП~
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН2МА
- Форма проката: Круг
- Диаметр: 350 мм
- Стандарт (ТУ): ТУ 14-1-2118-98, ГОСТ 4543-16
- Группа по поставке: 3ГП (третья группа по механическим свойствам и химическому составу)
- Тип термической обработки: Улучшение (закалка + высокий отпуск)
- Поверхность: Обточенная или шлифованная (по требованию заказчика)
- Вес 1 метра погонного: 76,45 кг
- Метров в одной тонне: 13,08 м
Химический состав стали 40ХН2МА (по массе, %)
Сталь марки 40ХН2МА относится к группе легированных конструкционных сталей повышенной прочности. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические и технологические свойства. Ниже приведены предельные значения содержания легирующих элементов в соответствии с ГОСТ 4543-16:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| 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) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
Особенности легирования:
- Хром (Cr) — повышает прокаливаемость, твёрдость и износостойкость, улучшает коррозионную стойкость.
- Никель (Ni) — увеличивает прочность и вязкость, особенно при низких температурах, повышает ударную вязкость.
- Молибден (Mo) — препятствует отпуску, повышает жаропрочность и сопротивление ползучести, улучшает однородность структуры.
- Углерод © — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термообработки, но требует точного контроля для предотвращения хрупкости.
Сочетание этих элементов делает сталь 40ХН2МА идеальным материалом для ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и переменных температур.
Механические свойства (после улучшения)
Механические характеристики стали 40ХН2МА после термической обработки (закалка в масло с последующим высоким отпуском) соответствуют требованиям 3ГП по ТУ 14-1-2118-98 и ГОСТ 4543-16. Данные получены при испытании образцов, вырезанных из тела проката диаметром 350 мм.
| 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) | ? 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание: Механические свойства определяются на продольных образцах, вырезанных на расстоянии 1/2 радиуса от поверхности. Для диаметра 350 мм это соответствует глубине 87,5 мм от поверхности.
Сталь 40ХН2МА демонстрирует высокое сопротивление усталостным нагрузкам, что делает её пригодной для длительной эксплуатации в тяжёлых условиях. Ударная вязкость на уровне 78 Дж/см? указывает на высокую пластичность и способность материала поглощать энергию при ударных нагрузках, что особенно важно для деталей, подверженных вибрациям.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 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 |
Физические свойства стали 40ХН2МА позволяют использовать её в условиях переменных температур — от минусовых до +400?°C. Материал сохраняет стабильность размеров и форму при циклических нагревах, что важно для деталей, работающих в агрессивных температурных режимах.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск при 600–650?°C). Рекомендуется использовать сварочные материалы, обеспечивающие пониженное содержание углерода в шве.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии после улучшения сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы: скорость резания — 60–80 м/мин, подача — 0,2–0,4 мм/об. Использование твёрдосплавных резцов и охлаждение СОЖ повышают качество обработки.
- Обрабатываемость давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Не рекомендуется охлаждать на воздухе после ковки — требуется замедленное охлаждение в яме или песке для предотвращения трещин.
- Прокаливаемость: Высокая. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 350 мм, что подтверждается однородной структурой по всему сечению. Глубина прокалённой зоны — до 175 мм.
- Шлифуемость: Хорошая. При правильном выборе абразива и режимов шлифования достигается высокая чистота поверхности (до Ra 0,4 мкм).
Структура и микроструктура
После термической обработки структура стали 40ХН2МА представляет собой сорбит отпуска — дисперсную смесь феррита и цементита, обеспечивающую оптимальное сочетание прочности и пластичности. Отсутствие крупных включений, трещин и расслоений подтверждается ультразвуковым контролем. Микроструктура однородна по всему сечению, что гарантирует стабильные свойства материала.
Область применения (более 1000 слов)
Круг из стали 40ХН2МА диаметром 350 мм — это высокопрочный конструкционный материал, предназначенный для изготовления наиболее ответственных деталей в машиностроении, энергетике, авиации и оборонной промышленности. Благодаря уникальному сочетанию легирующих элементов и строгому контролю при производстве, сталь 40ХН2МА обладает исключительной прочностью, вязкостью и устойчивостью к усталостным разрушениям.
Одной из ключевых сфер применения является производство валов и осей для тяжёлых машин. В частности, такие круги используются для изготовления коленчатых валов, карданных валов, валов турбин и компрессоров. Диаметр 350 мм позволяет изготавливать валы для крупногабаритного оборудования, например, для судовых двигателей, газоперекачивающих агрегатов, горнодобывающей техники. Высокая прочность на разрыв и усталость позволяет валам выдерживать длительные циклические нагрузки без риска разрушения.
В энергетическом машиностроении сталь 40ХН2МА применяется для производства роторов турбин, валов генераторов, шпинделей и других элементов, работающих под высокими механическими и температурными нагрузками. Материал сохраняет свои свойства при температурах до 400?°C, что особенно важно для деталей, работающих в условиях трения и нагрева. Кроме того, высокая чистота стали по неметаллическим включениям снижает вероятность усталостного разрушения.
В авиационной и космической отраслях сталь 40ХН2МА используется для изготовления шестерён, шлицевых соединений, болтов и других элементов силовых агрегатов. Здесь особенно важны высокая ударная вязкость и сопротивление хрупкому разрушению. Никель в составе стали повышает пластичность при низких температурах, что критично для авиадеталей, эксплуатируемых на большой высоте.
В нефтегазовой промышленности круги из 40ХН2МА применяются для производства валов буровых установок, штоков насосов, элементов арматуры. Материал устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно в условиях воздействия сероводорода, что подтверждается специальными испытаниями.
Также сталь используется в военной и оборонной промышленности — для изготовления деталей бронетехники, артиллерийских систем, опорных узлов. Высокая прочность и вязкость позволяют выдерживать ударные нагрузки, вибрации и экстремальные условия эксплуатации.
В тяжёлом машиностроении из таких кругов изготавливают шпиндели станков, валы прокатных станов, шестерни редукторов. Материал обеспечивает долгий срок службы даже при интенсивной эксплуатации.
Особое внимание уделяется технологичности — возможность механической обработки, ковки, сварки и термообработки делает сталь 40ХН2МА универсальным материалом. Производители ценят её за стабильность свойств, однородность структуры и соответствие международным стандартам качества.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по наличию, срокам поставки и условиям заказа.