- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН, диаметр 300 мм
Высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Тип проката: Круг
- Диаметр: 300 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный / кованый (в зависимости от заказа)
- Стандарт: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Класс прочности: Повышенной прочности, повышенной вязкости
- Поверхность: Без покрытия, без антикоррозионной обработки (по умолчанию)
- Точность прокатки: Нормальная (класс B по ГОСТ 2590)
- Направление волокон: Вдоль оси заготовки
- Вес 1 метра погонного: 55,47 кг
- Количество метров в одной тонне: 18,03 м
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71), %
Марка стали 40ХН относится к группе хромоникелевых легированных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и вибраций. Химический состав строго нормирован и обеспечивает высокую прочность, твёрдость и вязкость после термической обработки.
| 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 |
| Остаточные элементы | в допустимых пределах |
Особенности легирования:
- Никель повышает прочность и вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром способствует улучшению прокаливаемости, износостойкости и коррозионной стойкости.
- Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность после закалки.
- Кремний и марганец участвуют в раскислении стали и повышают её прочностные характеристики.
Механические свойства стали 40ХН (после термической обработки)
Термообработка — важнейший этап, определяющий конечные свойства стали. Для круга 40ХН диаметром 300 мм рекомендуется режим: закалка с 850 °C в масле, отпуск при 500–600 °C. После такой обработки достигаются следующие показатели:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | 980–1180 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 800 |
| 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 | 285 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах диаметром 10 мм, вырезанных из середины заготовки. Для круга ?300 мм гарантируется однородность структуры и отсутствие центральных дефектов благодаря контролируемому режиму ковки и охлаждения.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | 1460–1500 |
| Теплопроводность (при 100 °C), Вт/(м·К) | 40,7 |
| Удельная теплоёмкость (при 20 °C), Дж/(кг·К) | 475 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100 °C), 10??/°C | 11,5 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,22?10?? |
Физические свойства определяют поведение материала при термических и механических воздействиях, что особенно важно при проектировании деталей, работающих в условиях температурных колебаний.
Технологические свойства
Сталь 40ХН обладает хорошей технологичностью, что позволяет использовать её в различных производственных процессах:
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Требуется предварительный подогрев до 200–300 °C и последующая термообработка. Не рекомендуется сварка без последующего отпуска.
- Обрабатываемость резанием: В отожжённом состоянии — удовлетворительная. После закалки — только абразивная обработка. Рекомендуемые режимы резания: подача 0,2–0,4 мм/об, скорость резания 60–80 м/мин (для твёрдости до 220 HB).
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800 °C. Заготовка охлаждается медленно (в яме или песке) для предотвращения трещин.
- Прокаливаемость: Высокая. Полная прокаливаемость достигается до диаметра 80–100 мм в масле. Для круга ?300 мм рекомендуется ковка с последующей нормализацией и улучшением (закалка + отпуск) для обеспечения равномерной структуры по сечению.
- Шлифуемость: Хорошая при правильном выборе абразива и режимов. Возможны прижоги при агрессивной обработке.
- Коррозионная стойкость: Удовлетворительная в атмосферных условиях. При длительном хранении рекомендуется смазка или упаковка в плёнку. Не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты.
Структура и фазовый состав
После отжига: феррит + перлит.
После закалки: мартенсит.
После отпуска: сорбит отпуска — мелкодисперсная равномерная структура, обеспечивающая оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Сталь 40ХН не склонна к отпускной хрупкости, что делает её надёжной для деталей, работающих под ударными нагрузками.
Область применения
Круг стальной 40ХН ?300 мм — это заготовка для производства ответственных деталей, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок. Благодаря высокому содержанию никеля и хрома, сталь сохраняет прочность при низких температурах, что особенно важно для северных регионов и машин, эксплуатируемых в зимних условиях.
Основные сферы применения:
- Машиностроение
Изготовление валов, шестерён, шпинделей, осей, штоков, коленчатых валов, кулачков.
Пример: валы промышленных редукторов, работающих под нагрузкой до 100 кВт. - Судостроение
Детали гребных валов, рулевые механизмы, элементы передач.
Сталь устойчива к вибрациям и коррозии в условиях повышенной влажности. - Авиационная промышленность
Несущие элементы шасси, оси крепления, шарниры.
Высокая вязкость и прочность при ударных нагрузках — ключевые требования. - Энергетика
Роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
Сталь выдерживает длительные циклические нагрузки и температурные колебания. - Нефтегазовое оборудование
Штоки насосов, шпиндели задвижек, элементы бурового инструмента.
Устойчивость к износу и усталостным разрушениям. - Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, элементы подвески.
Высокая ударная вязкость снижает риск хрупкого разрушения. - Горнодобывающая промышленность
Дробильные валы, шестерни экскаваторов, оси буровых установок.
Стойкость к абразивному износу и ударным нагрузкам. - Военная и оборонная промышленность
Оси башен, элементы ходовой части, детали трансмиссии бронетехники.
Сталь проходит дополнительный контроль на однородность и отсутствие дефектов. - Тяжёлое машиностроение
Кривошипные валы прессов, валы молотов, шестерни прокатных станов.
Высокая прочность на изгиб и кручение. - Изготовление инструмента
Штампы, матрицы, пуансоны для холодной штамповки.
После термообработки — высокая износостойкость и устойчивость к деформации.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести отжиг для снижения твёрдости (до 220 HB).
- При термообработке важно обеспечить равномерный нагрев и охлаждение.
- Для деталей, работающих на изгиб и кручение, рекомендуется контролировать качество поверхности (отсутствие надрезов, закатов, плен).
- При длительном хранении — упаковка в водонепроницаемую плёнку или нанесение антикоррозионной смазки.
- Не допускается хранение на открытом воздухе без защиты.
Контроль качества
Каждая партия круга 40ХН ?300 мм проходит входной контроль:
- Спектральный анализ химического состава
- Ультразвуковой контроль на выявление внутренних дефектов
- Испытания на растяжение и ударную вязкость
- Контроль геометрических размеров и овальности
- Визуальный контроль поверхности
Гарантийный срок хранения — 2 года с момента изготовления при условии соблюдения правил хранения.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость
- Хорошая прокаливаемость
- Устойчивость к усталостным разрушениям
- Низкая склонность к отпускной хрупкости
- Отличные эксплуатационные характеристики при минусовых температурах
- Широкий диапазон применения
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и сертификатами соответствия. У нас вы получите не только качественный продукт, но и профессиональную консультацию по обработке, термообработке и применению.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите индивидуальное коммерческое предложение, расчёт доставки и консультацию инженера.
ООО «Металлотрейд» — ваш надёжный партнёр в металлургии
