- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН, диаметр 170 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, исполнение 2ГП
Основные технические характеристики:
Круг стальной марки 40ХН — это высококачественный легированный прокат, произведённый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-2016 (сортамент и технические условия на сортовой прокат из легированных сталей). Исполнение 2ГП указывает на повышенную точность геометрических параметров и ограничение по кривизне, что делает данный продукт пригодным для использования в ответственных узлах и механизмах, где важна точность обработки и надёжность соединений.
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-2016), %
| 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) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,08 |
Сталь марки 40ХН относится к группе хромоникелевых сталей. Буквы в маркировке расшифровываются следующим образом:
- 40 — среднее содержание углерода около 0,40%;
- Х — наличие хрома;
- Н — наличие никеля.
Добавление хрома и никеля значительно повышает прокаливаемость, прочность и вязкость стали, улучшает её сопротивление ударным нагрузкам и усталостным разрушениям. Сниженное содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту металла и уменьшает склонность к хрупкости при термообработке.
Механические свойства (в состоянии поставки — после улучшения)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 835 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 12 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 78 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), МПа | 269–302 |
Механические свойства определяются после термической обработки — улучшения (закалка с последующим высоким отпуском), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Такие характеристики делают сталь 40ХН идеальной для изготовления деталей, работающих под высокими динамическими и знакопеременными нагрузками.
Физические свойства стали 40ХН
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,6·10?? |
| Теплопроводность при 100?°C, Вт/(м·К) | 41 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°С | 11,5·10?? |
| Удельная теплоёмкость при 20?°C, Дж/(кг·К) | 475 |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в широком диапазоне температур — от -40?°C до +400?°C. Сталь обладает хорошей теплопроводностью и умеренным коэффициентом расширения, что снижает риск термических напряжений при нагреве и охлаждении.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая.
Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений. Сварка осуществляется электродами типа Э-100, Э-125 с низким содержанием водорода. Применение аргонодуговой сварки (TIG/MIG) также допустимо при строгом контроле параметров. - Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 составляет около 0,7. Рекомендуются твёрдосплавные пластины (типы Т15К6, Т30К4) и режимы резания с пониженной скоростью и подачей. - Обработка давлением:
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Заготовки перед нагревом должны быть очищены от окалины и масла. Охлаждение после ковки — в яме или под шлаком для предотвращения трещинообразования. - Склонность к отпускной хрупкости:
Сталь 40ХН склонна к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C). Чтобы избежать этого, рекомендуется охлаждение после отпуска в воде или масле.
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 170 мм
- Площадь поперечного сечения:
A=??r2=3.1416?(85)2=22698мм2=0.0227м2 - Масса 1 погонного метра (пог. м):
m=??A=7850?0.0227=178.195кг/м
Округлённо: 178,2 кг/м - Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
L=178.21000?5.61м
Таким образом, один метр круга 40ХН ?170 мм весит 178,2 кг, а в одной тонне содержится примерно 5,61 метра проката. Эти данные важны для расчёта транспортных расходов, планирования загрузки оборудования и расчёта себестоимости изделий.
Область применения
Круг стальной 40ХН диаметром 170 мм широко применяется в машиностроении, энергетике, авиационной и оборонной промышленности благодаря высокой прочности, износостойкости и надёжности. Ниже приведены основные сферы использования:
- Изготовление валов и осей
Валы приводов, коленчатые валы, карданные валы, оси редукторов — все эти детали испытывают значительные крутящие и изгибающие моменты. Сталь 40ХН обеспечивает высокую усталостную прочность и сопротивление деформации. - Производство шестерён и зубчатых колёс
После цементации и закалки поверхности зубьев достигается высокая твёрдость (HRC 58–62), в то время как сердцевина остаётся вязкой. Это позволяет выдерживать ударные нагрузки и предотвращает сколы зубьев. - Элементы подшипников и опор
В узлах с высокой нагрузкой применяются опорные пальцы, втулки, шкворни. Сталь 40ХН обеспечивает долговечность и стабильность при длительной эксплуатации. - Детали авиационных двигателей
Шатуны, шпиндели, шестерни редукторов — все они изготавливаются из 40ХН благодаря её способности работать при повышенных температурах и вибрациях. - Компрессорное и насосное оборудование
В поршневых компрессорах используются штоки и шатуны из этой стали. Высокая прочность позволяет выдерживать многократные циклы сжатия и расширения. - Судостроение
Валопроводы, гребные винты, рулевые механизмы — в этих узлах требуется сочетание прочности и коррозионной стойкости. При дополнительной антикоррозионной обработке (например, хромировании) сталь 40ХН отлично справляется с задачами. - Горнодобывающая и строительная техника
Оси экскаваторов, шестерни буровых установок, валы дробилок — детали, подвергающиеся абразивному износу и ударным нагрузкам. Сталь 40ХН обеспечивает длительный ресурс. - Энергетическое оборудование
В турбинах и генераторах применяются роторы и валы, работающие при высоких скоростях вращения. Сталь 40ХН обладает высокой усталостной прочностью и устойчивостью к вибрациям. - Автомобильная промышленность
В грузовых автомобилях и спецтехнике — полуоси, шестерни КПП, шлицевые валы. Сталь выдерживает перегрузки и длительные режимы работы. - Военная и специальная техника
Башенные опоры, шестерни трансмиссий танков, детали пусковых установок — везде, где требуется максимальная надёжность и прочность.
Рекомендации по термической обработке
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
- Цементация: при необходимости поверхностного упрочнения — 920–950?°C в насыщающей среде (газ, твёрдый карбюратор), выдержка 6–10 часов, закалка с последующим отпуском при 180–200?°C.
Контроль качества
Каждая партия круга 40ХН проходит входной контроль:
- спектральный анализ химического состава;
- испытания на растяжение и ударный изгиб;
- ультразвуковой контроль (УЗК) при необходимости;
- проверка геометрии и кривизны.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров ГОСТам, наличие сертификатов качества и возможность поставки как партиями, так и отдельными метрами.
Позвоните нам уже сегодня по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, организуют доставку и проконсультируют по всем техническим вопросам. Сталь 40ХН — это инвестиция в надёжность и долговечность ваших изделий. Выбирайте лучшее — выбирайте с умом
