- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН2МА 90 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71, 2ГП, БМЗ
Основные технические характеристики
Марка стали: 40ХН2МА
Диаметр прутка: 90 мм
Сортамент: Круг (горячекатаный, калиброванный)
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-06 (прокат сортовой стальной круглого сечения), ГОСТ 4543-71 (прокат из легированной конструкционной стали)
Группа по точности прокатки: 2ГП (вторая группа по точности прокатки)
Производитель: Белорусский металлургический завод (БМЗ)
Метод производства: Горячая прокатка с последующей термической обработкой (улучшение — закалка и высокий отпуск)
Химический состав стали 40ХН2МА (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 40ХН2МА относится к классу легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, динамических и ударных воздействий. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прочность, вязкость и сопротивление усталости.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 1,30–1,70 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности состава:
- Никель повышает прочность и вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром улучшает прокаливаемость и износостойкость.
- Молибден увеличивает теплостойкость и сопротивление отпуску, предотвращает хрупкость при отпуске.
- Углерод в заданном диапазоне обеспечивает высокую твёрдость после термообработки, но сохраняет достаточную пластичность.
Механические свойства (после улучшения)
Механические свойства стали 40ХН2МА определяются после термической обработки по режиму «улучшение» (закалка в масле + высокий отпуск). Для круга диаметром 90 мм данные соответствуют нормам ГОСТ 4543-71 для сечения до 100 мм.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1200 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 835 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость (после отпуска) | 269–302 HB |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины радиуса прутка, в продольном направлении. Высокая вязкость и пластичность при сохранении прочности делают сталь устойчивой к хрупкому разрушению.
Физические свойства стали 40ХН2МА
| 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) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях умеренных температурных колебаний. Низкий коэффициент теплового расширения способствует стабильности геометрии деталей при нагреве.
Технологические свойства
1. Свариваемость
Сталь 40ХН2МА ограниченно свариваема. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после — высокий отпуск при 600–650?°C для снятия внутренних напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х1МФ, Э-10Х1МНФ или сварка в среде защитных газов с использованием проволоки Св-08Х2ГСМФ.
2. Обрабатываемость резанием
После улучшения сталь обладает удовлетворительной обрабатываемостью. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,6. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты. Оптимальные режимы:
- Скорость резания: 60–90 м/мин (при точении)
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
3. Прокаливаемость
Высокая прокаливаемость — до 60 мм по диаметру. Это позволяет получать равномерную структуру и высокие механические свойства по всему сечению прутка. Для сечения 90 мм обеспечивается прокаливаемость на 2/3 радиуса, что соответствует требованиям ГОСТ.
4. Шлифуемость
Хорошая шлифуемость после отпуска. Возможна обработка на круглошлифовальных станках с использованием абразивов на керамической связке (электрокорунд, белый корунд). Рекомендуется охлаждение СОЖ для предотвращения прижогов.
5. Коррозионная стойкость
Сталь не является коррозионно-стойкой. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защита (лакокрасочные покрытия, смазки, хромирование).
Вес и расчётные данные
Масса 1 метра погонного:
Рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=90 мм = 0,09 м
- ?=7850 кг/м?
m=43,1416?(0,09)2?7850?49,96кг/м
Округлённое значение: 49,96 кг/м (или ~50 кг/м при приближённых расчётах).
Количество метров в одной тонне:
L=49,961000?20,02м
Таким образом, в одной тонне содержится около 20 метров круга диаметром 90 мм.
Область применения
Круг из стали 40ХН2МА диаметром 90 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в отраслях, где требуются высокопрочные, износостойкие и вязкие детали. Основные сферы использования:
1. Авиационная промышленность
Из данной стали изготавливают:
- Валы редукторов и компрессоров
- Оси шарниров и лонжероны
- Детали шасси, работающие под ударными нагрузками
- Элементы трансмиссии вертолётов
2. Энергетическое машиностроение
- Роторы турбин
- Валы генераторов
- Шестерни редукторов электростанций
- Оси турбинных лопаток
3. Тяжёлое и транспортное машиностроение
- Коленчатые валы мощных дизелей
- Карданные валы
- Шестерни коробок передач
- Оси и пальцы тяжёлых грузовиков и бульдозеров
4. Нефтегазовое оборудование
- Шпиндели и штоки задвижек
- Оси и пальцы буровых механизмов
- Детали насосов высокого давления
5. Военная и оборонная промышленность
- Детали башен танков
- Оси гусеничных траков
- Элементы пусковых установок
6. Промышленные редукторы и передачи
- Шестерни большого модуля
- Валы приводов конвейеров
- Оси подшипников скольжения
7. Прессово-штамповочное оборудование
- Пуансоны и матрицы
- Направляющие втулки
- Оси траверс
8. Горнодобывающая техника
- Валы дробилок
- Оси экскаваторов
- Элементы ковшей и стрел
9. Судостроение
- Валы гребных винтов
- Оси рулевых приводов
- Детали якорных механизмов
10. Робототехника и автоматизация
- Оси промышленных манипуляторов
- Валы редукторов роботов
- Элементы кинематических цепей
Преимущества стали 40ХН2МА
- Высокая прочность при сохранении пластичности
- Отличная вязкость, особенно при низких температурах
- Хорошая прокаливаемость, позволяющая использовать для крупных деталей
- Стабильность свойств после термообработки
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Долговечность в условиях циклических и ударных воздействий
Рекомендации по эксплуатации и хранению
- Хранить в сухом помещении, защищённом от атмосферных осадков.
- При длительном хранении — наносить консервационную смазку.
- Перед механической обработкой — провести контроль твёрдости и структуры.
- При термообработке соблюдать режимы: закалка в масле с 840–860?°C, отпуск при 580–620?°C.
- После механической обработки — обязательная дробеструйная обработка для повышения усталостной прочности.
Заключение
Круг 40ХН2МА 90 мм, произведённый по ГОСТ 2590-06 и ГОСТ 4543-71, — это высококачественный металлопродукт, предназначенный для изготовления ответственных деталей в условиях экстремальных нагрузок. Благодаря сбалансированному химическому составу, высоким механическим и технологическим свойствам, он незаменим в современном машиностроении. Производство на Белорусском металлургическом заводе гарантирует стабильное качество, точное соблюдение стандартов и надёжность поставок.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с многолетним опытом.
?? Позвоните нам прямо сейчас: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и получите профессиональную консультацию, расчёт стоимости и условия доставки.
