- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН 52 мм ГОСТ 2590, 4543-71
Основные технические характеристики
Марка стали: 40ХН
Форма сечения: круг
Диаметр: 52 мм
Стандарт: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71
Способ изготовления: горячекатаный / калиброванный (в зависимости от поставки)
Класс прочности: улучшаемая конструкционная сталь
Классификация: легированная хромоникелевая сталь среднего легирования
Химический состав (по ГОСТ 4543-71), %
Сталь марки 40ХН относится к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает стабильные механические и технологические свойства.
| 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 |
| Арсений (As) | не более 0,08 |
Особенности состава:
Повышенное содержание никеля и хрома обеспечивает высокую прокаливаемость, устойчивость к ударным нагрузкам и улучшает коррозионную стойкость. Углерод в пределах 0,4% позволяет достигать высокой твёрдости при термообработке, при этом сохраняя достаточную пластичность. Сочетание Cr и Ni способствует формированию мелкозернистой структуры, что повышает вязкость и усталостную прочность.
Механические свойства (после термообработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для нормализованного или улучшенного состояния. Условия испытаний — при комнатной температуре (20?°C).
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 11 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 50 |
| Ударная вязкость (KCU), Дж/см? | не менее 69 (при –40?°C — не менее 49) |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), МПа | 269–302 (после улучшения) |
Пояснение:
Высокие значения временного сопротивления и предела текучести делают сталь 40ХН идеальной для деталей, испытывающих циклические и ударные нагрузки. Хорошая ударная вязкость даже при отрицательных температурах позволяет использовать материал в условиях Крайнего Севера и в тяжёлом машиностроении.
Физические свойства
| Показатель | 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, Вт/(м·°С) | 40 (при 100?°C) |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°С | 11,5 (в диапазоне 20–100?°C) |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°С) | 475 (при 20?°C) |
Примечание:
Плотность стали 40ХН близка к плотности углеродистых сталей, но за счёт легирования хромом и никелем улучшены упругие характеристики. Высокий модуль упругости обеспечивает жёсткость изделий при изгибе и кручении.
Технологические свойства
| Свойство | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка. Применяются электродуговые методы с использованием низководородных электродов. |
| Обрабатываемость резанием | Удовлетворительная в отожжённом состоянии (HB 229–269). После улучшения обработка усложняется — требуется снижение режимов резания и применение твёрдых сплавов. |
| Обрабатываемость давлением | Хорошая в нагретом состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Охлаждение — медленное, в песке или шлаке. |
| Флокеночувствительность | Повышенная. Требуется строгое соблюдение режимов охлаждения после прокатки и термообработки. |
| Склонность к отпускной хрупкости | Средняя. Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в интервале 450–550?°C. |
Термообработка:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C (в масле или воде в зависимости от сечения), охлаждение.
- Отпуск: 550–600?°C, охлаждение на воздухе.
- Отжиг: 650–680?°C, медленное охлаждение (для снижения твёрдости перед механической обработкой).
Вес и расчётные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Масса 1 метра погонного, кг | 16,85 |
| Длина в 1 тонне (1000 кг), метров | 59,35 |
Расчёт массы:
Масса круга рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d=52 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность,
- ??3,1416.
Подставляем:
m=4?1063,1416?522?7850=40000003,1416?2704?7850?16,85 кг/м
Таким образом, в одной тонне содержится:
16,851000?59,35 метров
Эта информация важна для расчёта транспортных затрат, планирования расхода материала и логистики.
Область применения
Сталь марки 40ХН широко применяется в отраслях, где требуются высокая прочность, вязкость и усталостная выносливость. Благодаря улучшенным свойствам после термообработки, круг 52 мм из этой стали используется для изготовления:
- Валов и осей — в тяжёлом машиностроении, станкостроении, энергетике.
- Шестерён и зубчатых колёс — в редукторах, коробках передач, промышленных передаточных механизмах.
- Болтов и шпилек повышенной прочности — для крепления ответственных узлов.
- Коленчатых и распределительных валов — в двигателях внутреннего сгорания.
- Элементов подвески и ходовой части — в железнодорожном и автотранспортном машиностроении.
- Деталей горно-шахтного оборудования — работающих в условиях абразивного износа и ударных нагрузок.
- Компрессорных валов — в нефтегазовой отрасли.
- Роторов турбин и насосов — в энергетике и химической промышленности.
Благодаря высокой прокаливаемости, сталь 40ХН обеспечивает равномерные механические свойства по всему сечению изделия, что особенно важно для деталей диаметром 52 мм. Это позволяет избежать внутренних напряжений и преждевременного разрушения.
Преимущества использования стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость — сочетание прочности и пластичности делает сталь устойчивой к хрупкому разрушению.
- Хорошая прокаливаемость — позволяет достигать высоких свойств даже в крупных сечениях.
- Устойчивость к усталостным нагрузкам — важна для деталей, работающих в циклических режимах.
- Низкотемпературная вязкость — пригодна для эксплуатации в условиях низких температур.
- Стабильность свойств — благодаря контролю химического состава и термической обработки.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых сухих помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
- При хранении на открытых площадках — укрывать водонепроницаемыми материалами.
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
- При транспортировке — исключать ударные нагрузки, предотвращать деформацию.
- Рекомендуется маркировка партий с указанием марки стали, диаметра, длины и номера плавки.
Контроль качества
Каждая партия стали 40ХН проходит входной контроль, включающий:
- Спектральный анализ химического состава.
- Механические испытания на растяжение и удар.
- Проверку макро- и микроструктуры.
- Контроль твёрдости.
- Ультразвуковой контроль (при необходимости).
Сопроводительная документация включает сертификат качества, паспорт поставки и результаты испытаний.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с соблюдением всех стандартов качества и точностью в расчётах. Мы гарантируем соответствие ГОСТ, своевременную доставку и профессиональную консультацию по техническим характеристикам.
?? Позвоните нам прямо сейчас:
+7 (863) 220-90-10
+7 (495) 792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать нужный объём, рассчитают стоимость доставки и ответят на все вопросы по применению стали 40ХН. ООО «Металлотрейд» — ваш партнёр в обеспечении качественным металлом для промышленности.
