Сталь 40ХН хромоникелевая конструкционная легированная

Сталь-Максимум: Сталь 40Х

Этот материал представляет собой конструкционную легированную сталь. Его относят к классу хромистых. Легирование таким элементом как хром обеспечивает коррозионную стойкость сплава в атмосфере и окислительной среде. Другими словами, предает стали нержавеющие свойства. К тому же это вещество определяет структуру сплава, его жаропрочность, а также механические и технологические характеристики.

Конструкционная сталь — сплав, который применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определенными механическими, физическими и химическими свойствами.

см. Википедию

Из стали марки 40Х производители осуществляют следующие виды поставок:

  • сортовой и фасонный прокат, соответствующий различным ГОСТам,
  • калиброванные и шлифованные прутки,
  • серебрянки,
  • толстостенные листы,
  • полосы и поковки,
  • трубы.

Данный сплав широко используют в современной промышленности. Из него изготавливают следующие изделия:

кулачковые и коленчатые валы, стальные кольца, оси и полуоси, оправки и рейки, губчатые венцы, шестерни и плунжеры, втулки и болты, различные улучшаемые элементы с повышенной прочностью.

Точный химический состав стали 40Х

Химический состав и эксплуатационные характеристики сплава регламентируются нормами ГОСТ 4543-71. Основной состав материала дополняют 8 легирующих элементов:

  • Хром
  • Марганец
  • Углерод
  • Медь
  • Никель
  • Кремний
  • Сера
  • Фосфор

Процентное соотношение всех составляющих элементов вы можете посмотреть в таблице ниже и на диаграмме.

Cr Mn C Cu Ni Si S P
от 0,8 до 1,1 от 0,5 до 0,8 от 0,36 до 0,44 менее 0,3 меньше 0,3 от 0,17 до 0,37 меньше 0,035 менее 0,035

Свойства стали 40Х

Удельный вес сплава составляет 7820 кг/м3. Твердость материала по Бринеллю доходит до 217 МПа. Критические точки достигаются при следующих температурах:

  • Ac1 = 743°
  • Ac3(Acm) = 815°
  • Ar3(Arcm) = 730°
  • Ar1 = 693°

Начальная температура ковки составляет +1250°С, конечная достигает +800°С. Изделия с сечением до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Сталь марки 40Х относится к трудносвариваемым. Для нее доступны следующие способы сварки:

  • ручная дуговая (РДС),
  • электрошлаковая (ЭШС),
  • контактно-точечная (КТС).

При электрошлаковой сварке необходим предварительный подогрев материала и его последующая термообработка. Контактно-точечная сварка требует только финишной термической обработки.

Сплав 40Х не имеет склонности к отпускной хрупкости, однако при этом он является флокеночувствительным материалом.

Обрабатываемость резанием доступна только в горячекатаном состоянии, при твердости по Бринеллю 163-168 единиц и временным сопротивлением разрыву 610 МПа.

Отечественные и зарубежные аналоги стали марки 40Х

Россия 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР, 45Х
Америка 5135, 5140, 5140RH, 5140H, G51350, H51350, G51400, H51400
Франция 37Cr4, 38C4FF, 38C4, 41Cr4, 42C4TS, 42C4
Германия 37Cr4, 41Cr4, 42Cr4, 41CrS4, 1.7034, 1.7035, 1.7045
Англия 37Cr4, 41Cr4, 530A36, 530A40, 530M40, 530h46, 530h50
Япония SCr435H, SCr435, SCr440, SCr440H
Китай 35Cr, 38CrA, ML38CrA, 40Cr, 40CrH, 40CrA, 45Cr, 45CrH, ML40Cr
Южная Корея SCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H
ЕС 37Cr4, 37Cr4KD, 41Cr4, 41CrS4, 41Cr4KD
Бельгия 37Cr4, 41Cr4, 45C4
Италия 36CrMn4, 36CrMn5, 37Cr4, 38CrMn4KB, 38Cr4KB, 41Cr4KB, 41Cr4
Испания 37Cr4, 38Cr4, 38Cr4DF, 41Cr4, 42Cr4, 41Cr4DF, F.1201, F.1202, F.1210, F.1211
Швеция 2245
Болгария 37Cr4, 40Ch, 41Cr4
Польша 38HA, 40H
Венгрия 37Cr4, 41Cr4, Cr2Z, Cr3Z
Румыния 40Cr10, 40Cr10q
Чехия 14140
Австралия 5140, 5132H

