Круг 40ХН 300 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 2ГП_
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН, диаметр 300 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа 2ГП
Марка стали: 40ХН
Тип проката: Круг
Диаметр: 300 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006 (Прокат сортовой стальной круглого сечения), ГОСТ 4543-2016 (Прокат из легированной конструкционной стали)
Группа по поставке: 2ГП (гарантированный химический состав и механические свойства)
Общее описание
Круг стальной марки 40ХН диаметром 300 мм — это высококачественный сортовой прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и циклических напряжений. Благодаря оптимальному сочетанию легирующих элементов и строгому контролю при производстве, данный материал обладает высокой прочностью, хорошей вязкостью и устойчивостью к усталостным повреждениям. Продукт соответствует требованиям ГОСТ 4543-2016 и предназначен для использования в ответственных узлах и механизмах, где важны надежность, долговечность и стабильность характеристик.
Химический состав (по ГОСТ 4543-2016, масс. %)
Марка стали 40ХН относится к классу хромоникелевых сталей, что определяет её высокие прочностные и эксплуатационные свойства. Химический состав строго регламентирован и контролируется в процессе выплавки.
| 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 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,08 |
Особенности легирования:
- Хром повышает прокаливаемость, износостойкость и коррозионную стойкость.
- Никель улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и способствует формированию мелкозернистой структуры.
- Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термообработки.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и чистоту металла, снижая склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические свойства определяются при испытаниях на растяжение и ударный изгиб. Значения приведены для нормализованного и улучшенного состояния (по ГОСТ 4543-2016, группа 2ГП).
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 800 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 11 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 60 |
Примечание: Указанные значения достигаются после термической обработки. В исходном состоянии (после прокатки) свойства могут отличаться. Для достижения максимальных характеристик рекомендуется проводить закалку в масле с последующим отпуском при температуре 500–600?°C.
Физические свойства
| Параметр | 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) | 40 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 475 |
| Температура плавления, °C | ~1450–1500 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°C | 11,5 |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 300?°C без потери прочности.
Технологические свойства
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка. Применяются электродуговые методы сварки с использованием низководородных электродов. |
| Обрабатываемость резанием | Удовлетворительная в отожжённом состоянии. После улучшения обработка усложняется из-за высокой твёрдости (НВ 269–302). Рекомендуется использовать твёрдосплавные и керамические инструменты. |
| Обрабатываемость давлением | Хорошая в нагретом состоянии. Штамповка, ковка и прессование возможны при температуре 1150–800?°C. |
| Коррозионная стойкость | Средняя. В агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, лакокрасочные материалы). |
| Шлифуемость | Хорошая. Допускает финишную обработку до высоких классов чистоты поверхности. |
Теплофизические свойства и режимы термообработки
| Режим | Температура, °C | Среда охлаждения | Ожидаемая твёрдость, НВ |
|---|---|---|---|
| Закалка | 830–860 | Масло | 300–340 |
| Отпуск | 500–600 | Воздух | 269–302 |
| Нормализация | 870–890 | Воздух | 220–260 |
| Отжиг | 680–700 | Печь (медленное охлаждение) | 207–241 |
Термическая обработка позволяет гибко управлять свойствами стали в зависимости от требований к детали. Улучшение (закалка + отпуск) обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Вес и расчётные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Вес одного метра погонного, кг | 55,46 |
| Длина в одной тонне, метров | ~18,03 м |
Расчёт массы:
Масса одного метра круга рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d=300 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
Подставляем:
m=4?1063,1416?3002?7850=4?1063,1416?90000?7850?55,46 кг/м
Таким образом, в одной тонне содержится:
L=55,461000?18,03 м
Область применения (не менее 1000 слов)
Круг стальной 40ХН диаметром 300 мм находит широкое применение в машиностроении, энергетике, транспортном и оборонном комплексе благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам. Ниже приведён подробный обзор сфер использования материала.
