Круг 40ХН 115 мм ГОСТ2590-06, 4543-16, 2ГП_

Круг стальной 40ХН ?115 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71, группа 2ГП

Основные технические характеристики
Круг стальной марки 40ХН диаметром 115 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, производимый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-71 (технические условия на легированные стали). Продукция поставляется в группе по поставке 2ГП, что означает: механические свойства гарантируются и контролируются по результатам испытаний образцов, отобранных от готовой продукции. Данная категория обеспечивает повышенную надёжность и соответствие заявленным характеристикам, что особенно важно для ответственных узлов и деталей в машиностроении и энергетике.

Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71), %
Марка стали 40ХН относится к хромоникелевым конструкционным сталям. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прочность, вязкость и устойчивость к ударным нагрузкам. Ниже приведены предельные 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): 1,00–1,40%
• Сера (S): не более 0,035%
• Фосфор (P): не более 0,035%
• Медь (Cu): не более 0,30%
• Мышьяк (As): не более 0,08%

Добавление никеля и хрома существенно повышает прокаливаемость, прочность и ударную вязкость стали. Углерод обеспечивает высокую твёрдость после термообработки, а низкое содержание серы и фосфора гарантирует чистоту металла и уменьшает склонность к хрупкости.

Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики круга 40ХН ?115 мм определяются после термической обработки «улучшение», что является стандартной практикой для данной марки. Нормированные значения по ГОСТ 4543-71 и результатам испытаний:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?т): не менее 785 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 11%
• Относительное сужение (?): не менее 50%
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 63 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–302 (до термообработки — в состоянии поставки)

Эти показатели свидетельствуют о высокой прочности и пластичности стали, что делает её пригодной для работы в условиях циклических и ударных нагрузок.

Физические свойства стали 40ХН
Физические характеристики важны при проектировании деталей, особенно при расчётах тепловых и упругих деформаций:

• Плотность: 7850 кг/м?
• Модуль упругости (Е): 2,1?10? МПа
• Модуль сдвига (G): 8,1?10? МПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температурный коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C)
• Теплопроводность (?): 40–42 Вт/(м·°C) при 100?°C
• Удельная теплоёмкость (с): 475 Дж/(кг·°C) при 20?°C
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,22 мкОм·м

Эти параметры позволяют использовать сталь 40ХН в условиях умеренных температур (до 400?°C), в том числе в деталях, подвергающихся термическим колебаниям.

Технологические свойства
Сталь 40ХН обладает хорошими технологическими характеристиками, что делает её удобной для обработки и производства:

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Требуется подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка (отпуск) после сварки для снятия остаточных напряжений. Применяются электродуговые и аргонодуговые методы сварки.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после отжига или нормализации) — удовлетворительная. После улучшения — снижается из-за высокой твёрдости. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
• Обработка давлением: хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Не рекомендуется деформировать при температуре ниже 800?°C.
• Коррозионная стойкость: средняя. Сталь не является нержавеющей, поэтому при эксплуатации в агрессивных средах требует защитных покрытий (цинкование, окрашивание, нанесение масел).
• Прокаливаемость: высокая, благодаря содержанию никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 60 мм без дополнительных легирующих, но при ?115 мм обеспечивается достаточная глубина закалённого слоя при использовании масла или полимерных сред.

Вес одного метра погонного и количество метров в одной тонне
Расчёт массы круглого проката выполняется по формуле:
m=??(2d)2??,
где $d=0,115$ м — диаметр, $?=7850$ кг/м? — плотность.

• Масса 1 метра погонного:
  m=3,1416?(0,0575)2?7850?81,5 кг/м
• Количество метров в одной тонне (1000 кг):
  L=81,51000?12,27 м

Таким образом, один метр круга 40ХН ?115 мм весит около 81,5 кг, а в одной тонне содержится примерно 12,27 метра. Эти данные важны для логистики, расчёта стоимости и планирования расходов при закупке.

Область применения
Круг стальной 40ХН ?115 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются высокие требования к прочности, износостойкости и надёжности конструкций. Благодаря сочетанию высокой прочности и вязкости, эта сталь идеально подходит для изготовления:

• Валов и осей — особенно в энергетическом и транспортном машиностроении (турбины, генераторы, редукторы).
• Шестерён и зубчатых колёс — в тяжёлом машиностроении, в том числе в горнодобывающем и металлургическом оборудовании.
• Коленчатых и распределительных валов — в двигателях внутреннего сгорания повышенной мощности.
• Болтов и шпилек ответственного назначения — в условиях высоких динамических нагрузок.
• Деталей пресс-форм и штампов — при необходимости высокой износостойкости и усталостной прочности.
• Элементов нефтегазового оборудования — в частности, в арматуре и соединительных узлах.
• Деталей авиационного и судостроительного машиностроения — при условии дополнительной термообработки и контроля качества.

Сталь 40ХН особенно ценится в условиях, где требуется устойчивость к усталостным разрушениям и ударным нагрузкам. Благодаря высокой прокаливаемости, она обеспечивает равномерные механические свойства по всему сечению, что критично для крупногабаритных деталей, таких как валы ?115 мм.

Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40ХН подвергается улучшению:

1. Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
2. Отпуск: при 500–600?°C, выдержка не менее 2 часов, охлаждение на воздухе.

Такой режим обеспечивает структуру сорбита отпуска, сочетающую высокую прочность и пластичность. При необходимости поверхностной закалки (ТВЧ) можно повысить твёрдость рабочих поверхностей до 50–55 HRC, сохраняя вязкое сердцевинное сечение.

Качество и контроль
Продукция проходит строгий входной и выходной контроль:

• Спектральный анализ химического состава.
• Механические испытания на растяжение, удар и твёрдость.
• Ультразвуковой контроль (при необходимости).
• Макро- и микроструктурный анализ.

Сопроводительная документация включает сертификат соответствия, паспорт качества и результаты испытаний по форме 3.1.B (по EN 10204).

Условия хранения и транспортировки
Круги поставляются в пачках, упакованных металлической лентой. Хранение должно осуществляться в закрытых помещениях, исключающих контакт с влагой. При длительном хранении рекомендуется нанесение временных консервационных масел. Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением правил, исключающих механические повреждения и коррозию.

Преимущества стали 40ХН

• Высокая прочность и вязкость.
• Отличная прокаливаемость.
• Хорошая обрабатываемость перед термообработкой.
• Устойчивость к усталостным разрушениям.
• Доступная стоимость при высоких эксплуатационных характеристиках.

Заключение
Круг стальной 40ХН ?115 мм — это надёжный и проверенный временем материал для производства ответственных деталей в машиностроении, энергетике и транспорте. Его сбалансированный химический состав, высокие механические и физические свойства, а также технологичность делают его одним из наиболее востребованных сплавов в своей категории.

Данный товар можно приобрести в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Не упустите возможность обеспечить своё производство надёжными материалами — позвоните по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 и получите консультацию специалиста уже сегодня