Характеристики


3

Сталь 40ХН относится к трудносвариваемым материалам. РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Флокеночувствительность: повышенно чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Химический состав

  1. углерод – 0,36–0,44;
  2. кремний – 0,17–0,37;
  3. марганец – 0,5–0,8;
  4. никель – 1–1,4;
  5. сера – до 0,035;
  6. фосфор – до 0,035;
  7. хром – 0,45–0,75;
  8. медь – до 0.3.

Механические и другие свойства

  • Предел прочности – 980 МПа.
  • Предел текучести – 785 МПа.
  • Ударная вязкость – 690 кДж/м2.
  • Температура эксплуатации. Свои свойства сталь 40ХН сохраняет до значения в 500 градусов.
  • Отпускная хрупкость: склонна к хрупкости.
  • Свариваемость: трудносвариваемая.
  • Группа стали: сталь легированная конструкционная.

Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ, расшифровка

Сталь – сплав железа с примесью различных элементов, среди которых основным является углерод, содержание которого варьируется в диапазоне от 0,1 до 2,14%

Что не мало важно сплав железа, содержащий в составе более 0,6% углерода, относится к классу высокоуглеродистых, что положительно отражается на их прочности, в свою очередь снижая пластичность

Сталь 40ХН

Описание и история сплава

Название сплава расшифровывается как хромоникелевая конструкционная легированная сталь. За качество стали 40ХН отвечает ГОСТ 4543-71, который относит его к классу высокопрочных сталей для применения в конструкционных целях (хромоникелевый стальной сплав с легирующими элементами). То есть для получения изделий, применяемых при машиностроении и строительстве. Внедрение никеля в состав сплава — улучшает показатель химической устойчивости.

Данный факт впервые был представлен общественности во Франции химиком Жозефом Луи Прустом в 19-ом веке. Он выдвинул теорию о том, что железные метеориты практически не поддаются процессу коррозии из-за входящего в их состав никеля.

Механические свойства стали 40ХН

Спустя два десятка лет с того момента, Майкл Фарадей впервые изготовил сплав с соединениями железа и никеля, который отличался высокой устойчивостью к процессу коррозии.

Состав 40ХН

40 ХН – сталь, имеющая в составе такие элементы как углерод – в процентном соотношении от 0,36% до 0,44% (один из самых важных элементов), марганец от 0,5% и вплоть до 0,8%, вкрапления никеля в соотношении от 1% до 1,4%, порошок кремния от 0,17% до 0,37%, элементы серы и фосфора – каждый из которых не превышает 0,035%, также соединения хрома от 0,45 до 0,75% и добавление 0,3% меди. Сталь 40ХН относится к высококачественным легированным сталям в первую очередь из-за содержания фосфора и серы менее 0,36% в процентном соотношении.

Химический состав стали 40ХН

Применение

Основной областью применения стали 40ХН является производство деталей для механизмов, эксплуатируемых в условиях постоянной нагрузки, когда механизмы работают при больших скоростях скольжения и высокой вибрации.

Буровой вал из стали 40ХН
Цильпебс стальной, произведенный из марки 40ХН

И даже такие серьезные детали, как трубопроводная арматура, роторные, коленчатые и редукторные валы, применяющиеся при авиастроении, детали двигателей воздушного охлаждения и исполинских деталей, работающих при температурах свыше 500 градусов по Цельсию, изготавливаются из этого материала.

