- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?290 мм — высокопрочный конструкционный прокат по ТУ 14-1-2118, 4543-16,2ГП~
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 40ХН
- Диаметр: 290 мм
- Сортамент: Круг
- Способ изготовления: Горячекатаный / кованый (в зависимости от заказа)
- Нормативный документ: ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа 2ГП~
- Назначение: Для изготовления ответственных деталей в машиностроении, авиастроении, энергетике и других отраслях, требующих высокой прочности, износостойкости и усталостной выносливости
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-16, в %)
Марка стали 40ХН относится к легированным конструкционным сталям, предназначенным для термической обработки (улучшения). Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства после закалки и отпуска.
| 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) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсений (As) | ? 0,080 |
Особенности химического состава:
- Хром (Cr) повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость.
- Никель (Ni) улучшает вязкость, ударную прочность и сопротивление хрупкому разрушению, особенно при низких температурах.
- Углерод обеспечивает высокую прочность после термообработки, но требует точного контроля для предотвращения хрупкости.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и уменьшает склонность к горячеломкости.
Механические свойства стали 40ХН после улучшения (закалка + высокий отпуск)
Механические свойства определяются по результатам испытаний образцов, вырезанных из тела проката после термообработки. Указанные значения соответствуют требованиям группы 2ГП~ по ГОСТ 4543-16.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 835 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 12 |
| Относительное сужение (?), % | ? 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 98 |
| Твердость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Пояснение:
- Высокое временное сопротивление и предел текучести позволяют использовать сталь в условиях значительных статических и динамических нагрузок.
- Относительное удлинение и сужение свидетельствуют о достаточной пластичности, что важно при штамповке, гибке и других деформационных операциях.
- Высокая ударная вязкость делает сталь 40ХН пригодной для эксплуатации в условиях переменных нагрузок и низких температур.
- Твердость в пределах 285 HB обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием до термообработки.
Физические свойства стали 40ХН
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 42,0 |
| Удельная теплоемкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 475 |
| Температура плавления, °C | ~1480–1500 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°C | 11,5 |
Применение физических свойств:
- Плотность используется при расчёте массы изделий и транспортных расходов.
- Модуль упругости важен при расчётах на жёсткость и деформации.
- Теплопроводность и теплоёмкость учитываются при термообработке и сварке.
- Коэффициент линейного расширения необходим при проектировании узлов, работающих при переменных температурах.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. При сварке требуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений и предотвращения трещин в зоне термического влияния. Рекомендуется применять сварку в среде защитных газов (MIG/MAG) или электродами с низким содержанием водорода.
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (после улучшения) сталь 40ХН обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы резания:
- Скорость резания (при точении): 80–120 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Использование твёрдосплавных или керамических резцов повышает стойкость инструмента.
Обработка давлением
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Начало ковки — не выше 1250?°C, окончание — не ниже 800?°C. После ковки требуется нормализация или улучшение для получения однородной структуры.
Флокеночувствительность
Сталь повышенной флокеночувствительности, поэтому при производстве и термообработке требуется строгое соблюдение режимов медленного охлаждения после прокатки и закалки, а также контроль содержания водорода в стали.
Склонность к отпускной хрупкости
Сталь 40ХН склонна к отпускной хрупкости II рода (хрупкость при отпуске в интервале 450–600?°C). Чтобы избежать этого, рекомендуется проводить отпуск с быстрым охлаждением (в воде или масле) при переходе через критический интервал.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40ХН подвергается улучшению — закалке с последующим высоким отпуском.
- Закалка:
- Температура нагрева: 840–860?°C
- Охлаждение: в масле
- Отпуск:
- Температура: 580–620?°C
- Охлаждение: на воздухе (для изделий малого сечения) или в воде (для крупных деталей, чтобы избежать отпускной хрупкости)
После такой обработки формируется структура сorghенит, обеспечивающая высокую прочность и вязкость.
Вес одного метра погонного и количество метров в одной тонне
Для круга диаметром 290 мм:
- Масса 1 погонного метра:
m=4??d2??=43.1416?(0.29)2?7850?518.5кг/м - Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=518.51000?1.93м
Таким образом, один метр круга 290 мм весит около 518,5 кг, а в одной тонне содержится примерно 1,93 метра.
Область применения
Сталь 40ХН благодаря своему химическому составу и высоким механическим свойствам широко применяется в отраслях, где предъявляются жёсткие требования к прочности, надёжности и долговечности деталей. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Машиностроение
Из круга 40ХН изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, шатуны, полуоси и другие ответственные детали, работающие под высокими нагрузками. Благодаря высокой усталостной прочности сталь идеально подходит для узлов, подвергающихся циклическим нагрузкам.
2. Авиационная и космическая промышленность
В авиастроении сталь 40ХН используется для производства элементов шасси, опорных узлов, валов редукторов вертолётов, деталей трансмиссии. Высокая вязкость при низких температурах делает её пригодной для эксплуатации в условиях Арктики и на высоте.
3. Энергетика
В турбостроении и гидроэнергетике сталь применяется для изготовления роторов, валов насосов, деталей турбин. Устойчивость к коррозии и усталостным разрушениям критически важна в этих условиях.
4. Судостроение
Из стали 40ХН производят гребные валы, рулевые колонки, детали редукторов. Высокая прочность и сопротивление коррозии в морской воде (при дополнительной защите) обеспечивают длительный срок службы.
5. Нефтегазовое оборудование
Используется для изготовления штоков насосов, валов буровых установок, элементов арматуры, работающих под высоким давлением и в агрессивных средах.
6. Железнодорожное машиностроение
Применяется для производства осей вагонов, колёсных пар, деталей тормозных систем и ходовых частей локомотивов.
7. Тяжёлое и дорожное машиностроение
Используется в производстве экскаваторов, бульдозеров, кранов — в узлах, подверженных износу и ударным нагрузкам.
8. Военная и оборонная промышленность
Сталь идёт на изготовление деталей бронетехники, артиллерийских систем, опорных узлов, где требуется высокая надёжность и живучесть.
9. Промышленное оборудование
Применяется в станках, прессах, конвейерах — в узлах, где важны износостойкость и долговечность.
10. Экспериментальное и научное оборудование
Используется в конструкциях, требующих высокой точности и стабильности размеров при нагрузках.
Дополнительная информация
- Контроль качества: Каждая партия проходит входной контроль: химический анализ, механические испытания, ультразвуковой контроль (УЗК) при необходимости.
- Маркировка: На поверхности круга наносится клеймо с указанием марки стали, диаметра, номера плавки и нормативного документа.
- Упаковка: Поставляется в пачках, обвязанных стальной лентой, с защитой от коррозии (масло или влагозащитная плёнка).
- Хранение: Рекомендуется хранить в закрытых помещениях, на поддонах, с исключением контакта с влагой и агрессивными средами.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте круг 40ХН ?290 мм по ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, 2ГП~, соответствующий всем требованиям для ответственных конструкций.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать нужный объём, уточнят условия поставки и ответят на все технические вопросы. Работаем с юридическими и физическими лицами, предлагаем гибкие условия оплаты и доставки по России и СНГ.
Выбирайте качество. Выбирайте надёжность. Выбирайте сталь 40ХН от ООО «Металлотрейд»
