- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН ? 42 мм — высокопрочный конструкционный прокат из легированной стали
Основные технические характеристики
Наименование продукции: Круг стальной
Марка стали: 40ХН
Диаметр: 42 мм
Точность прокатки: нормальная (по ГОСТ 2590-2006)
Способ производства: горячекатаный / калиброванный (в зависимости от исполнения)
Нормативный документ: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 40ХН относится к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства 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) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Остаточные элементы | в допустимых пределах |
Особенности состава:
Высокое содержание никеля и хрома обеспечивает стали 40ХН повышенную прочность, вязкость и сопротивление ударным нагрузкам. Никель способствует улучшению структуры металла, повышает однородность и снижает порог хладноломкости. Хром участвует в упрочнении за счёт образования карбидов, а также повышает прокаливаемость, что особенно важно при термообработке крупных деталей.
Механические свойства (после улучшения — закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для образцов диаметром 25 мм после термической обработки по режиму, рекомендованному для стали 40ХН. При диаметре 42 мм свойства могут незначительно отличаться в сторону снижения из-за меньшей прокаливаемости по сечению.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 10 |
| Относительное сужение (?), % | ? 50 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 78 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 269 |
Примечание:
Для достижения указанных свойств рекомендуется следующий режим термообработки:
- Закалка: нагрев до 850–870?°C с охлаждением в масле.
- Отпуск: при температуре 500–600?°C с охлаждением на воздухе.
После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую сорбитную структуру, обеспечивающую оптимальное сочетание прочности и пластичности.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°C (в диапазоне 20–100?°C) | 11,5 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°C) при 100?°C | 42 |
| Удельная теплоёмкость ©, Дж/(кг·°C) при 20?°C | 475 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,25·10?? |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 300?°C без потери прочностных характеристик.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после — термическая обработка (отжиг или высокий отпуск) для снятия остаточных напряжений и предотвращения образования трещин в зоне термического влияния. Рекомендуются электроды типа Э-100, Э-125 с низким содержанием водорода.
Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (горячекатаное) сталь имеет твёрдость до 240–260 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием. После улучшения обработка усложняется, требуется использование твёрдосплавного инструмента и пониженных режимов резания. Рекомендуемый коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7.
Обработка давлением:
Сталь хорошо поддаётся горячей деформации (ковке, штамповке) в диапазоне температур 1200–800?°C. Не рекомендуется деформация при температуре ниже 800?°C из-за риска появления трещин. После ковки требуется нормализация или улучшение.
Прокаливаемость:
Сталь 40ХН обладает высокой прокаливаемостью благодаря легированию хромом и никелем. Критический диаметр прокаливаемости в масле составляет около 30–35 мм. При диаметре 42 мм возможно неполное прокаливание по центру, поэтому для изделий из круга ?42 мм рекомендуется уточнение режимов термообработки и контроль структуры.
Вес и расчётные данные
Теоретическая масса 1 метра погонного:
Для круга диаметром 42 мм масса рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d=42 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
m=4?1063,1416?422?7850?10,89 кг/м
Итого:
- Масса 1 метра круга ?42 мм — 10,89 кг
- Количество метров в 1 тонне — 91,83 м
Эти данные важны для расчётов при транспортировке, хранении и раскрое материала.
Область применения
Круг из стали 40ХН диаметром 42 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в узлах, работающих под высокими статическими и динамическими нагрузками. Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, эта сталь используется для изготовления:
- Валов и осей — особенно в редукторах, коробках передач, приводах.
- Шестерён и зубчатых колёс — при повышенных требованиях к износостойкости и ударной прочности.
- Болтов и шпилек ответственного назначения — в энергетике, нефтегазовом оборудовании.
- Крепёжных элементов — для узлов с высокой циклической нагрузкой.
- Элементов подвески и ходовой части — в тяжёлой технике и железнодорожном транспорте.
- Деталей пресс-форм и штампов — при средних требованиях к износу.
- Коленчатых и распределительных валов — в двигателях внутреннего сгорания.
- Пальцев, шкворней, штоков — в гидравлических и пневматических системах.
- Опорных узлов и шарниров — в строительной и сельскохозяйственной технике.
- Деталей судового и авиационного машиностроения — при соблюдении дополнительных требований к контролю качества.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость — позволяет выдерживать ударные и вибрационные нагрузки.
- Хорошая прокаливаемость — обеспечивает равномерные свойства по сечению детали.
- Стабильность свойств при эксплуатации — низкая склонность к старению.
- Долговечность — высокая сопротивляемость усталостному разрушению.
- Универсальность — подходит для различных видов термообработки и последующей механической обработки.
Рекомендации по эксплуатации и хранению
- Хранить в сухом, проветриваемом помещении, исключая контакт с влагой и агрессивными средами.
- При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами.
- Перед использованием — контроль поверхности на отсутствие трещин, закатов, плен.
- Перед термообработкой — убедиться в чистоте поверхности (отсутствие окалины, масла).
- При резке — использовать абразивные круги или газовую резку (с последующей зачисткой кромок).
Качество и контроль
Круг 40ХН ?42 мм производится в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 2590-2006. Каждая партия сопровождается сертификатом качества, включающим:
- химический состав,
- результаты механических испытаний,
- данные ультразвукового контроля (при необходимости),
- информацию о термической обработке.
Возможно выполнение дополнительных испытаний по требованию заказчика:
- ударная вязкость при отрицательных температурах,
- макро- и микроструктура,
- анализ неметаллических включений,
- контроль твёрдости по длине и сечению.
Почему стоит выбрать именно этот продукт?
Круг 40ХН ?42 мм — это гарантированное качество, стабильные свойства и широкие технологические возможности. Материал идеально подходит для производства ответственных деталей, где важны надёжность и долговечность. Благодаря точному соблюдению химического состава и режимов производства, вы получаете продукт, соответствующий самым высоким требованиям современного машиностроения.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с многолетним опытом работы. У нас вы найдёте не только круг 40ХН, но и широкий ассортимент других марок сталей, сплавов и металлопроката.
?? Позвоните нам прямо сейчас:
+7 (863) 220-90-10
+7 (495) 792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать нужный размер, объём поставки и условия доставки. Работаем с юридическими и физическими лицами, предлагаем гибкие условия оплаты и скидки при оптовых заказах.
ООО «Металлотрейд» — ваш надёжный партнёр в мире металла