Толщина у стенок изделия, состоящего из этого материала, не должна превышать порог в 120 миллиметров.

Процесс сварки

Сварочная деятельность с легированными сталями довольно трудна, в связи с особенностями, вызывающими образования хрупких элементов в околошовной зоне из-за закалки (то есть сварка должна исполняться по определенной технологии). В лучшем случае проводить сварочные работы лучше перед отпуском изделия при прогреве или перед отжигом, но исключительно после сварки. Температурное воздействие на сплав 40ХН заключается в закаливание сплава, сопровождающееся дальнейшим отпуском изделия. После таких манипуляций свойства стали приобретают удвоенную выносливость к образованию трещин по сравнению с состоянием до сварочных работ. Предел выносливости стали же возрастает в 6 раз.

Для сварки элементов, изготовленных из этой стали, требуется первоначально добиться твердости Н=2860-3020 МПа. В этом помогает термообработка стали 40ХН, с последующим отпуском в температурах от 550 до 860 градусов Цельсия. Далее изделие подвергается повторному нагреву в электропечи при температурах от 350 до 400 градусов Цельсия.

Лист стали 40ХН

Затем производится сам процесс сварки в два слоя с обязательной зачисткой от шлака швов в режиме силы сварочного тока от 160 до 200 А

Не мало важно чтобы ток был постоянным с обратной полярностью. Для сварки обычно применяются высококачественные электроды с маркировкой УОНИ 13/55 типа Э50А с диаметром в 4 миллиметра и катетом шва в 8 миллиметров

Обработка и закалка

После сварочных работ готовая деталь охлаждается за счет понижения температуры при отключении печи, при этом находясь под чутким контролем. В результате таких манипуляций полученный на изделии шов при рентгеновском облучении покажет отсутствие дефектов. Наличие поверхностных трещин проверяется зачисткой и шлифовкой швов с последующим нанесением слоя кислоты.

Изготовленные с применением подобной технологии изделия успешно проходят макроисследования при котором выявляются плотность строения наплавленного металла в зоне сварочного шва и ближайших к нему зон.

Сталь 30ХГСА: характеристики и применение

Изначально, сталь марки 30ХГСА разрабатывалась советскими учеными как материал для авиационной промышленности. Элементы управления, педали и другие механизмы самолетов середины 20 века полностью изготавливали из данного сплава.

Но наука не стояла на месте. Спустя некоторое время благодаря характеристикам сталь 30ХГСА нашла применение и стала доступной для остальных сфер промышленности. И сразу же началось массовое использование стали машино- и станкостроением.

30ХГСА – расшифровка марки стали

Сталь 30ХГСА относится к группе легированных сталей. Состав ее регламентируется ГОСТом 4543-71, согласно которому каждая буква и цифра обозначает определенное содержание определенных химических элементов:

  • Цифра 30 означает содержание углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость.
  • Х – хром (0,8-1,1%) повышает закаливаемость, коррозионную стойкость и жаропрочность сплава. Положительно влияет на сопротивление абразивному износу.
  • Г – марганец (0,8-1,1%) удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки. Повышает качество поверхности. Помимо этого, способствует увеличению сталью пластичности и свариваемости.
  • С – кремний также как марганец является сильным раскислителем. Повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке.
  • Буква «А» расшифровывается как улучшенная. Это означает, что сталь прошла закалку с высоким отпуском. Особенности проведения закалки заключаются в нагреве стали до температуры 870 ºС и в последующем быстром охлаждении в масле или воде. Таким образом, происходит трансформация внутренней структуры, что способствует повышению механических характеристик 30ХГСА в 2,9 раза. Закалочные напряжения снимаются высоким отпуском: нагревом до 540-560 ºС. Помимо снятия напряжения, параллельно происходит увеличение упругих свойств.
  • Сера (до 0,25%) и фосфор (до 0,25%) относятся к категории вредных примесей. Размеры их молекул слишком большие по сравнению со всеми вышеперечисленными элементами. Встраиваясь в кристаллическую сетку стали, сера и фосфор снижают ее устойчивость, тем самым снижая прочность сплава.
  • Также в составе 30ХГСА имеется некоторый процент меди и никеля. Но их содержание настолько мало, что они не оказывают влияния на характеристики стали.

