Круг 40ХН 80 мм
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?80 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов
Стальной круг марки 40ХН диаметром 80 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, динамических и ударных воздействий. Благодаря оптимальному химическому составу и комплексу термической обработки, сталь 40ХН обеспечивает высокую прочность, твёрдость, износостойкость и усталостную выносливость. Данный тип проката широко применяется в машиностроении, энергетике, авиационной и оборонной промышленности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Тип проката: Круг
- Диаметр: 80 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный / калиброванный (по согласованию)
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Класс прочности: Повышенный
- Поверхность: Без оксидной окалины (при калибровке), допускаются следы правки и зачистки
Химический состав (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 40ХН относится к хромоникелевым сталям. Её легирование хромом и никелем обеспечивает повышенную прокаливаемость, прочность и вязкость. Химический состав в процентах:
| 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 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности легирования:
- Хром повышает твёрдость, износостойкость и сопротивление коррозии.
- Никель увеличивает вязкость и ударную прочность, особенно при низких температурах.
- Углерод обеспечивает высокую прочность после закалки, но требует точного контроля при термообработке.
Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 950–1100 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 750 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 12% |
| Относительное сужение (?) | не менее 55% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | не менее 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Примечание: Механические свойства приведены для стали после термической обработки. Без термообработки показатели ниже. Для достижения максимальных характеристик рекомендуется закалка в масле с последующим отпуском при температуре 500–600?°C.
Физические свойства
| Параметр | 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 | около 1450?°C |
| Теплопроводность при 100?°C | 42,5 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (с) | 475 Дж/(кг·К) при 20?°C |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/К (в диапазоне 20–600?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,22 мкОм·м |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 400?°C без потери прочности.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после — термическая обработка (отжиг или отпуск). Применяются электроды типа Э-100, Э-125 с низким содержанием водорода.
- Обрабатываемость резанием: Удовлетворительная. После улучшения твёрдость составляет 270–300 HB, что позволяет обрабатывать сталь на токарных, фрезерных и шлифовальных станках с использованием твёрдосплавных и быстрорежущих инструментов.
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в нагретом состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Не рекомендуется ковать при температуре ниже 800?°C во избежание трещин.
- Прокаливаемость: Высокая — до 40 мм в поперечном сечении при закалке в масле. Благодаря содержанию никеля и хрома обеспечивается равномерная структура по сечению.
- Коррозионная стойкость: Умеренная. Превосходит углеродистые стали, но уступает нержавеющим. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, лакокрасочные материалы).
Вес и расчётные данные
- Масса 1 метра погонного:
m=4??d2??=43,1416?(0,08)2?7850?39,46 кг/м - Количество метров в одной тонне:
L=39,461000?25,34 м/т
Таким образом, один метр круга 40ХН ?80 мм весит 39,46 кг, а в одной тонне содержится около 25,34 метров.
Области применения
Круг стальной 40ХН ?80 мм используется для производства деталей, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Основные сферы применения:
- Машиностроение: валы, шестерни, шпиндели, оси, коленчатые валы, штоки гидроцилиндров.
- Авиационная промышленность: элементы шасси, оси подшипников, шарниры, узлы крепления.
- Энергетика: роторы турбин, валы насосов и компрессоров, детали паровых и газовых турбин.
- Судостроение: валопроводы, оси рулевых механизмов, детали гребных винтов.
- Оборонная промышленность: детали бронетехники, элементы пусковых установок, оси катков гусениц.
- Железнодорожное машиностроение: оси колёсных пар, шатуны, детали тормозных систем.
- Нефтегазовая отрасль: штанги насосов, шпиндели клапанов, детали бурового оборудования.
- Тяжёлое машиностроение: валы прокатных станов, детали прессов, шестерни редукторов.
- Робототехника: оси приводов, шарниры манипуляторов, несущие элементы конструкций.
- Спортивное и военное снаряжение: детали стрелкового оружия, рамы прицелов, оси креплений.
Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь 40ХН особенно востребована в узлах, подверженных знакопеременным нагрузкам и вибрациям. После азотирования или цементации поверхность приобретает дополнительную износостойкость, что позволяет использовать детали в условиях трения без смазки.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести термическую обработку (улучшение) для снижения твёрдости и повышения обрабатываемости.
- При термообработке важно соблюдать режимы: нагрев под закалку — 840–860?°C, охлаждение в масле; отпуск — 500–600?°C с охлаждением на воздухе.
- Для повышения износостойкости поверхности применяют азотирование (температура 500–550?°C, длительность 30–60 ч), что позволяет получить твёрдость до 60–65 HRC на глубине 0,3–0,5 мм.
- При хранении избегать контакта с влагой — возможна коррозия. Рекомендуется хранение в сухом помещении или под навесом с укрытием.
Качество и контроль
Продукция проходит входной контроль по химическому составу (спектральный анализ), механическим испытаниям (разрыв, удар, твёрдость), ультразвуковому контролю (по требованию). Допускаются отклонения по диаметру в пределах ±0,8 мм для горячекатаного проката и ±0,3 мм — для калиброванного. Поверхность должна быть чистой, без трещин, закатов, плен и других дефектов, снижающих прочность.
Преимущества стали 40ХН
- Высокая прочность и вязкость в сочетании
- Хорошая прокаливаемость
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Возможность упрочнения различными методами
- Широкий диапазон применения
- Доступная стоимость по сравнению с более легированными сталями
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд. У нас вы найдёте качественный прокат по выгодным ценам, с доставкой по России и СНГ. Для консультации и оформления заказа звоните: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58. Наши специалисты помогут подобрать нужную марку стали, объём и условия поставки.