- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?250 мм, группа прочности 3гп, ГОСТ 4543-2016, ГОСТ 2590-2006
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 40Х
- Форма проката: Круг
- Диаметр: 250 мм
- Группа прочности: 3гп (гарантированные механические свойства)
- Нормативные документы: ГОСТ 4543-2016, ГОСТ 2590-2006
- Тип поставки: Мерная длина, горячекатаный
- Вес 1 метра погонного: 38,48 кг
- Количество метров в 1 тонне: 25,99 м
Описание материала
Круг стальной марки 40Х диаметром 250 мм — это высококачественный конструкционный легированный прокат, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Данный тип проката изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-2016 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия» и ГОСТ 2590-2006 «Прокат сортовой стальной горячекатаный круглого сечения. Сортамент». Материал проходит строгий контроль качества, включая химический анализ, испытания на растяжение, ударную вязкость и твердость, что гарантирует стабильность характеристик по всей длине прутка.
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-2016), %
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Сера (S) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Никель (Ni) | ? 0,30 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,080 |
Особенности легирования:
Основным легирующим элементом в стали 40Х является хром, который повышает прокаливаемость, улучшает механические свойства после термической обработки и способствует повышению износостойкости. Углерод обеспечивает высокую прочность и твердость, а кремний и марганец участвуют в раскислении стали и упрочняют феррит.
Механические свойства (для группы прочности 3гп)
Механические свойства проката определяются после термической обработки — улучшения (закалка с последующим высоким отпуском). Значения являются гарантированными и соответствуют требованиям ГОСТ 4543-2016.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | ? 800 МПа |
| Предел текучести, ?т | ? 650 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | ? 12 % |
| Относительное сужение, ? | ? 45 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), | ? 50 Дж/см? |
| Твёрдость (по Бринеллю), HB | 210–260 |
Примечание: Указанные значения получены на образцах диаметром 10 мм, вырезанных из середины радиуса прутка. Для проката диаметром 250 мм обеспечивается равномерность структуры и свойств по сечению за счёт строгого контроля режимов прокатки и охлаждения.
Физические свойства стали 40Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?, 20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Удельное электрическое сопротивление (?) | 0,25 мкОм·м |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42,0 Вт/(м·°С) |
| Удельная теплоёмкость (с, 20–100?°C) | 475 Дж/(кг·°С) |
Физические свойства определяют поведение материала при изменении температуры, нагрузки и в условиях эксплуатации. Высокая плотность и модуль упругости делают сталь 40Х устойчивой к деформациям под нагрузкой, что особенно важно в динамических условиях.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка стали 40Х возможна, но требует предварительного подогрева до 200–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C). Без термообработки в зоне сварного шва может образовываться закалённая структура, склонная к трещинообразованию. Рекомендуется применение электродов типа Э-12Х13Н4АМ2 или сварка в среде защитных газов с использованием проволоки Св-08ХГСМ.
Обрабатываемость резанием
После улучшения сталь 40Х обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием. Коэффициент обрабатываемости — 0,7 по сравнению со сталью 45. Рекомендуемые режимы:
- Скорость резания при точении: 100–150 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Для повышения стойкости инструмента рекомендуется использовать смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Обработка давлением
Сталь 40Х хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Начало ковки — не выше 1250?°C, окончание — не ниже 800?°C. После ковки требуется нормализация или улучшение для выравнивания структуры.
Склонность к отпускной хрупкости
Сталь 40Х склонна к отпускной хрупкости II рода (хрупкость при медленном охлаждении после отпуска в интервале 450–550?°C). Для предотвращения этого явления рекомендуется охлаждение после отпуска в воде или масле.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40Х подвергается улучшению:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: нагрев до 500–600?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
После такой обработки формируется структура сорбита отпуска, обеспечивающая высокую прочность и вязкость. Возможна также поверхностная закалка с нагревом ТВЧ для повышения износостойкости рабочих поверхностей.
Область применения
Круг стальной 40Х ?250 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря высоким прочностным и эксплуатационным характеристикам. Ниже приведены основные направления использования:
1. Машиностроение
Из стали 40Х изготавливают валы, шестерни, коленчатые валы, шпиндели, оси, штоки гидроцилиндров и другие ответственные детали, работающие под переменными нагрузками. Благодаря высокой прокаливаемости, прочность сохраняется по всему сечению даже крупногабаритных деталей.
2. Энергетическое оборудование
Применяется в производстве роторов турбин, валов насосов и компрессоров, работающих при повышенных температурах и давлениях. Сталь устойчива к усталостным нагрузкам, что критично для оборудования энергетики.
3. Нефтегазовая отрасль
Используется для изготовления штанг, шпинделей буровых насосов, валов задвижек, деталей арматуры. Стойкость к коррозии и механическим воздействиям делает её востребованной в агрессивных средах.
4. Автомобильная промышленность
Широко применяется в производстве коленчатых и распределительных валов, полуосей, шестерён КПП. После цементации и закалки поверхность приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой.
5. Железнодорожное машиностроение
Изготавливают оси вагонов, детали тормозных систем, шестерни приводов. Материал выдерживает длительные циклические нагрузки и ударные воздействия.
6. Судостроение
Используется для валопроводов, гребных валов, деталей рулевого управления. Высокая вязкость при отрицательных температурах важна для судов, эксплуатируемых в северных регионах.
7. Авиационная промышленность (вспомогательные узлы)
Хотя для основных конструкций применяются более легированные стали, 40Х используется в производстве кронштейнов, осей, втулок и других элементов, не несущих критических нагрузок.
8. Промышленное оборудование
Широко применяется в станкостроении, производстве прессов, конвейеров, дробилок. Универсальность и доступность делают её популярной среди производителей.
9. Сельхозмашины
Изготавливают валы мотовил, шестерни, пальцы, оси подвесок. Материал устойчив к износу при работе в пыльных и влажных условиях.
10. Металлургическое оборудование
Детали прокатных станов, валы подающих устройств, элементы печного оборудования — всё это может изготавливаться из стали 40Х.
Преимущества использования круга 40Х ?250 мм
- Высокая прочность и вязкость после термообработки
- Хорошая прокаливаемость, обеспечивающая равномерные свойства по сечению
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Возможность поверхностного упрочнения (ТВЧ, цементация)
- Доступная цена при высоких эксплуатационных характеристиках
- Соответствие международным стандартам (аналоги: 42CrMo4, 4140, SCM440)
Рекомендации по хранению и транспортировке
Прокат должен храниться в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При хранении на открытых площадках необходимо использовать укрывной материал. Не допускается соприкосновение с агрессивными химическими веществами. Транспортировка — любым видом транспорта, обеспечивающим защиту от механических повреждений и коррозии.
Заключение
Круг стальной 40Х ?250 мм, соответствующий ГОСТ 4543-2016 и ГОСТ 2590-2006, представляет собой надёжный и универсальный конструкционный материал, востребованный в различных отраслях промышленности. Благодаря сбалансированному химическому составу, стабильным механическим свойствам и хорошим технологическим характеристикам, он является оптимальным выбором для производства ответственных деталей. Высокая прокаливаемость позволяет использовать его в изделиях большого диаметра без потери прочности в центре сечения.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров нормативным документам, наличие сертификатов качества и оперативную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по ассортименту, условиям поставки и помогут подобрать оптимальное решение для вашего производства.