30ХГСА – это российское обозначение марки стали.

Сталь 40ХН – характеристики, ГОСТ, термообработка

Хромоникелевая легированная сталь 40ХН относится к классу конструкционных материалов, предназначенных для изготовления ответственных износостойких деталей, элементов и конструкций в машиностроении и строительстве. Наличие хрома и никеля в химическом составе сплава придает материалу антикоррозионные свойства и красивый серебристый цвет.

Кроме этого легирование металла обеспечивает повышенное сопротивление истиранию, но при этом сталь способна к пайке, штамповке и механической металлообработке. Прочность и стойкость к механическим воздействиям при относительно невысокой стоимости делают этот материал очень востребованным для нужд промышленности.

Химический состав стали

Маркировка 40ХН означает среднее количество углерода (C) менее одного процента, более 0,4% хрома (Cr) и 1,0% никеля (Ni). Точный химический состав регламентируется ГОСТ 4543-71 и должен содержать:

  • никеля (Ni) 1,0-1,4%;
  • марганца (Mn) 0,5-0,8%;
  • хрома (Cr) 0,45-0,75%;
  • углерода (C) 0,36-0,44%;
  • кремния (Si) 0,17-0,37%;
  • серы (S) и фосфора (P) не более 0,035%.

К отечественным аналогам этого сплава по химическому составу и механическим свойствам следует отнести марки сталей 45ХН, 50ХН, 30ХГВТ, 40ХНМ и 38ХГН.

Из зарубежных сортов марке 40ХН соответствует следующим маркировкам:

  • 40CrNi – Китай;
  • 3135 и 3140H – США;
  • 36NiCr6 и 40NiCr6 – Германия;
  • 35NC6 – Франция;
  • SNC236 – Япония;
  • 40CrNi12 – Румыния;
  • 2530 – Швеция.

Свойства и состав зарубежных сталей не являются точным соответствием по составу, но в большинстве случаев аналогичны по физико-техническим характеристикам.

Свойства легированной конструкционной стали 40ХН

Температура нагрева для начала кузнечной обработки составляет 1250˚C, завершение ковки при 850˚C. При поперечном сечении заготовки до 50 мм охлаждение необходимо проводить на воздухе, до 200 мм в корытообразной мульде, более 200 мм в постепенно остывающей печи. Сталь относится к категории трудно свариваемых материалов и требует предварительного нагрева при любом виде сварочной обработки.

Удельный вес стали марки 40ХН составляет 7820 кг/м3 при твердости 207 МПа и временном сопротивлении на разрыв 690 МПа.

Область применения

Технические и физические характеристики, которыми обладает сталь марки 40ХН, позволяют широко использовать этот сплав в машиностроении и других промышленных отраслях, связанных с металлообработкой, выпуском механизмов и деталей машин. Из этого металла изготавливают:

  • оси, валы, цилиндры и соединительные муфты;
  • прокатные валки станов;
  • зубчатые колеса механизмов;
  • штоки, рычаги и шатуны;
  • соединительные и фиксирующие элементы;
  • другие детали с повышенными требованиями к прочности и износостойкости.

Марка 40ХН хорошо переносит вибрационные, динамические и ударные нагрузки. Поэтому используется при изготовлении специального оборудования и отдельных узлов машин, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях.

Виды поставок металлопроката

Легированная конструкционная сталь 40ХН поставляется на рынок металлов в виде:

  • круга и прутка;
  • квадрата;
  • шестигранника;
  • полого цилиндра;

  • полосы.

Кроме этого существует возможность заказать у производителя изготовление отливок необходимой формы и размеров. В виде листа, трубного и фасонного проката 40ХН не поставляется.

