- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН, диаметр 280 мм, ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа прочности 2ГП
Общее описание
Круг стальной марки 40ХН — это высококачественный конструкционный легированный прокат, изготавливаемый по техническим условиям ТУ 14-1-2118 и соответствующий требованиям государственного стандарта ГОСТ 4543-16. Изделие имеет диаметр 280 мм, поставляется в виде мерных или немерных отрезков длины, и предназначено для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости.
Данный вид проката относится к категории круглого сортового проката, изготавливается методом горячей прокатки или ковки с последующей термической обработкой (улучшение — закалка и высокий отпуск). Круг 40ХН применяется в машиностроении, энергетике, авиационной и оборонной промышленности, а также в производстве валов, шестерён, осей, шпинделей и других нагруженных деталей.
Марка стали: 40ХН — расшифровка и назначение
Марка 40ХН относится к легированным конструкционным сталям. Расшифровка маркировки:
- 40 — среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,37–0,44% C);
- Х — наличие хрома (Cr) в составе;
- Н — наличие никеля (Ni).
Сталь 40ХН обладает повышенной прокаливаемостью, хорошей обрабатываемостью резанием в отожжённом состоянии и высокими показателями прочности после термообработки. Благодаря легированию хромом и никелем, сталь имеет улучшенные механические свойства, высокую вязкость и сопротивление усталостным нагрузкам.
Химический состав (по ГОСТ 4543-16)
Химический состав стали 40ХН регламентируется ГОСТ 4543-16 и приведён в таблице ниже. Все значения указаны в процентах по массе.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,37–0,44 |
| 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) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,08 |
Легирование хромом повышает прокаливаемость, коррозионную стойкость и износостойкость. Никель улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и способствует повышению прочности без снижения пластичности. Совместное присутствие этих элементов делает сталь 40ХН особенно пригодной для изготовления деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | ~1480–1500 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,22?10?? |
| Теплопроводность, Вт/(м·°C) | ~35 (при 100°C) |
| Коэффициент линейного расширения, 1/°C | 11,5?10?? (в диапазоне 20–600°C) |
Механические свойства (после улучшения)
Механические свойства круга 40ХН диаметром 280 мм определяются после термической обработки по режиму улучшения (закалка + высокий отпуск). Данные соответствуют требованиям ГОСТ 4543-16 для группы прочности 2ГП.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | 880–1080 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 735 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 12 |
| Относительное сужение (?), % | ? 50 |
| Ударная вязкость (KCU), Дж/см? | ? 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Данные свойства обеспечивают высокую прочность и вязкость металла, что делает его пригодным для работы в условиях динамических и ударных нагрузок.
Технологические свойства
- Свариваемость: сталь 40ХН ограниченно свариваема. Сварка возможна при подогреве до 200–300?°C и последующей термообработке. Рекомендуется применять сварку в среде защитных газов или электродами с основным покрытием.
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии (HB 229–269) сталь хорошо обрабатывается резанием. После улучшения обработка усложняется, требует использования твёрдосплавного инструмента и пониженных режимов резания.
- Обработка давлением: сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — медленное, в яме или под шлаком.
- Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, благодаря легированию хромом и никелем, но не является нержавеющей. При длительном хранении рекомендуется защита от атмосферной коррозии (смазка, упаковка).
- Шлифуемость: удовлетворительная, особенно после правильной термообработки.
Вес и расчёт массы
- Диаметр круга: 280 мм (0,28 м)
- Плотность стали: 7850 кг/м?
- Площадь поперечного сечения:
A=4?d2=43.1416?(0.28)2=0.06157м2 - Масса 1 погонного метра:
m=A??=0.06157?7850?483.3кг/м
Таким образом:
- Масса одного погонного метра круга 280 мм — 483,3 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
L=483.31000?2.07м
Важно: при расчётах длины и массы необходимо учитывать возможные допуски по диаметру и плотности. Фактическая масса может отличаться на ±1,5% в зависимости от режимов прокатки и химического состава.
Области применения
Круг 40ХН диаметром 280 мм широко применяется в следующих отраслях:
- Машиностроение — изготовление валов, шпинделей, шестерён, коленчатых валов, осей и других ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками.
- Энергетика — производство роторов турбин, валов насосов и компрессоров.
- Авиационная промышленность — элементы шасси, оси, шарниры, работающие в условиях переменных температур и нагрузок.
- Судостроение — валопроводы, гребные валы, оси рулей.
- Оборонная промышленность — детали бронетехники, танковых передач, опорных узлов.
- Нефтегазовое оборудование — валы насосов, штанги, оси редукторов, работающие в агрессивных средах.
- Железнодорожное машиностроение — оси колёсных пар, элементы подвески.
- Горнодобывающая промышленность — валы дробилок, буровые штанги, оси экскаваторов.
- Сельхозмашины — тяжелонагруженные валы, шестерни трансмиссий.
- Промышленные редукторы и передачи — любые детали, требующие высокой прочности и износостойкости.
Требования к хранению и транспортировке
- Хранение должно осуществляться в закрытых складах или под навесом, защищённых от атмосферных осадков.
- При длительном хранении рекомендуется нанесение антикоррозионной смазки.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки грузов.
- При погрузке и разгрузке запрещено сбрасывание и ударное воздействие, чтобы избежать повреждения поверхности и геометрии.
Контроль качества
Каждая партия круга 40ХН проходит входной контроль:
- химический анализ (спектральный анализ);
- механические испытания (на растяжение, ударную вязкость);
- контроль твёрдости;
- ультразвуковой контроль (по требованию заказчика);
- проверка геометрических размеров и овальности.
Преимущества круга 40ХН от ООО «Металлотрейд»
- Соответствие ГОСТ 4543-16 и ТУ 14-1-2118;
- Стабильный химический состав и высокие механические свойства;
- Наличие сертификатов качества на каждую партию;
- Возможность поставки с термообработкой «улучшение»;
- Гибкие условия поставки — мерная и немерная длина, резка, маркировка;
- Оперативная отгрузка со склада или под заказ.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с более чем 15-летним опытом работы на рынке. Мы гарантируем высокое качество, точное соответствие техническим условиям и оперативную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам прямо сейчас по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют по ассортименту, условиям поставки и помогут оформить заказ.
