- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН, диаметр 120 мм
Основные технические характеристики
Марка стали: 40ХН
Тип проката: Круг (горячекатаный / калиброванный)
Диаметр: 120 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 4543–71 — «Прокат из легированной конструкционной стали»
Назначение: Используется в машиностроении, энергетике, авиастроении, судостроении и других отраслях для изготовления ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками.
Химический состав (по ГОСТ 4543–71)
Сталь марки 40ХН относится к легированным конструкционным сталям, обладающим повышенной прочностью, вязкостью и устойчивостью к усталостным нагрузкам. Её химический состав строго регламентирован и включает следующие элементы:
| 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) | 1,00–1,40 |
| Сера (S) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
Особенности состава:
Повышенное содержание никеля и хрома обеспечивает высокую прокаливаемость, улучшает структуру стали и повышает её сопротивление ударным нагрузкам. Углерод в пределах 0,36–0,44% обеспечивает хорошую твёрдость после термообработки, а кремний и марганец способствуют раскислению металла и улучшают его механические свойства.
Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1275 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 11% |
| Относительное сужение (?) | ? 50% |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C) | ? 58 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Примечание: Механические свойства приведены для образцов диаметром до 100 мм. Для круга диаметром 120 мм свойства могут незначительно снижаться по сечению, особенно в центральной зоне, что связано с особенностями прокаливаемости. Рекомендуется проводить термообработку с учётом габаритов заготовки.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/°C (в интервале 20–300?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,22 мкОм·м |
| Теплопроводность | 40 Вт/(м·°C) при 100?°C |
| Удельная теплоёмкость (с) | 475 Дж/(кг·°C) при 20?°C |
Физические характеристики позволяют использовать сталь 40ХН в условиях переменных температур, в том числе при низких температурах эксплуатации, благодаря высокой ударной вязкости.
Технологические свойства
- Свариваемость:
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжиг или нормализация). Без термообработки возможны трещины в зоне термического влияния. - Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (после улучшения) обрабатываемость — удовлетворительная. При твёрдости 269–302 HB рекомендуются твёрдосплавные или быстрорежущие инструменты. Подача и скорость резания должны быть умеренными для предотвращения износа инструмента. - Обработка давлением:
Хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Заготовку следует охлаждать медленно (в яме или песке) для предотвращения внутренних напряжений. - Флокеночувствительность:
Повышенная. Требуется строгое соблюдение режимов охлаждения после прокатки и термообработки. - Склонность к отпускной хрупкости:
Сталь склонна к второй фазе отпускной хрупкости (в интервале 450–550?°C). Рекомендуется охлаждать заготовки после отпуска в воде или масле, если не требуется высокая пластичность.
Вес и расчётные данные
- Вес 1 метра погонного круга ?120 мм:
?=7850 кг/м? — плотность стали
d=0,12 м — диаметр
L=1 м — длинаОбъём 1 метра:
V=??(2d)2?L=3,1416?(0,06)2?1=0,01131 м?Масса:
m=??V=7850?0,01131?88,78 кгВес 1 метра круга ?120 мм — 88,78 кг.
- Количество метров в одной тонне:
N=88,781000?11,26 метровВ одной тонне — примерно 11,26 метров круга диаметром 120 мм.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40ХН подвергается улучшению — комплексной термообработке, включающей:
- Закалка:
- Температура нагрева: 840–860?°C
- Охлаждение: вода или масло
- Цель: получение мартенситной структуры
- Высокий отпуск:
- Температура: 580–650?°C
- Охлаждение: на воздухе
- Цель: снижение внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности при сохранении прочности
После термообработки сталь приобретает равновесную структуру — сорбит отпуска, обеспечивающий оптимальное сочетание прочности и пластичности.
Структура и микроструктура
В состоянии поставки (после улучшения) структура стали — мелкозернистый сорбит отпуска. Зернистость — не грубее 5 балла по шкале ГОСТ 5639. Отсутствие флокенов, трещин, закатов и других дефектов подтверждается ультразвуковым контролем (при необходимости).
Область применения (подробно)
Круг стальной 40ХН ?120 мм — это заготовка высокой прочности, предназначенная для производства деталей, работающих в экстремальных условиях. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, сталь 40ХН широко применяется в следующих отраслях:
1. Машиностроение
Из круга 40ХН изготавливают валы, шестерни, шпиндели, оси, коленчатые валы, шатуны и другие элементы трансмиссий. Благодаря высокой прокаливаемости, детали сохраняют прочность по всему сечению, что критично для крупногабаритных узлов.
2. Энергетика
В турбостроении и парогенераторах применяются роторы, валы турбин, шпиндели регулирующих клапанов. Сталь 40ХН устойчива к циклическим нагрузкам и сохраняет свойства при температурах до 400?°C.
3. Авиастроение
Используется для изготовления элементов шасси, осей крепления, шарниров и других несущих деталей, где требуется высокая надёжность и сопротивление усталостным разрушениям.
4. Судостроение
Гребные валы, валопроводы, оси рулевых приводов — всё это может изготавливаться из 40ХН. Устойчивость к коррозии (в сочетании с покрытиями) и высокая вязкость при низких температурах делают сталь идеальной для эксплуатации в морской среде.
5. Нефтегазовая отрасль
Штанги насосов, шпиндели клапанов, оси буровых механизмов — детали, работающие под высоким давлением и в агрессивной среде. Сталь 40ХН устойчива к механическим и вибрационным нагрузкам.
6. Железнодорожное машиностроение
Оси колёсных пар, шестерни тяговых редукторов, валы компрессоров — все эти детали требуют высокой надёжности и долговечности, которые обеспечивает сталь 40ХН.
7. Военная и специальная техника
Из этой стали изготавливают элементы бронетехники, трансмиссии, узлы управления оружием. Сталь проходит строгий контроль качества, включая УЗД и магнитопорошковый контроль.
8. Промышленное оборудование
Прессы, прокатные станы, дробилки, экструдеры — оборудование, работающее с высокими нагрузками, использует детали из 40ХН. Особенно ценится сопротивление усталости и износу.
9. Металлургия
Валы прокатных станов, ролики, шестерни — детали, подвергающиеся постоянному износу и ударным нагрузкам. Сталь 40ХН обеспечивает длительный срок службы.
10. Экспериментальное и научное оборудование
В высокоточных установках, где важна стабильность размеров и механических свойств, применяются валы и оси из 40ХН.
Качество и контроль
Круг 40ХН ?120 мм поставляется с сертификатом качества, включающим:
- Химический состав (по плавке)
- Результаты механических испытаний
- Данные УЗК (при необходимости)
- Микроструктуру
- Твёрдость
- Отсутствие поверхностных и внутренних дефектов
Соблюдение ГОСТ 4543–71 гарантирует соответствие всем требованиям для ответственного машиностроения.
Условия хранения и транспортировки
Продукция хранится в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной сма ки. Транспортировка — любым видом транспорта, без нарушения упаковки. Запрещено бросать, ронять или царапать поверхность заготовок.
Где купить?
Данный товар — круг стальной 40ХН, диаметр 120 мм — вы можете приобрести в компании ООО «Металлотрейд». Мы предлагаем продукцию высокого качества, строго соответствующую ГОСТ, с полным пакетом документов и возможностью поставки по всей России.
?? Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
Наши специалисты проконсультируют вас по всем техническим вопросам, помогут подобрать необходимый объём и организуют быструю доставку.
ООО «Металлотрейд» — надёжный поставщик металлопроката для промышленности
