- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?190 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Тип проката: Круг
- Диаметр: 190 мм
- Способ производства: Горячекатаный / калиброванный (в зависимости от поставки)
- Класс прочности: Повышенный
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Поверхность: Чистая, без трещин, закатов, плен, рванин, следов коррозии
- Точность прокатки: Обычная точность (Б) или повышенная точности (А) — по согласованию
- Направление волокон: Вдоль оси заготовки
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71), %
Марка стали 40ХН относится к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками. Химический состав строго нормирован и обеспечивает высокую прочность, твёрдость и устойчивость к усталостным напряжениям.
| 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 0,035 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсений (As) | не более 0,08 |
Особенности легирования:
- Хром (Cr) повышает прокаливаемость, твёрдость и коррозионную стойкость.
- Никель (Ni) увеличивает вязкость, прочность и сопротивление ударным нагрузкам, особенно при низких температурах.
- Углерод обеспечивает высокую твёрдость и износостойкость после термообработки.
- Кремний и марганец участвуют в раскислении стали и повышают её прочностные характеристики.
Механические свойства стали 40ХН (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 880 |
| Предел текучести (?т), МПa | не менее 685 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 11 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 50 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 78 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 269 |
Примечание: Механические свойства приведены для образцов диаметром 25 мм после термообработки. Для заготовок большего диаметра (включая ?190 мм) свойства могут незначительно снижаться по сечению из-за градиента прокаливаемости, что учитывается при проектировании.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность при 20?°C, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °С | 1480–1520 |
| Теплопроводность при 100?°C, Вт/(м·К) | 42 |
| Удельная теплоёмкость при 20?°C, Дж/(кг·К) | 475 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°С | 11,5 |
| Удельное электросопротивление, Ом·м | 0,22·10?? |
Особенности:
Сталь 40ХН обладает типичными для легированных сталей физическими характеристиками. Высокая плотность и модуль упругости делают её подходящей для работы в условиях статических и динамических нагрузок. Низкая теплопроводность требует внимательного подхода при сварке и термообработке.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после — высокотемпературный отпуск для снятия остаточных напряжений. Рекомендуются электроды типа Э-12Х13Н4М или сварка в среде защитных газов с использованием проволоки Св-08ХГСМ.
Обрабатываемость резанием
- В состоянии поставки (после улучшения): удовлетворительная.
- Рекомендуемая твёрдость для механической обработки — 220–260 HB.
- Использование твёрдосплавных резцов (ВК8, Т15К6) и охлаждение СОЖ обеспечивают высокое качество поверхности.
Обработка давлением (ковка, штамповка)
- Начало ковки: 1200?°C
- Окончание ковки: 800?°C
- После ковки обязательна термическая обработка — нормализация или улучшение.
Прокаливаемость
Сталь 40ХН обладает высокой прокаливаемостью благодаря содержанию хрома и никеля. Критический диаметр при прокаливании в воде — до 40 мм, в масле — до 60 мм. Для сечений более 100 мм рекомендуется замедленное охлаждение или специальные режимы закалки.
Шлифуемость
Хорошая при твёрдости до 280 HB. При более высоких значениях — повышенный риск прижогов и трещин. Требуется правильный подбор абразива и режимов обработки.
Термическая обработка
| Режим | Температура, °С | Охлаждение | Цель |
|---|---|---|---|
| Закалка | 840–860 | Вода или масло | Получение мартенсита |
| Отпуск | 500–600 | На воздухе | Снятие напряжений, повышение вязкости |
| Нормализация | 880–900 | На воздухе | Улучшение структуры после прокатки или ковки |
| Отжиг | 680–700 | Медленное охлаждение в печи | Снятие внутренних напряжений, улучшение обрабатываемости |
Рекомендация: Для круга ?190 мм предпочтителен режим закалки в масле с последующим отпуском при 550?°C для минимизации риска трещин.
Вес и расчётные данные
- Вес 1 метра погонного круга ?190 мм:
m=4??d2??=43.1416?(0.19)2?7850?222.6кг/м - Количество метров в одной тонне:
L=222.61000?4.49м
Таблица расчёта:
| Диаметр, мм | Площадь сечения, см? | Вес 1 м, кг | Метров в 1 тонне |
|---|---|---|---|
| 190 | 283.5 | 222.6 | 4.49 |
Примечание: Вес рассчитан по плотности 7850 кг/м?. При заказе партии учитывайте допуски по массе согласно ГОСТ.
Область применения
Круг стальной 40ХН ?190 мм — это универсальный конструкционный материал, востребованный в отраслях, где к деталям предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и долговечности. Благодаря оптимальному сочетанию легирующих элементов, сталь 40ХН широко применяется в следующих сферах:
1. Машиностроение и станкостроение
Из круга 40ХН изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, кулачковые механизмы. Материал сохраняет работоспособность при циклических нагрузках и вибрациях.
2. Энергетическое оборудование
Используется для производства роторов турбин, валов насосов, деталей компрессоров. Высокая вязкость и сопротивление усталости особенно важны при эксплуатации в условиях переменных температур и давлений.
3. Авиационная и оборонная промышленность
Применяется в узлах шасси, рулевых механизмах, крепёжных элементах. Сталь проходит строгий контроль качества, включая ультразвуковую дефектоскопию.
4. Нефтегазовое оборудование
Изготавливают штоки насосов, шпиндели задвижек, элементы бурового инструмента. Устойчивость к коррозии и высоким давлениям делает её незаменимой в агрессивных средах.
5. Железнодорожное машиностроение
Используется в производстве осей вагонов, деталей подвески, элементов тормозной системы. Сталь выдерживает ударные нагрузки и длительную эксплуатацию.
6. Тяжёлое и горное оборудование
Применяется в дробилках, экскаваторах, бульдозерах. Высокая износостойкость и прочность позволяют работать в экстремальных условиях.
7. Судостроение
Используется для валов гребных винтов, рулевых механизмов, крепёжных узлов. Устойчивость к вибрациям и коррозии в морской воде — ключевые преимущества.
8. Автомобильная промышленность
Применяется в производстве карданных валов, полуосей, элементов трансмиссии. Материал проходит термообработку для повышения износостойкости.
9. Металлургическое оборудование
Изготавливают валки, валы прокатных станов, опорные узлы. Сталь устойчива к высоким температурам и механическим нагрузкам.
10. Специальные конструкции
Используется в производстве крепёжных изделий повышенной прочности, шпилек, болтов, гаек для ответственных соединений.
Качество и контроль
Каждая партия круга 40ХН проходит строгий входной контроль:
- Химический анализ на спектрометре
- Механические испытания на растяжение и удар
- Ультразвуковая дефектоскопия (по требованию)
- Проверка геометрических размеров и формы
Продукция поставляется с сертификатом качества, где указаны: марка стали, режим термообработки, результаты испытаний, номер плавки.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых сухих помещениях, исключая контакт с влагой.
- При хранении на улице — под навесом, на поддонах, с укрытием плёнкой.
- Не допускать загрязнения маслом, кислотами, щелочами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.
Преимущества круга 40ХН ?190 мм
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость
- Хорошая обрабатываемость после термообработки
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Долговечность в сложных эксплуатационных условиях
- Соответствие международным стандартам (аналоги: 1.6510, 40CrNi, 36NiCrMo16)
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие продукции ГОСТ, оперативную отгрузку и техническую поддержку.
?? Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и получите консультацию по выбору, расчёту и доставке.
