Круг 40ХН 180 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 3ГП_

Круг стальной 40ХН, диаметр 180 мм, ГОСТ 2590-2006, 4543-2016, группа поставки 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 40ХН диаметром 180 мм — это сортовой прокат, произведённый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной горячекатаный круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной конструкционной стали). Поставляется в группе поставки 3ГП, что означает комплексное соответствие механических, технологических и химических свойств, установленных стандартом. Данный вид металлопроката предназначен для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости.

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

Сталь марки 40ХН относится к легированным конструкционным сталям повышенной прочности. Её химический состав строго нормирован и обеспечивает высокие механические свойства после термической обработки. Средние значения массовой доли легирующих элементов в стали 40ХН:

• 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 0,080 %

Добавление никеля и хрома существенно повышает прокаливаемость стали, улучшает её вязкость и сопротивление ударным нагрузкам. Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность, а кремний и марганец способствуют раскислению металла и улучшению его структуры.

Механические свойства (после термической обработки — улучшения)

Круг 40ХН диаметром 180 мм поставляется, как правило, в состоянии после улучшения (закалка + высокий отпуск). При этом механические свойства соответствуют нормам ГОСТ 4543-2016 для группы 3ГП:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?т): не менее 835 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 12 %
• Относительное сужение (?): не менее 50 %
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 63 Дж/см?

Указанные значения определяются на образцах, вырезанных из тела проката, и подтверждаются сертификатом качества. Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь 40ХН устойчива к циклическим нагрузкам и динамическим воздействиям, что делает её идеальной для деталей, работающих в условиях переменных напряжений.

Физические свойства стали 40ХН

• Плотность: 7,85?103 кг/м? (7,85 г/см?)
• Модуль упругости (Е): 2,1?105 МПа
• Модуль сдвига (G): 8,1?104 МПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температурный коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?6 1/°C (в интервале 20–100?°C)
• Теплопроводность (?): 40 Вт/(м·°C) при 100?°C
• Удельная теплоёмкость (с): 475 Дж/(кг·°C) при 20?°C
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,25?10?6 Ом·м

Эти параметры позволяют точно рассчитывать поведение материала в конструкциях при изменении температуры, нагрузок и других внешних воздействий.

Технологические свойства

Сталь 40ХН обладает хорошими технологическими характеристиками, что делает её удобной для обработки на производстве:

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Требуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка. Применяются методы дуговой сварки, аргонодуговой сварки (TIG), контактной сварки.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии после улучшения — удовлетворительная. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — около 0,7.
• Обработка давлением: сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в интервале температур 1200–800?°C. Заготовки перед деформацией должны быть медленно нагреты для предотвращения трещин.
• Прокаливаемость: высокая, благодаря содержанию никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 80 мм в масле, при диаметре 180 мм — прокаливается на глубину до 60–70 мм.
• Коррозионная стойкость: средняя. Сталь не является нержавеющей, требует защиты от атмосферного воздействия (смазка, покраска, хранение в сухих помещениях).

Вес одного метра и количество метров в одной тонне

• Вес одного погонного метра:

  m=4??d2??=43,1416?(0,18)2?7850?199,7 кг/м

  Округлённо — 199,7 кг/м.

• Количество метров в одной тонне (1000 кг):

  L=199,71000?5,007 м

  То есть в одной тонне содержится примерно 5,01 метра круга диаметром 180 мм.

Область применения

Круг 40ХН диаметром 180 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам. Ниже приведены основные сферы использования:

1. Машиностроение и станкостроение

Из стали 40ХН изготавливают валы, оси, шестерни, коленчатые валы, шпиндели и другие ответственные детали, подвергающиеся значительным нагрузкам. Благодаря высокой прочности и усталостной выносливости, такие детали способны работать в условиях переменных напряжений и ударных нагрузок.

2. Авиационная и оборонная промышленность

Сталь 40ХН используется в производстве элементов шасси, рулевых механизмов, узлов трансмиссии и других деталей, где критически важны надёжность и долговечность. Наличие никеля повышает ударную вязкость, что особенно важно при работе в условиях низких температур.

3. Энергетическое машиностроение

В турбостроении и производстве генераторов применяются роторы, валы и другие крупногабаритные детали, изготавливаемые из круга 40ХН. Сталь сохраняет свои свойства при длительной эксплуатации под нагрузкой и в условиях вибрации.

4. Нефтегазовое оборудование

Из этого материала производят штоки насосов, валы компрессоров, элементы бурового инструмента, работающие в агрессивных средах и при высоких давлениях. При необходимости поверхность деталей подвергается азотированию или цементации для повышения износостойкости.

5. Железнодорожное машиностроение

Круг 40ХН используется при производстве осей вагонов, колёсных пар, элементов подвески и тормозных механизмов. Высокая вязкость и сопротивление усталости позволяют выдерживать длительные циклические нагрузки.

6. Тяжёлое и горное оборудование

Дробилки, экскаваторы, буровые установки — все эти машины содержат узлы из стали 40ХН. Детали из такого проката способны выдерживать высокие ударные и абразивные нагрузки.

7. Судостроение

Из круга 40ХН изготавливают валы гребных винтов, рулевые приводы, элементы якорных механизмов. Сталь устойчива к вибрациям и коррозии (при наличии защитных покрытий).

8. Робототехника и автоматизированные системы

В приводах высокой мощности, редукторах и манипуляторах используются валы и оси из 40ХН. Материал обеспечивает точность и долговечность при длительной работе.

9. Спорт и рекреация

Из этой стали производят элементы для экстремальных видов спорта — рамы велосипедов, детали снегоходов, лебёдки, крепёжные узлы.

10. Ремонт и восстановление

Круг 40ХН применяется для изготовления запасных частей, когда требуется точное соответствие оригинальным характеристикам. Особенно актуально при ремонте устаревшего оборудования, где оригинальные детали больше не выпускаются.

Особенности хранения и транспортировки

Круг 40ХН должен храниться в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется обработка поверхности антикоррозионными смазками. При транспортировке необходимо исключать ударные нагрузки и деформации. Пакеты проката должны быть надёжно закреплены, предотвращая смещение и трение.

Термическая обработка и упрочнение

Для достижения оптимальных свойств круг 40ХН подвергается термической обработке:

• Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
• Отпуск: при температуре 500–600?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.

После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую структуру сорбита, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. При необходимости — проводится поверхностное упрочнение (азотирование, цементация, индукционная закалка) для повышения износостойкости рабочих поверхностей.

Заключение

Круг стальной 40ХН диаметром 180 мм — это высококачественный конструкционный материал, отвечающий самым строгим требованиям промышленности. Его сочетание прочности, вязкости, прокаливаемости и технологичности делает его незаменимым в производстве ответственных деталей. Широкий спектр применения, стабильные свойства и соответствие международным стандартам качества подтверждают его высокую конкурентоспособность на рынке металлопроката.

Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Не упустите возможность обеспечить своё производство надёжным материалом
?? Позвоните нам прямо сейчас: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и получите консультацию специалиста, расчёт стоимости и условия доставки.