Получить дополнительную информацию о материале и оформить заказ на поставку можно на сайте или по телефону. Отгрузка металлопроката производится на условиях предварительной оплаты за материал. Доставка осуществляется по всей территории России или металл отгружается на самовывоз.

Рейтинг: 0/5 – 0
голосов

Сферы применения

Благодаря высоким механическим свойствам, сталь 40Х используют для изготовления деталей повышенной прочности. К их числу относятся:

  • оси и полуоси;
  • валы;
  • валы-шестерни;
  • плунжеры;
  • штоки;
  • коленвалы;
  • кольца;
  • щпиндели;
  • рейки;
  • болты;
  • губчатые венцы;
  • втулки и пр.

Проведение термической обработки позволяет значительно повысить прочность и другие характеристики металла. После термообработки материал может применяться для изготовления разверток, насадок и корпусов метчиков. Также из такого сплава производят конструкции, эксплуатируемые при экстремально низких температурах, к примеру, элементы железнодорожных мостов.

Магнитные свойства стали 40Х делают ее незаменимой при производстве столовых приборов, кастрюль, сковородок и другой посуды. Ее можно использовать для приготовления пищи на индукционных плитах.

Особенности проведения термообработки

Термообработка подразумевает выполнение следующих действий:

  • отжига;
  • закалки;
  • отпуска;
  • нормализации;
  • старения;
  • криогенной обработки.

Для закалки изделия на 4 часа помещают в масло, нагретое до 860°С. Отпуск производят на воздухе при температуре 500°С. После такой обработки сталь приобретает высокую твердость, прочность на разрыв и ударную вязкость.

Преимущества и недостатки

Ознакомившись с характеристиками стали 40Х, применением и основными качествами, можно приступать к рассмотрению ее преимуществ и недостатков. К числу первых относится следующее:

  • высокие антикоррозийные свойства;
  • устойчивость к температурным перепадам;
  • отличные показатели прочности.

Изделия, изготовленные из стали этой марки, очень твердые и прочные. Поэтому в процессе эксплуатации они способны выдерживать значительные нагрузки без структурных разрушений.

Как и любой другой сплав, 40Х имеет и свои недостатки. Это трудносвариваемый металл, отличающийся чувствительностью к образованию флокенов и склонностью к отпускной хрупкости.

Зарубежные аналоги

Аналоги сплава марки 40Х выпускаются и в других странах. Их маркировка отличается от российской, но состав практически идентичен. К числу таких сплавов относятся:

  • 41Cr4, 41Cr54 (Германия);
  • S140, S140H (Америка);
  • 41Cr4, 42C4 (Франция);
  • S30A40, S30H40, S30M40 (Великобритания);
  • SS2245 (Швеция);
  • 41Cr4, 41Cr4KB (Италия);
  • SCr435-H, SCr440 (Япония);
  • 40H (Польша).

Среди ассортимента сталей, представленного российскими производителями, полных аналогов марки 40Х нет. Но есть металлы, схожие по составу и по своим эксплуатационным характеристикам. К их числу относятся:

  • 45Х;
  • 38ХА;
  • 40ХН;
  • 40ХС;
  • 40ХФ;
  • 40ХР.

Возможность выполнения замены должна определяться только после проведения оценки, и сравнения свойств разных марок сталей.

Подробно о нагреве металла

Если следовать технологии, то закалка металла требует проведения 3 этапов:

  • Нагрев стали;
  • Выдержка. Благодаря выполнению этой операции удается довести до конца все структурные превращения и обеспечить выполнение сквозного прогрева;
  • Охлаждение.

Если приходится иметь дело с конструкциями, выполненными из углеродистых сталей, то их закалку проводят в камерных печах. Особенностью этой процедуры является отсутствие необходимости в предварительном подогреве. Это связано со способностью материала прекрасно переносить такие неприятные явления, как коробление и растрескивание. Если необходимо закаливать такие сложные конструкции, как резкие переходы и тонкие грани, то здесь без предварительного подогрева не обойтись. Подобная процедура может быть выполнена двумя способами:

  • С использованием соляных печей, в которые заготовку нужно погрузить на 3-4 секунды в три приема;
  • При помощи отдельных печей, в которых следует создать температурный режим 400- 500 градусов Цельсия.

