- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?280 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, исполнение 2ГП
Основные технические характеристики:
Круг стальной марки 40ХН диаметром 280 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и деталях, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и динамических воздействий. Изделие изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-2016 (легированные стали для улучшаемых деталей). Исполнение 2ГП указывает на повышенную точность прокатки по диаметру и кривизне, что обеспечивает минимальные отклонения геометрии и высокую стабильность при последующей механической обработке.
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) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Остаточные элементы | в допустимых пределах |
Марка стали 40ХН относится к классу хромоникелевых сталей, где легирование хромом и никелем значительно повышает прочность, вязкость и сопротивление усталостным разрушениям. Никель улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах, а хром способствует повышению прокаливаемости и твёрдости после термообработки. Углерод в концентрации около 0,4% обеспечивает высокую прочность при сохранении достаточной пластичности после улучшения (закалки и высокого отпуска).
Механические свойства (после улучшения)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 880–1080 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 685 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 50 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 60 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 241–302 |
Данные механические характеристики достигаются после стандартной термической обработки: закалка в масле с последующим высоким отпуском. Благодаря этому структура стали приобретает мелкодисперсный сорбит, обеспечивающий оптимальное сочетание прочности и пластичности. Высокая ударная вязкость делает сталь 40ХН особенно устойчивой к хрупкому разрушению, что критично при эксплуатации в условиях ударных и вибрационных нагрузок.
Физические свойства стали 40ХН
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42,5 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·К) |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в широком диапазоне температур — от -60?°C до +400?°C. Стабильность модуля упругости и низкий коэффициент Пуассона обеспечивают предсказуемое поведение материала под нагрузкой, что важно при проектировании ответственных конструкций.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сталь 40ХН ограниченно свариваема. При сварке требуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений и предотвращения образования трещин в зоне термического влияния.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии после улучшения сталь хорошо обрабатывается резанием. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты. Коэффициент обрабатываемости — 0,7 по сравнению со сталью 45.
- Обрабатываемость давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки — от 1200?°C до 800?°C. Не рекомендуется ковать при температуре ниже 800?°C во избежание трещинообразования.
- Прокаливаемость: Высокая, благодаря легированию хромом и никелем. Прокаливаемость по Jominy — до 25 мм (на расстоянии 10 мм от торца). Это позволяет использовать сталь для изготовления крупных деталей, где требуется равномерная структура по сечению.
- Коррозионная стойкость: Удовлетворительная в атмосферных условиях, но не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты (покрытия, смазки).
Вес и расчётные данные
- Масса 1 метра погонного:
Для круга ?280 мм:
m=4??d2??=43,1416?(0,28)2?7850?482,5 кг/мТаким образом, 1 метр круга 40ХН ?280 мм весит 482,5 кг.
- Количество метров в одной тонне:
L=482,51000?2,07 метраТо есть, в одной тонне содержится около 2,07 метра данного проката.
Данные значения важны для расчёта транспортных расходов, грузоподъёмности оборудования и планирования расхода материала при производстве.
Область применения
Круг стальной 40ХН ?280 мм находит широкое применение в машиностроении, энергетике, авиационной и оборонной промышленности благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости. Ниже приведены основные сферы использования:
- Изготовление валов и осей — в том числе коленчатых, промежуточных, ведущих и ведомых валов в тяжёлых редукторах, трансмиссиях и приводах. Благодаря высокой прокаливаемости и однородной структуре по сечению, валы из 40ХН сохраняют прочность даже при больших диаметрах.
- Детали роторов и турбин — используются в энергетических установках, где требуется высокая устойчивость к циклическим нагрузкам и вибрациям. Сталь 40ХН обеспечивает длительный ресурс при высоких скоростях вращения.
- Шестерни и зубчатые колёса — особенно крупногабаритные, работающие под высокой нагрузкой. После цементации или азотирования поверхность приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой, что предотвращает сколы и выкрашивание зубьев.
- Крепёж особой прочности — болты, шпильки, гайки для ответственных соединений в авиации, судостроении и нефтегазовом оборудовании. После термообработки достигается класс прочности 10.9 и выше.
- Карданные валы и полуоси — в тяжёлой технике (грузовики, тракторы, бульдозеры), где важна усталостная прочность и сопротивление ударным нагрузкам.
- Конструкции нефтегазового оборудования — элементы буровых установок, насосов, компрессоров, работающие в сложных климатических и эксплуатационных условиях.
- Детали авиационных двигателей — элементы компрессоров, валы турбин, опорные узлы. Сталь 40ХН соответствует требованиям к материалам, работающим при повышенных температурах и вибрациях.
- Металлоконструкции ответственного назначения — опоры, рамы, балки в мостостроении, железнодорожном и судовом строении.
- Инструментальная оснастка — матрицы, пуансоны, оправки для холодной и горячей штамповки, где требуется высокая износостойкость и сопротивление деформации.
- Ремонт и восстановление деталей — при изготовлении запасных частей для устаревшего оборудования, где требуется полное соответствие оригинальным характеристикам.
Особенности обработки и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется проверить твёрдость заготовки. При необходимости — провести повторную термообработку.
- При резке использовать абразивные круги или газовую резку (предварительно подогревая зону реза).
- После механической обработки — обязательная термообработка (если не проводилась ранее) для снятия внутренних напряжений и достижения заданных свойств.
- Хранение — в сухом помещении, без контакта с агрессивными средами, на поддонах, с защитой от коррозии.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость в сочетании.
- Отличная прокаливаемость, позволяющая использовать для крупных деталей.
- Устойчивость к усталостным разрушениям.
- Хорошая обрабатываемость после улучшения.
- Долговечность в тяжёлых условиях эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте широкий ассортимент сталей, строгое соответствие ГОСТам и оперативную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам уже сегодня по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям поставки. Закажите круг 40ХН ?280 мм — и получите надёжный материал для ваших ответственных проектов
