Круг 40ХН 190 мм ГОСТ2590-06, 4543-16, 2ГП_

Круг 40ХН 190 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, 2ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной диаметром 190 мм марки стали 40ХН — это высококачественный прокат, изготавливаемый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-06 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-16 (сортамент и технические условия для легированных сталей). Изделие соответствует группе поставки 2ГП, что означает: поставляется с гарантией химического состава и механических свойств. Такой прокат предназначен для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и надёжности.

Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-16), %

Марка стали 40ХН относится к классу легированных конструкционных сталей. Её химический состав тщательно нормирован и обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики. Содержание основных элементов в стали:

• Углерод ©: 0,36–0,44% — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37% — повышает прочность и устойчивость к окислению.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80% — улучшает прокаливаемость и пластичность.
• Хром (Cr): 0,60–0,90% — увеличивает прочность, твёрдость и коррозионную стойкость.
• Никель (Ni): 1,00–1,40% — повышает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и улучшает прокаливаемость.
• Сера (S): не более 0,035% — снижает пластичность и вязкость, поэтому её содержание строго ограничено.
• Фосфор (P): не более 0,035% — также нежелателен, так как повышает хрупкость.
• Медь (Cu): не более 0,30% — не нормируется, но допускается как примесь.
• Остаточные элементы (As, Sn, Sb и др.): не более 0,08% суммарно.

Благодаря сбалансированному составу, сталь 40ХН обладает отличной комбинацией прочности, вязкости и сопротивления усталостным нагрузкам.

Механические свойства (после улучшения — закалка + высокий отпуск)

Круг 40ХН диаметром 190 мм поставляется в состоянии поставки после улучшения, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Механические свойства соответствуют требованиям ГОСТ 4543-16:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа — показывает, какое максимальное напряжение может выдержать материал перед разрушением.
• Предел текучести (?т): не менее 835 МПа — напряжение, при котором начинается пластическая деформация.
• Относительное удлинение (?5): не менее 11% — характеризует пластичность материала.
• Относительное сужение (?): не менее 50% — показатель локальной пластичности.
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 63 Дж/см? — способность материала поглощать энергию при ударных нагрузках.
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–302 — соответствует состоянию после улучшения.

Такие показатели делают сталь 40ХН идеальным выбором для деталей, работающих в условиях переменных и ударных нагрузок.

Физические свойства стали 40ХН

• Плотность: 7,85 г/см? (7850 кг/м?) — стандартное значение для легированных сталей.
• Модуль упругости (Е): 2,1?10? МПа — характеризует упругую деформацию при растяжении.
• Модуль сдвига (G): 8,1?10? МПа — важен при расчётах на кручение.
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29 — отношение поперечной деформации к продольной.
• Температура плавления: около 1450–1500?°C — зависит от состава.
• Теплопроводность: 40–42 Вт/(м·К) — умеренная, достаточная для отвода тепла в узлах трения.
• Удельная теплоёмкость: 477 Дж/(кг·К) — при 20?°C.
• Температурный коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C).

Эти данные важны при проектировании деталей, работающих при температурных колебаниях, а также при расчётах на прочность и жёсткость.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Использование сварки возможно только при условии строгого соблюдения технологии.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии после улучшения — удовлетворительная. Твёрдость в пределах 269–302 HB позволяет эффективно обрабатывать материал на токарных, фрезерных и шлифовальных станках. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
• Обрабатываемость давлением: хорошо поддаётся ковке, штамповке и прокатке в интервале температур 1200–800?°C. Заготовки перед нагревом должны быть очищены от окалины.
• Прокаливаемость: высокая — благодаря содержанию хрома и никеля. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 200 мм, что делает круг 190 мм идеальным для улучшения по всему сечению.
• Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, но ниже, чем у нержавеющих. При эксплуатации в агрессивных средах рекомендуется защитное покрытие (лакокрасочное, цинкование, фосфатирование).

Вес одного метра и количество метров в одной тонне

• Диаметр круга: 190 мм (0,19 м)
• Площадь поперечного сечения:
  S=4?d2=43,1416?(0,19)2=0,02835м2
• Объём одного метра: V=S?1=0,02835м3
• Плотность стали: 7850 кг/м?
• Масса одного метра:
  $m=V??=0,02835?7850=222,55\text{кг/м}$

Таким образом:

• Вес одного метра круга 190 мм: 222,55 кг
• Количество метров в одной тонне (1000 кг):
  L=222,551000?4,49м

Эти данные необходимы для расчёта транспортных расходов, веса конструкций и планирования заготовок.

Область применения

Круг стальной 40ХН диаметром 190 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким механическим и эксплуатационным характеристикам.

1. Машиностроение и станкостроение

Используется для изготовления валов, осей, шестерён, шпинделей, штоков и других ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками. Благодаря высокой прочности и износостойкости, детали из 40ХН имеют длительный срок службы.

2. Авиационная и космическая промышленность

Применяется в узлах, где требуется высокая надёжность и сопротивление усталостным разрушениям. Например, в шарнирах, кронштейнах, элементах шасси.

3. Энергетическое оборудование

Используется в турбинах, генераторах, редукторах и насосах. Сталь 40ХН устойчива к вибрациям и циклическим нагрузкам, что критично для оборудования электростанций.

4. Нефтегазовая отрасль

Подходит для изготовления деталей бурового оборудования, арматуры высокого давления, валов насосов. Устойчивость к динамическим нагрузкам и хорошая вязкость при низких температурах делают её востребованной в условиях Крайнего Севера.

5. Транспортное машиностроение

Применяется в производстве деталей железнодорожного подвижного состава, автотранспорта (особенно грузового), тракторов и спецтехники.

6. Тяжёлое и горнодобывающее оборудование

Используется для валов дробилок, прессов, экскаваторов, где требуется высокая прочность и сопротивление износу.

7. Военная и оборонная промышленность

Применяется в производстве элементов бронетехники, артиллерийских систем, где предъявляются повышенные требования к надёжности.

8. Робототехника и автоматизированные линии

Используется для изготовления валов промышленных роботов, осей манипуляторов, где важны точность и долговечность.

9. Судостроение

Подходит для валов гребных винтов, рулевых механизмов, деталей двигателей.

10. Приборостроение (в ответственных узлах)

Используется в прецизионных механизмах, где требуется высокая стабильность размеров и свойств.

Термическая обработка и рекомендации по эксплуатации

Для достижения оптимальных свойств круг 40ХН подвергается термической обработке:

• Закалка: нагрев до 830–850?°C, охлаждение в масле.
• Отпуск: при 500–600?°C, охлаждение на воздухе.

После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую структуру, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. Рекомендуется проводить ультразвуковой контроль и магнитопорошковый дефектоскоп ческий контроль перед установкой деталей в узлы.

Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров ГОСТ, наличие сертификатов качества и возможность поставки как погонажа, так и раскроя по требованиям заказчика.

Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.