- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?65 мм, ГОСТ 2590-2007, ГОСТ 4543-71
Основные технические характеристики
Круг стальной марки 40ХН диаметром 65 мм — это высококачественный конструкционный легированный прокат, производимый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2007 (сортамент) и ГОСТ 4543-71 (технические условия на легированную сталь). Данный вид металлопроката предназначен для использования в ответственных узлах и деталях, где требуются высокая прочность, износостойкость и надежность при динамических и статических нагрузках.
Материал поставляется в виде прутка длиной от 2 до 6 метров (по согласованию — мерной или немерной длины), в состоянии поставки — после улучшения (закалка + высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочностных и пластических свойств.
Химический состав (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 40ХН относится к хромоникелевым конструкционным сталям. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, устойчивость к ударным нагрузкам и хорошую обрабатываемость резанием. Средний химический состав (в % по массе):
| 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 |
Особенности состава:
- Хром повышает прочность, твердость и прокаливаемость.
- Никель увеличивает вязкость, особенно при низких температурах, и улучшает сопротивление ударным нагрузкам.
- Углерод обеспечивает высокую твердость после термообработки.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и снижает склонность к хрупкому разрушению.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,65 мкОм·м |
| Теплопроводность | 42 Вт/(м·°С) при 100?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°С |
| Удельная теплоемкость | 475 Дж/(кг·°С) при 20?°C |
Данные свойства позволяют использовать сталь 40ХН в условиях умеренных температурных колебаний, в том числе в машиностроении, где важна стабильность геометрических размеров и упругих характеристик.
Механические свойства (после улучшения)
Круг 40ХН ?65 мм поставляется с гарантированными механическими характеристиками, полученными после термической обработки (закалка в масле, отпуск при 500–600?°C). Средние значения:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1200 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 800 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 11?% |
| Относительное сужение (?) | не менее 55?% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | не менее 78 Дж/см? |
| Твердость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины диаметра прутка. Высокая вязкость и пластичность при сохранении прочности делают сталь 40ХН идеальной для деталей, работающих под переменными и ударными нагрузками.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C). Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин из-за высокой закаливаемости стали. Рекомендуются электроды марок УОНИ-13/55, ЦЛ-39.
Обрабатываемость резанием
- В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная.
- Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7.
- Рекомендуются твердосплавные пластины (ВК8, Т15К6), режимы резания — умеренные.
- После отжига (до 229 HB) обрабатываемость улучшается.
Склонность к отпускной хрупкости
Сталь 40ХН склонна к второй фазе отпускной хрупкости (в интервале 450–550?°C). При необходимости отпуска в этом диапазоне рекомендуется быстрое охлаждение в воде или масле.
Прокаливаемость
Высокая — прокаливаемость по Jominy составляет не менее 10 мм. Это позволяет получать высокие механические свойства по всему сечению прутка ?65 мм.
Коррозионная стойкость
Обычная, как у углеродистых сталей. При длительном хранении требуется защита от атмосферной коррозии (смазка, упаковка).
Вес и габаритные данные
- Диаметр прутка: 65 мм
- Длина (стандартная): 4–6 м (по согласованию — 2–12 м)
- Масса 1 метра погонного:
m=4??d2??=43.1416?(0.065)2?7850?26.05 кг/м
Таким образом, один метр круга 40ХН ?65 мм весит 26,05 кг. - Количество метров в одной тонне:
N=26.051000?38.39 м
То есть, в одной тонне содержится около 38,4 метра проката.
Область применения
Круг стальной 40ХН ?65 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своему превосходному сочетанию прочности, вязкости и технологичности.
1. Машиностроение и станкостроение
Из данной стали изготавливают:
- Валы — коленчатые, промежуточные, карданные;
- Шестерни — особенно высоконагруженные, работающие в редукторах и коробках передач;
- Шпиндели — прецизионные, работающие на высоких оборотах;
- Оси и пальцы — в узлах с ударными нагрузками.
2. Авиационная и оборонная промышленность
Благодаря высокой вязкости при низких температурах, сталь 40ХН используется для:
- Деталей шасси;
- Элементов трансмиссии вертолетов;
- Болтов и шпилек повышенной прочности (класс прочности 10.9 и выше).
3. Энергетическое оборудование
- Роторы турбин малой мощности;
- Валы насосов и компрессоров;
- Элементы паровых и газовых турбин.
4. Транспортное машиностроение
- Оси вагонов и локомотивов;
- Элементы подвески грузовых автомобилей;
- Детали трансмиссии тяжелой техники.
5. Нефтегазовое оборудование
- Штанги насосов;
- Валы буровых установок;
- Элементы арматуры высокого давления.
6. Промышленные редукторы и передачи
- Зубчатые колеса;
- Червячные валы;
- Планетарные передачи.
7. Прессовое и кузнечное оборудование
- Пуансоны;
- Матрицы;
- Штоки гидроцилиндров.
8. Сельхозтехника
- Валы мотовил;
- Шестерни КПП тракторов;
- Элементы навесного оборудования.
9. Робототехника и автоматизация
- Оси промышленных манипуляторов;
- Валы сервоприводов;
- Опорные узлы.
10. Специальные конструкции
- Элементы крановых механизмов;
- Детали лифтового оборудования;
- Узлы подъемников и элеваторов.
Термическая обработка (рекомендации)
Для достижения оптимальных свойств сталь 40ХН подвергается следующим видам термообработки:
Улучшение (закалка + отпуск)
- Нагрев под закалку: 840–860?°C (в масле)
- Отпуск: 500–600?°C, охлаждение на воздухе
- Результат: высокая прочность и вязкость
Цементация + закалка + отпуск
- Цементация: 920–950?°C, выдержка 6–10 часов
- Закалка: 800–820?°C, охлаждение в масле
- Низкий отпуск: 180–200?°C
- Результат: твердый поверхностный слой (HRC 58–62) при вязкой сердцевине
Азотирование
- Нагрев: 500–540?°C, выдержка 40–60 часов
- Среда: аммиак
- Глубина слоя: 0,3–0,6 мм, твердость до 1000–1100 HV
- Применяется для валов, шпинделей, требующих износостойкости без деформации
Качество и контроль
Каждая партия круга 40ХН ?65 мм проходит строгий входной контроль:
- Спектральный анализ химического состава;
- Испытания на растяжение и ударный изгиб;
- Макро- и микроструктурный анализ;
- Контроль твердости;
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика);
- Измерение геометрических параметров.
Металл не содержит расслоений, трещин, закатов, плен и других дефектов, недопустимых по ГОСТ.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых складах, на поддонах, раздельно от агрессивных сред.
- При длительном хранении — смазать антикоррозионной смазкой (например, ЖИРОС-1).
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлопродукции.
- Запрещено сбрасывать, ударять, хранить под открытым небом без защиты.
Заключение
Круг стальной 40ХН ?65 мм — это надежный, проверенный временем материал для производства ответственных деталей в машиностроении, энергетике, транспорте и других отраслях. Его высокие механические свойства, прокаливаемость и технологичность делают его незаменимым при изготовлении узлов, работающих в тяжелых условиях.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надежном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров ГОСТ, наличие сертификатов качества и оперативную отгрузку.
?? Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите профессиональную консультацию, расчет стоимости и условия доставки. Мы поможем подобрать оптимальный вариант по цене и срокам