1. Машиностроение и тяжёлое оборудование
Сталь 40ХН активно используется для изготовления валов, осей, шестерён, шпинделей и других ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками. Благодаря высокому пределу текучести и вязкости, детали из этой стали устойчивы к усталостным разрушениям, что особенно важно в условиях циклических нагрузок. Например, в тяжёлых станках, прессах, ковочных машинах валы из 40ХН выдерживают длительную эксплуатацию без деформаций.
2. Энергетическое машиностроение
В турбостроении и генераторостроении применяются роторы, валы турбин и компрессоров, изготавливаемые из крупногабаритного проката. Круг диаметром 300 мм идеально подходит для таких заготовок. Сталь 40ХН обеспечивает стабильность геометрии при вращении на высоких скоростях и устойчивость к вибрациям.
3. Авиационная и космическая промышленность
Несмотря на то, что для авиации чаще используются более лёгкие сплавы, сталь 40ХН применяется в шасси, рулевых механизмах, узлах крепления и других элементах, где требуется высокая прочность и надёжность. Никель в составе стали повышает ударную вязкость, что критично при резких перепадах температур и нагрузок.
4. Судостроение
Гребные валы, рулевые колонки, валопроводы изготавливаются из крупногабаритных кругов. Сталь 40ХН устойчива к коррозии в морской воде (при наличии покрытия) и выдерживает длительные нагрузки при вращении. Валы из этой стали применяются в крупных судах, танкерах, ледоколах.
5. Нефтегазовое оборудование
Используется для изготовления шпинделей задвижек, валов насосов, элементов буровых установок. В условиях агрессивных сред и высоких давлений сталь 40ХН демонстрирует стабильные характеристики. При необходимости поверхность может быть упрочнена методами азотирования или цемента
ии.
6. Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, элементы подвески — всё это может изготавливаться из стали 40ХН. Высокая вязкость и сопротивление усталости позволяют деталям выдерживать ударные нагрузки при движении по рельсам.
7. Военная и оборонная промышленность
Используется в производстве башен, стволов, опорных узлов бронетехники. Сталь устойчива к динамическим нагрузкам и обеспечивает надёжность в экстремальных условиях.
8. Металлургическое оборудование
Ролики, валы прокатных станов, шестерни редукторов — всё это работает в условиях абразивного износа и высоких температур. Сталь 40ХН после термообработки обладает достаточной твёрдостью и износостойкостью.
9. Горнодобывающая промышленность
Дробильные валы, шестерни экскаваторов, оси буровых установок — детали, подвергающиеся экстремальным нагрузкам. Сталь 40ХН выдерживает удары, вибрации и циклические напряжения.
10. Энергетика и ГРЭС
Используется в редукторах, насосах, компрессорах электростанций. Надёжность и долговечность материала снижают простои в обслуживании.
11. Сельхозмашины
Тяжёлые плуги, валы молотилок, шестерни тракторов — всё это требует прочного и износостойкого материала. Сталь 40ХН обеспечивает долгий срок службы даже в условиях грязи и влаги.
12. Робототехника и автоматизация
В промышленных роботах используются валы и оси, работающие с высокой точностью. Сталь 40ХН после механической и термической обработки позволяет достичь требуемой жёсткости и стабильности.
13. Промышленные редукторы и передачи
Шестерни, валы, муфты — основные элементы передаточных механизмов. Сталь 40ХН обеспечивает высокую контактную прочность и сопротивление выкрашиванию.
14. Подъёмно-транспортное оборудование
Краны, лебёдки, тельферы — все они используют стальные валы и оси из 40ХН. Материал выдерживает динамические нагрузки при подъёме тяжёлых грузов.
15. Химическая промышленность
Насосы, компрессоры, мешалки — оборудование, работающее в агрессивных средах. При наличии защитных покрытий сталь 40ХН может использоваться даже в условиях воздействия слабых кислот и щелочей.
Данный товар можно приобрести в ООО Металлотрейд.
Для консультации и оформления заказа звоните:
+7(863)220-90-10, +