Важным моментом закалки металла является то, что эта процедура должна проводиться при равномерном нагреве. Бывает так, что в течение одного приема такую задачу невозможно решить. В этом случае следует выдержать условия для проведения сквозного прогрева

Особое внимание следует уделить количеству изделий, которые планируется закаливать. С увеличением их количества необходимо увеличивать длительность их прогрева. Скажем, если закалке будет подвергаться дисковая фреза, имеющая диаметр 2,4 см, то ее необходимо нагревать в течение 13 минут

Если подобной обработке планируется подвергать десяток аналогичных изделий, то время нагрева должно быть увеличено до 18 минут

Скажем, если закалке будет подвергаться дисковая фреза, имеющая диаметр 2,4 см, то ее необходимо нагревать в течение 13 минут. Если подобной обработке планируется подвергать десяток аналогичных изделий, то время нагрева должно быть увеличено до 18 минут.

Зарубежные аналоги (заменители)

Зарубежные аналоги марки 40ХН не имеют кардинальных отличий в кристаллической решётке. Соотношение элементов находится в диапазоне погрешности до сотых единиц. Основное различие – в маркировке.

  • США – 3135, 3140H, G31400.
  • Германия – 1.5710, 1.5711, 36NiCr6, 40NiCr6.
  • Япония – SNC236.
  • Франция – 35NC6.
  • Англия – 640M40.
  • Китай – 40CrNi.
  • Швеция – 2530.
  • Болгария – 40ChN.
  • Румыния – 40CrNi12, 40CrNi12q.
  • Чехия – 16240.
  • Австралия – 3140, 3140H.

Как видим, сталь 40ХН является конструкционным видом материала. Широкое применение данный сплав нашёл в промышленности, там, где требуется дополнительная прочность. Дефицита данного материала в 2021 году не наблюдается.

С точки зрения производственных процессов при изготовлении не требует дополнительных капитальных затрат. Характеристики стали получают за счёт добавления элементов и определенного температурного режима на разных этапах производства.

Сталь 40Х: характеристики, применение, твердость и свариваемость стали 40Х

Марка стали: 40Х (заменители 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР).

Класс: сталь конструкционная легированная.

Использование в промышленности: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности..

Твердость: HB 10 -1 = 217 МПа

Свариваемость материала: трудносвариваема. Способы сварки: РДС, ЭШС, необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.

Температура ковки, oС: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Вид поставки:

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Поковки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 13663-86.
Зарубежные аналоги марки стали 45
США5135, 5140, 5140H, 5140RH, G51350, G51400, H51350, H51400
Германия1.7034, 1.7035, 1.7045, 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4, 42Cr4
ЯпонияSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H
Франция37Cr4, 38C4, 38C4FF, 41Cr4, 42C4, 42C4TS
Англия37Cr4, 41Cr4, 530A36, 530A40, 530H36, 530H40, 530M40
Евросоюз37Cr4, 37Cr4KD, 41Cr4, 41Cr4KD, 41CrS4
Италия36CrMn4, 36CrMn5, 37Cr4, 38Cr4KB, 38CrMn4KB, 41Cr4, 41Cr4KB
Бельгия37Cr4, 41Cr4, 45C4
Испания37Cr4, 38Cr4, 38Cr4DF, 41Cr4, 41Cr4DF, 42Cr4, F.1201, F.1202, F.1210, F.1211
Китай35Cr, 38CrA, 40Cr, 40CrA, 40CrH, 45Cr, 45CrH, ML38CrA, ML40Cr
Швеция2245
Болгария37Cr4, 40Ch, 41Cr4
Венгрия37Cr4, 41Cr4, Cr2Z, Cr3Z
Польша38HA, 40H
Румыния40Cr10, 40Cr10q
Чехия14140
Австралия5132H, 5140
Южная КореяSCr435, SCr435H, SCr440, SCr440H

Сталь 40Х и ее характеристики

В нашей компании вы можете заказать разнообразные изделия из металла, используемые в быту, строительстве и в промышленности. От того, из какого материала создан металлопрокат, зависят его качества, свойства и характеристики.

