- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?65 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Стальной круг марки 40ХН диаметром 65 мм — это горячекатаный или калиброванный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и динамических воздействий. Благодаря оптимальному химическому составу и высоким механическим свойствам, данный материал широко применяется в машиностроении, авиастроении, энергетике, автомобильной и железнодорожной отраслях.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Диаметр прутка: 65 мм
- Способ изготовления: горячекатаный или калиброванный (в зависимости от поставки)
- Класс прочности: повышенный
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Поверхность: без окалины (для калиброванного), возможна незначительная окалина (для горячекатаного)
- Допуски по диаметру: соответствуют требованиям ГОСТ
- Термическая обработка: поставляется в состоянии поставки — нормализация + улучшение (закалка и высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности
- Направление волокон: продольное (вдоль оси прутка)
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71)
Марка 40ХН относится к хромоникелевым сталям. Её легирование позволяет достичь высокой прокаливаемости, прочности и усталостной выносливости. Химический состав в % по массе:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,37–0,44 |
| 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 |
| Железо (Fe) | остальное |
Особенности легирования:
- Хром повышает твёрдость, износостойкость и коррозионную стойкость.
- Никель увеличивает прочность, ударную вязкость и прокаливаемость, особенно в сочетании с хромом.
- Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термообработки.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и снижает склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после улучшения)
После термической обработки (закалка + высокий отпуск) сталь 40ХН демонстрирует следующие механические характеристики при температуре 20?°C:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 835 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 11 % |
| Относительное сужение (?) | не менее 55 % |
| Ударная вязкость (KCU) | не менее 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Данные свойства позволяют использовать сталь 40ХН в узлах, подверженных циклическим нагрузкам, вибрациям и ударным воздействиям. Высокая вязкость при значительной прочности — ключевое преимущество этой марки.
Физические свойства стали 40ХН
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,65 мкОм·м |
| Теплопроводность | 40–45 Вт/(м·К) при 100?°C |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–600?°C) |
Физические свойства позволяют применять сталь в условиях умеренных температур (до 400?°C), а также при термообработке, сварке и механической обработке.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 40ХН ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с предварительным подогревом до 200–300?°C и последующей термообработкой (отжигом) для снятия внутренних напряжений. Применяются электроды марок УОНИ-13/55, ЦЛ-39 или сварка в среде защитных газов (MIG/MAG).
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуется использовать твёрдосплавные или быстрорежущие инструменты. При обработке необходимо обеспечивать охлаждение для предотвращения перегрева и износа инструмента.
Обработка давлением
Сталь хорошо поддаётся горячей деформации (ковка, штамповка) в диапазоне температур 1200–800?°C. Завершение ковки — при температуре не ниже 800?°C. После деформации требуется улучшение для восстановления структуры и свойств.
Прокаливаемость
Высокая прокаливаемость — одно из ключевых преимуществ стали 40ХН. Благодаря содержанию никеля и хрома, сталь прокаливается на значительную глубину, что позволяет получать равномерные механические свойства по сечению детали даже при диаметре до 80 мм.
Вес одного метра и количество метров в одной тонне
- Масса 1 погонного метра круга ?65 мм:
m=4??d2??=43,1416?(0,065)2?7850?26,05 кг/м - Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=26,051000?38,39 метров
Таким образом, один метр прутка весит около 26,05 кг, а в одной тонне содержится примерно 38,4 метра.
Области применения
Круг стальной 40ХН ?65 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей прочности, вязкости и устойчивости к усталостным нагрузкам.
1. Машиностроение
Из данной стали изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, штоки и другие ответственные детали, работающие под нагрузкой. Благодаря высокой прочности и износостойкости, такие детали служат значительно дольше, чем из углеродистых сталей.
2. Автомобильная промышленность
Применяется в производстве деталей трансмиссии, полуосей, карданных валов, рулевых механизмов. Особенно актуальна для грузового и спецтранспорта, где нагрузки на узлы максимальны.
3. Авиастроение
Используется для изготовления элементов шасси, крепёжных узлов, валов редукторов и других деталей, к которым предъявляются жёсткие требования по прочности и надёжности.
4. Энергетика
Применяется в турбостроении, паровых и газовых турбинах, насосах высокого давления. Сталь сохраняет свои свойства при повышенных температурах и в условиях длительной эксплуатации.
5. Железнодорожное машиностроение
Из круга 40ХН изготавливают оси вагонов, колёсные пары, элементы подвески. Материал выдерживает многократные циклы нагружения и вибрации.
6. Нефтегазовое оборудование
Детали буровых установок, штанги, шпиндели насосов, крепёжные элементы — всё это может изготавливаться из стали 40ХН.
7. Военная и оборонная промышленность
Используется в производстве узлов бронетехники, артиллерийских систем, элементов управления и приводов.
8. Тяжёлое и специальное машиностроение
Пресс-машины, ковочные молоты, крановые механизмы — везде, где требуется высокая надёжность и долговечность.
9. Робототехника и автоматизация
Оси приводов, валы редукторов, опорные элементы — всё это требует высокой точности и прочности, которые обеспечивает сталь 40ХН.
10. Спортинвентарь и премиум-изделия
В редких случаях используется для изготовления премиальных деталей велосипедов, оружия, инструментов ручной работы.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность при сохранении пластичности
- Отличная усталостная выносливость
- Хорошая прокаливаемость
- Повышенная ударная вязкость
- Устойчивость к динамическим нагрузкам
- Возможность термообработки для достижения заданных свойств
- Долговечность и надёжность в эксплуатации
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в сухом, проветриваемом помещении
- Избегать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли)
- Не допускать длительного нахождения под открытым небом без защиты
- При транспортировке использовать деревянные прокладки для предотвращения повреждений поверхности
Заключение
Круг стальной 40ХН ?65 мм — это надёжный и проверенный временем материал, сочетающий в себе высокие механические, физические и технологические свойства. Он идеально подходит для производства ответственных деталей, где важны прочность, долговечность и безопасность. Благодаря чётко регламентированному химическому составу и строгому контролю качества, каждый пруток соответствует требованиям ГОСТ и готов к применению в самых сложных условиях.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике металлопродукции с многолетним опытом.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут вам с выбором, расчётом количества и организацией поставки.
