Круг 40ХН 160 мм ГОСТ2590-06, 4543-16,3ГП_

Круг стальной 40ХН, ? 160 мм, ГОСТ 2590-2006 / ГОСТ 4543-2016, марка 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 40ХН диаметром 160 мм — это высококачественный прокат, изготавливаемый по строгим нормативам ГОСТ 2590-2006 (сортамент) и ГОСТ 4543-2016 (технические условия для легированных конструкционных сталей). Данная продукция относится к категории круглого сортового проката, предназначенного для использования в ответственных узлах машиностроения, приборостроении, авиационной и энергетической отраслях. Марка стали — 40ХН, по классификации — 3ГП, что соответствует высокой степени раскисления и качественной выплавке.

Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-2016)

Марка 40ХН — это легированная конструкционная сталь, в состав которой входят следующие элементы, обеспечивающие высокие механические и технологические свойства:

• Углерод ©: 0,36–0,44 % — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37 % — способствует раскислению стали и повышает прочность.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80 % — улучшает прокаливаемость и устойчивость к ударным нагрузкам.
• Хром (Cr): 0,60–0,90 % — повышает твёрдость, износостойкость и сопротивление коррозии.
• Никель (Ni): 1,00–1,40 % — улучшает вязкость, ударную прочность и прокаливаемость.
• Сера (S): не более 0,025 % — снижает пластичность, поэтому её содержание строго ограничено.
• Фосфор (P): не более 0,025 % — вредная примесь, ухудшающая хладноломкость.
• Медь (Cu): не более 0,30 % — допустимая примесь.
• Мышьяк (As): не более 0,08 % — контролируемая примесь.
• Железо (Fe): остальное — основа сплава.

Такой химический состав обеспечивает высокую прокаливаемость, отличную ударную вязкость и хорошее сочетание прочности и пластичности после термообработки.

Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)

Круг из стали 40ХН поставляется в состоянии поставки «улучшенная» (закалка с последующим высоким отпуском), что обеспечивает оптимальное соотношение прочности и пластичности. Нормативные значения механических свойств при температуре испытания 20?°C:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?т): не менее 785 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 10 %
• Относительное сужение (?): не менее 50 %
• Ударная вязкость (KCU при –40?°C): не менее 59 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–302 единицы

Эти показатели подтверждают высокую надёжность материала при работе в условиях переменных и динамических нагрузок, в том числе при отрицательных температурах.

Физические свойства стали 40ХН

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Модуль сдвига (G): 81 ГПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температура плавления: около 1450?°C
• Теплопроводность (при 100?°C): 42,7 Вт/(м·К)
• Удельная теплоёмкость (при 20?°C): 475 Дж/(кг·К)
• Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C): 11,5·10?? 1/К

Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях температурных колебаний, в том числе в узлах, подверженных нагреву при эксплуатации.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Использование сварки возможно при условии применения низководородных электродов и аргонодуговых методов.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки «улучшенная» — удовлетворительная, коэффициент обрабатываемости относительно стали 45 — около 0,6. После отжига обработка улучшается.
• Обработка давлением (ковка, штамповка): рекомендуемый температурный интервал ковки — от 1200?°C до 800?°C. Заготовку следует охлаждать медленно (в яме или песке) во избежание трещин.
• Склонность к отпускной хрупкости: сталь склонна к второй род отпускной хрупкости, поэтому после высокого отпуска рекомендуется охлаждение в воде или масле.
• Прокаливаемость: высокая, обеспечивает равномерную структуру по сечению при диаметре до 160 мм.
• Коррозионная стойкость: удовлетворительная в атмосферных условиях, но не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты.

Вес и расчётные данные

• Диаметр круга: 160 мм (0,16 м)
• Площадь поперечного сечения:
  A=4?d2=43.1416?0.162=0.0201м2
• Масса 1 погонного метра (пог. м):
  $m=A??=0.0201?7850=157.785\text{кг/м}$
  Округляем: 157,8 кг/м
• Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
  L=157.81000?6.34м

Таким образом:

• Масса 1 метра круга ? 160 мм — 157,8 кг
• В одной тонне — примерно 6,34 метра

Эти данные важны для расчётов при транспортировке, хранении и проектировании.

Область применения

Круг из стали 40ХН диаметром 160 мм находит широкое применение в отраслях, где требуются высокие механические характеристики и надёжность:

1. Авиационная промышленность — валы, оси, шестерни, лопатки компрессоров, элементы шасси.
2. Машиностроение — коленчатые и распределительные валы, шпиндели, шестерни, штоки гидроцилиндров.
3. Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
4. Судостроение — гребные валы, оси рулей, элементы передач.
5. Нефтегазовое оборудование — валы насосов, штанги, элементы буровых установок.
6. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, элементы подвески.
7. Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шестерни редукторов, шпиндели станков.
8. Приборостроение — прецизионные валы и оси, работающие под нагрузкой.
9. Военная промышленность — детали бронетехники, трансмиссии, элементы управления.
10. Робототехника и автоматизация — валы приводов, оси роботов, нагруженные узлы.

Благодаря высокой прочности, вязкости и прокаливаемости, сталь 40ХН идеально подходит для деталей, работающих под циклическими нагрузками, в условиях ударов, вибраций и низких температур. Особенно ценится её способность сохранять прочность при диаметрах до 160 мм, что делает её незаменимой для крупногабаритных изделий.

Термическая обработка и структура

Сталь 40ХН поставляется в состоянии улучшения (закалка + высокий отпуск).

• Температура закалки: 840–860?°C (в масле)
• Температура отпуска: 580–650?°C
• Охлаждение после отпуска: в воде или на воздухе (в зависимости от требований к хрупкости)

Структура после термообработки — сорбит отпуска, обеспечивающий высокую прочность и пластичность. При необходимости может применяться цементация или азотирование для повышения износостойкости поверхностных слоёв.

Контроль качества

Каждая партия круга проходит входной контроль по следующим параметрам:

• Внешний вид (отсутствие трещин, плен, закатов)
• Геометрические размеры (диаметр, овальность, кривизна)
• Механические свойства (испытания на растяжение, удар, твёрдость)
• Химический состав (спектральный анализ)
• Макро- и микроструктура (по ГОСТ 10243, ГОСТ 1763)
• Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика)

Сопроводительная документация включает паспорт качества, сертификат соответствия, протоколы испытаний.

Условия хранения и транспортировки

Круги хранятся в закрытых складах, на поддонах, без контакта с землёй. При длительном хранении рекомендуется обработка антикоррозионными составами. Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий. Запрещается бросать, ронять, допускать удары.

Заключение

Круг стальной 40ХН ? 160 мм — это высокотехнологичный продукт, отвечающий самым строгим требованиям современного машиностроения. Его сочетание прочности, вязкости, прокаливаемости и технологичности делает его незаменимым для производства ответственных деталей. Благодаря строгому контролю качества и соблюдению ГОСТов, данный материал обеспечивает длительный срок службы и высокую надёжность в эксплуатации.

Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Для уточнения наличия, цен и оформления заказа — звоните:
+7 (863) 220-90-10, +7 (495) 792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать нужный объём, организовать доставку и предоставить всю необходимую документацию.