Круг 40ХН 90 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 3ГП_

Круг 40ХН 90 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной 40ХН диаметром 90 мм — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с требованиями государственных стандартов ГОСТ 2590-06 (сортамент) и ГОСТ 4543-16 (технические условия на легированную конструкционную сталь). Продукция изготавливается по третьей группе по поставке (3ГП), что означает строгий контроль механических и химических свойств, включая обязательные испытания на ударную вязкость, твёрдость и микроструктуру. Такой уровень контроля гарантирует высокую надёжность и стабильность характеристик, что делает круг 40ХН незаменимым в ответственных узлах и механизмах.

Марка стали: 40ХН

Сталь марки 40ХН относится к классу легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, динамических и знакопеременных напряжений. Буквенно-цифровое обозначение расшифровывается следующим образом:

• 40 — среднее содержание углерода в стали — около 0,40%;
• Х — наличие хрома в составе;
• Н — наличие никеля.

Это сочетание легирующих элементов обеспечивает высокую прочность, износостойкость и устойчивость к усталостным разрушениям.

Химический состав (по ГОСТ 4543-16)

Химический состав стали 40ХН строго регламентирован и контролируется на всех этапах производства. Ниже приведены предельные значения содержания основных элементов в процентах по массе:

Особенности состава:

• Хром повышает прокаливаемость, твёрдость и коррозионную стойкость.
• Никель улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и способствует повышению прочности без снижения пластичности.
• Низкое содержание серы и фосфора — залог высокой чистоты стали, что минимизирует склонность к хрупкому разрушению и образованию трещин при термообработке и механической обработке.

Физические свойства

Данные физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в широком диапазоне температур — от минус 60?°C до +400?°C, что делает её пригодной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера, а также в нагруженных узлах, подверженных термическим воздействиям.

Механические свойства (после термообработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)

Механические свойства достигаются при соблюдении режима термической обработки:

• Закалка: нагрев до 840–860?°C с охлаждением в масле.
• Отпуск: при 580–620?°C с последующим охлаждением на воздухе.

Благодаря высокому уровню прочности и вязкости, сталь 40ХН устойчива к циклическим нагрузкам и ударным воздействиям, что особенно важно при работе в динамических режимах.

Технологические свойства

Обрабатываемость резанием

Сталь 40ХН в состоянии поставки (после улучшения) имеет удовлетворительную обрабатываемость резанием. Коэффициент обрабатываемости составляет 0,6–0,7 по сравнению со сталью 45. Рекомендуются следующие режимы:

• Скорость резания при точении: 60–90 м/мин
• Подача: 0,2–0,4 мм/об
• Глубина резания: до 3 мм

Для повышения качества поверхности и стойкости инструмента рекомендуется применение смазочно-охлаждающих жидкостей.

Свариваемость

Сварка стали 40ХН возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C) для снятия внутренних напряжений. Без термообработки сварные соединения склонны к образованию холодных трещин. Применяются электроды марок УОН-13/55, ЦЛ-39, АНО-4.

Обработка давлением

Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Завершать деформацию следует при температуре не ниже 800?°C во избежание образования трещин. После ковки требуется нормализация или улучшение.

Прокаливаемость

Сталь 40ХН обладает высокой прокаливаемостью благодаря легированию хромом и никелем. Критический диаметр при закалке в масле составляет 25–30 мм, что позволяет получать однородную мартенситную структуру даже в изделиях значительного сечения. Для сечения 90 мм рекомендуется закалка в масле с последующим отпуском.

Вес и расчётные данные

Расчёт веса выполнен по формуле:
m=??V=????(d/2)2?L,
где $?=7850$ кг/м? — плотность стали, $d=0,09$ м — диаметр, $L=1$ м — длина.

Таким образом, один метр круга 90 мм весит почти 50 килограммов, а в одной тонне содержится чуть более 20 метров проката. Эти данные важны для расчёта транспортных расходов, погрузочно-разгрузочных работ и планирования запасов на производстве.

Микроструктура

После термообработки (улучшения) микроструктура стали 40ХН представляет собой сorghит (дисперсный троостит) — мелкодисперсную смесь феррита и цементита. Такая структура обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Отсутствие крупных зёрен, сеток цементита и неметаллических включлений подтверждается металлографическим контролем, входящим в обязательный перечень испытаний по 3ГП.

Область применения

Круг стальной 40ХН диаметром 90 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря высоким эксплуатационным характеристикам. Ниже приведены основные сферы использования:

1. Машиностроение и станкостроение

Из данной стали изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, кулачковые валы, штоки гидроцилиндров. Благодаря высокой прочности и износостойкости детали из 40ХН выдерживают длительные нагрузки и обеспечивают долгий срок службы оборудования.

2. Энергетическое машиностроение

Применяется для производства роторов турбин, валов генераторов, элементов паровых и газовых турбин. Сталь устойчива к термическим циклам и вибрационным нагрузкам, что критично для энергетического оборудования.

3. Авиационная и оборонная промышленность

Используется в производстве элементов шасси, осей подшипников, деталей редукторов вертолётов и самолётов. Высокая ударная вязкость при низких температурах делает её незаменимой в условиях экстремальной эксплуатации.

4. Нефтегазовое оборудование

Из круга 40ХН изготавливают штанги насосов, валы буровых установок, элементы арматуры высокого давления. Стойкость к коррозии и механическим повреждениям обеспечивает надёжность в агрессивных средах.

5. Железнодорожное машиностроение

Применяется для производства осей вагонов, колёсных пар, деталей тормозных систем. Высокая усталостная прочность позволяет выдерживать многократные циклы нагружения при движении поездов.

6. Тяжёлое и горнодобывающее оборудование

Используется для валов дробилок, барабанов экскаваторов, элементов конвейеров. Сталь устойчива к абразивному износу и динамическим ударам.

7. Судостроение

Из 40ХН изготавливают валы гребных винтов, элементы рулевого управления, детали редукторов. Устойчивость к вибрациям и коррозии в морской воде — важное преимущество.

8. Автомобильная промышленность

Применяется в производстве карданных валов, полуосей, элементов трансмиссии. Высокая прочность и надёжность обеспечивают безопасность при эксплуатации транспортных средств.

9. Промышленные редукторы и передачи

Шестерни, валы, шлицевые соединения — всё это изготавливается из 40ХН для обеспечения долговечности и плавности работы.

10. Экспериментальные и уникальные конструкции

Сталь используется в научных и опытных разработках, где требуется сочетание высокой прочности, вязкости и технологичности.

Условия хранения и транспортировки

Круг 40ХН должен храниться в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При хранении на открытых площадках необходимо использовать укрывной материал. Не допускается контакт с агрессивными химикатами. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов. При погрузке и разгрузке следует избегать ударов и падений, чтобы не повредить поверхность проката.

Гарантии и контроль качества

Каждая партия круга 40ХН проходит входной контроль, включающий:

• химический анализ;
• механические испытания (на растяжение, ударную вязкость);
• металлографический анализ;
• контроль твёрдости;
• ультразвуковой контроль (по требованию).

На каждую партию выдаётся сертификат качества, включающий все необходимые данные для приёмки и использования в производстве.

Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.