- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН ?330 мм, ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, 3ГП
Основные технические характеристики
Марка стали: 40ХН
Форма проката: Круг
Диаметр: 330 мм
Нормативные документы: ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16
Группа по поставке: 3ГП (гарантированные механические свойства)
Метод производства: Горячекатаный / кованый (в зависимости от технологии)
Назначение: Изготовление ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и динамических воздействий
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-16), %
Марка стали 40ХН относится к конструкционным легированным сталям, предназначенным для производства деталей, подвергающихся термической обработке. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прочность, твёрдость и износостойкость 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 |
| Арсен (As) | ? 0,080 |
Особенности химического состава:
Высокое содержание никеля и хрома придаёт стали повышенную прокаливаемость, коррозионную стойкость и улучшает структуру металла. Углерод обеспечивает высокую твёрдость после термообработки, а кремний и марганец способствуют раскислению и повышению прочности.
Механические свойства (гарантированные по 3ГП)
После термической обработки (закалка + высокий отпуск) сталь 40ХН демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности. Ниже приведены нормированные значения механических свойств для круга диаметром 330 мм:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 835 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 12 |
| Относительное сужение (?), % | ? 50 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 69 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из тела проката и подвергнутых термообработке по режиму: закалка в масле с 840–860?°C, отпуск при 580–620?°C. Образцы отбираются в радиальном направлении от поверхности.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,6?10?? |
| Теплопроводность при 100?°C, Вт/(м·К) | 40 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°С | 11,5?10?? |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·К) | 475 |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в широком диапазоне температур — от -60?°C до +400?°C. Материал сохраняет стабильность размеров и форму при циклических температурных нагрузках.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжигом). Применяются электроды типа Э100, Э125 с основным покрытием. Дуговая, аргонодуговая и контактная сварка возможны при соблюдении режимов.
Обрабатываемость резанием:
В отожжённом состоянии (твердость до 248 HB) сталь хорошо обрабатывается резанием. Коэффициент обрабатываемости — 0,65 по сравнению со сталью 45. После закалки обработка возможна только абразивными методами (шлифование, хонингование).
Обработка давлением:
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Заготовки перед ковкой подогреваются ступенчато, чтобы избежать трещин.
Прокаливаемость:
Высокая прокаливаемость — до 50 мм в диаметре при охлаждении в масле. Для сечений более 100 мм рекомендуется использование специальных сред охлаждения или ступенчатая закалка.
Коррозионная стойкость:
Удовлетворительная. Превосходит углеродистые стали благодаря содержанию хрома и никеля. В агрессивных средах требует дополнительной защиты (покрытия, смазки).
Вес и расчётные данные
Вес 1 метра погонного:
Для круга диаметром 330 мм рассчитывается по формуле:
m=4??d2??,
где d=0.33 м, ?=7850 кг/м?.
m=43.1416?(0.33)2?7850?670.2 кг/м
Вес 1 метра погонного — 670,2 кг.
Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=670.21000?1.492 метра
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 1,492 метра круга диаметром 330 мм.
Область применения
Круг из стали 40ХН диаметром 330 мм — это заготовка для производства высоконагруженных деталей в машиностроении, энергетике, оборонной промышленности и транспортном машиностроении. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, сталь 40ХН широко применяется в следующих отраслях:
1. Авиационная и космическая промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, лопаток компрессоров, элементов шасси. Детали подвергаются длительным циклическим нагрузкам, вибрациям и перепадам температур.
2. Судостроение
Производство гребных валов, рулевых механизмов, валопроводов. Сталь устойчива к воздействию морской воды, особенно при наличии защитных покрытий.
3. Энергетика
Роторы турбин, валы генераторов, элементы редукторов. Высокая надёжность и долговечность критичны для оборудования, работающего в непрерывном режиме.
4. Тяжёлое машиностроение
Коленчатые валы, шатуны, шпиндели, шестерни крупных редукторов. Сталь выдерживает ударные и знакопеременные нагрузки.
5. Нефтегазовое оборудование
Валы насосов, штоки, шпиндели запорной арматуры. Работа в агрессивных средах требует высокой прочности и коррозионной стойкости.
6. Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части локомотивов. Сталь обеспечивает безопасность и долгий срок службы.
7. Военная техника
Детали бронетехники, трансмиссии, элементы башен. Высокая ударная вязкость предотвращает хрупкое разрушение при попадании.
8. Промышленное оборудование
Крупные пресс-формы, валы прокатных станов, элементы ковочных молотов. Сталь устойчива к деформациям при ударных нагрузках.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных механических свойств рекомендуется следующий режим термообработки:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую структуру сорбита, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. Твёрдость после закалки и отпуска — 260–300 HB.
Контроль качества
Каждая партия круга 40ХН ?330 мм проходит строгий входной контроль:
- Спектральный анализ химического состава
- Испытания на растяжение и ударный изгиб
- Микроструктурный анализ
- Ультразвуковой контроль (по требованию)
- Проверка геометрических размеров
Гарантийный срок хранения — 2 года с момента изготовления при условии хранения в закрытом помещении, защищённом от атмосферных осадков и агрессивных сред.
Условия хранения и транспортировки
Продукция поставляется в пачках, перевязанных стальной полосой. Хранение — в сухих, проветриваемых помещениях, на поддонах, без соприкосновения с землёй. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки. Транспортировка — всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость
- Хорошая прокаливаемость
- Устойчивость к усталостным разрушениям
- Длительный срок службы деталей
- Возможность восстановления свойств при повторной термообработке
- Широкий диапазон применения
Данный товар можно приобрести в компании ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы получите продукцию, соответствующую ГОСТ и ТУ, с полным пакетом сопроводительной документации.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
Наши специалисты проконсультируют по наличию, срокам поставки и условиям заказа. Мы работаем с юридическими и физическими лицами, обеспечиваем доставку по России и СНГ. Высокое качество, точные сроки, индивидуальный подход — вот что делает нас лидерами на рынке металлопродукции.
