- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН 340 мм, ТУ 14-1-2118, 4543-16 3ГП~
Основные технические характеристики
Круг стальной 40ХН диаметром 340 мм — это высококачественный прокат, произведённый по техническим условиям ТУ 14-1-2118 и в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-16, группа поставки — 3ГП (гарантированный химический состав, механические свойства и макроструктура). Изделие представляет собой круглый пруток из легированной конструкционной стали, предназначенной для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, динамических и ударных воздействий.
Данный тип проката изготавливается методом горячей прокатки или ковки с последующей термической обработкой — улуччением (закалка и высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости. Диаметр 340 мм относится к крупному сортаменту, что делает его востребованным в тяжёлом машиностроении, энергетике и оборонной промышленности.
Масса и расчётные параметры
- Масса 1 метра погонного: 74,38 кг
- Длина одного метра: 1 м
- Количество метров в одной тонне: 13,44 м
Расчёт массы выполнен по формуле:
m=4??d2??,
где:
- d=340 мм = 0,34 м — диаметр прутка,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
Подставляя значения:
m=43,1416?(0,34)2?7850?74,38 кг/м.
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-16)
Сталь марки 40ХН относится к группе хромоникелевых легированных сталей. Её химический состав строго нормирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность и сопротивление усталости.
| 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 |
| Остаточные элементы | ? 0,30 |
Особенности состава:
- Никель повышает прочность и вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром увеличивает прокаливаемость и износостойкость.
- Углерод в пределах 0,4% обеспечивает высокую твёрдость после закалки при сохранении достаточной пластичности.
- Низкое содержание серы и фосфора снижает склонность к хрупкости и трещинообразованию.
Механические свойства (после улучшения)
Механические характеристики определяются на образцах, вырезанных из тела прутка, после термической обработки по режиму улучшения. Гарантированные значения по ГОСТ 4543-16 и ТУ 14-1-2118:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?b | ? 980 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | ? 800 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | ? 11% |
| Относительное сужение, ? | ? 50% |
| Ударная вязкость, KCU при +20?°C | ? 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Примечание:
Для крупных сечений (340 мм) механические свойства снимаются с расстояния 1/2 радиуса от поверхности, что соответствует требованиям ГОСТ. Ударная вязкость определяется на образцах с надрезом по Шарпи при температуре +20?°C.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1·10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1·10? МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Теплопроводность при 100?°C | 40,7 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (с) | 475 Дж/(кг·К) |
| Температура начала плавления | ~1450?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5·10?? 1/°С |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 300?°C без потери прочности.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг или высокий отпуск). Применяются электроды типа Э-120/130 с толстым покрытием.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) обрабатываемость составляет 60–70% от обрабатываемости стали 45. Рекомендуются твёрдосплавные пластины, режимы резания — умеренные.
- Склонность к отпускной хрупкости: Сталь склонна к отпускной хрупкости II рода (хрупкость при охлаждении после отпуска в интервале 450–550?°C). Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска.
- Коррозионная стойкость: Умеренная. Не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты (покрытия, смазки).
- Прокаливаемость: Высокая. Обеспечивает равномерную структуру по сечению до 350 мм.
- Шлифуемость: Хорошая, при использовании абразивов на керамической связке.
Структура и микроструктура
После улучшения структура стали — сорбит отпуска. Зернистость аустенита — не грубее 5 балла по шкале ГОСТ 5639. Макроструктура контролируется по ГОСТ 10243: допускаются центральная и усадочная пористость не выше 2 балла, расслоения, трещины и закаты — не допускаются. Микроструктура должна быть однородной, без признаков пережога или недостаточной закалки.
Область применения
Круг 40ХН 340 мм широко применяется в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, надёжности и долговечности деталей. Основные сферы использования:
- Тяжёлое машиностроение — валы, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, шатуны.
- Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, оси подшипников.
- Судостроение — валопроводы, опорные валы, шестерни редукторов.
- Автомобильная промышленность (спецтехника) — полуоси, шестерни КПП, карданные валы.
- Железнодорожное машиностроение — оси колёсных пар, шестерни тяговых редукторов.
- Оборонная промышленность — детали бронетехники, опорные валы, элементы трансмиссии.
- Нефтегазовое оборудование — шпиндели, шестерни насосов, валы компрессоров.
- Горнодобывающая техника — валы дробилок, шестерни экскаваторов.
- Авиационное машиностроение (вспомогательные узлы) — валы вспомогательных агрегатов.
- Прессовое оборудование — штоки, валы, шестерни.
Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь 40ХН идеально подходит для деталей, испытывающих знакопеременные нагрузки, удары и вибрации. Особенно ценится её способность сохранять свойства при циклических нагрузках, что снижает риск усталостного разрушения.
Требования к хранению и транспортировке
- Хранение — в закрытых складах, на поддонах, с защитой от атмосферной влаги.
- При хранении на открытых площадках — обязательна укладка на прокладки и укрытие водонепроницаемыми материалами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.
- Не допускается сброс, удары, перегибы.
- Перед использованием — контроль поверхности на отсутствие коррозии, трещин, закатов.
Контроль качества
Каждая партия проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Внешний осмотр (поверхность, дефекты).
- Измерение геометрических размеров (диаметр, овальность, кривизна).
- Химический анализ (спектральный метод).
- Механические испытания (разрыв, удар, твёрдость).
- Макро- и микроструктура.
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика) — для выявления внутренних дефектов.
Заключение
Круг стальной 40ХН 340 мм — это высоконадёжный конструкционный материал, отвечающий современным требованиям промышленности. Его сочетание прочности, вязкости и технологичности делает его незаменимым для производства ответственных узлов и агрегатов. Благодаря строгому контролю химического состава и механических свойств, а также соответствию требованиям ТУ 14-1-2118 и ГОСТ 4543-16, данный прокат обеспечивает стабильное качество и долгий срок службы в экстремальных условиях эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в компании ООО Металлотрейд.
Для консультации и оформления заказа звоните:
+7 (863) 220-90-10
+7 (495) 792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать необходимый объём, оформить доставку и предоставить сертификаты качества.