Мы предлагаем вам ознакомиться с разнообразными видами стали. К примеру, марка стали 40Х, относящаяся к классу конструкционной легированной, пользуется особой популярностью. В данном разделе вы узнаете больше про этот материал.

Если у вас возникают вопросы по товарам или вы хотите сделать заказ, то звоните нашим специалистам! Менеджеры компании работают круглосуточно.

В данном материале имеется 0,40 процента углерода и меньше полутора процентов хрома.

Этот материал относится к трудносвариваемым. Вы можете осуществлять сваривание ручным дуговым методом и электрошлаковым, но в начале следует подогреть сталь, а после произвести термическую обработку. При контактной точечной сварке также требуется дальнейшая термическая обработка.

Твердость стали 40Х следующая: HB 10 -1 = 217 МПа.

Заменителями этого материала могут стать марки 45X, 38XA, 40XH, 40XC, 40ХФ, 40XP.

Если вы собираетесь ковать эту сталь, то в начале процесса нужно нагреть ее до 1 250 градусов по Цельсию, а в конце остудить до 800 градусов. Если ковке подвергались изделия сечением до 350 миллиметров, их нужно охлаждать на воздухе.

Больше информации вы можете узнать из таблиц, расположенных на сайте.

Применение 40Х

Она поставляется в виде сортового, а также фасонного проката. Вы можете найти прутья с разнообразными видами обработки поверхности, сделанные из этого материала. Также популярностью пользуется серебрянка и листы разной толщины. Из данной стали изготавливают и трубы, и полосы. Она используется для производства поковок ГОСТ 8479-70.

Этот материал широко применяется в промышленной сфере.

Сталь Ст 40Х используется для изготовления осей и стержней для передачи крутящего момента, вал-шестеренок, поршней, трубопроводной арматуры, колец, вращающихся деталей, инструментов для клепальных работ, измерительных устройств, болтов, деталей для аппаратов с вращающимися барабанами, деталей конической формы и прочих элементов. Сталь марки 40Х требуется, если нужно произвести улучшаемые изделия, имеющие повышенную прочность.

Арматура, швеллер цена

Работая на рынке с 1997 года, ежемесячно отгружает крупные партии порядка 1000 тонн. Высококачественный металлопрокат (лист, арматура, швеллер) с широкой географией поставок — от Калининграда до Сахалина. В результате, сотни объектов по всей России обеспечиваются высококачественным металлопрокатом для самых различных нужд. Купить металлопрокат (арматура, швеллер, лист) в городе Екатеринбург могут как крупные компании, так и частные лица. Весь металлопрокат, реализуемый со складов нашей организации, сертифицирован заводами-производителями и соответствует ГОСТ и ТУ.

Работая с вы получаете:

  • высококачественную продукцию
  • профессиональный подбор продукции в соответствии с необходимыми требованиями
  • сервис от квалифицированного персонала компании
  • выгодные условия оплаты
  • предоставление скидок и товарных кредитов постоянным клиентам
  • возможность выполнения индивидуальных заказов
  • возможность выбора из высоколиквидных складских запасов компании
  • отгрузку в минимальные сроки на условиях самовывоза, а также автомобильным, железнодорожным и речным транспортом до вашего склада

Процесс сварки

Сварочная деятельность с легированными сталями довольно трудна, в связи с особенностями, вызывающими образования хрупких элементов в околошовной зоне из-за закалки (то есть сварка должна исполняться по определенной технологии). В лучшем случае проводить сварочные работы лучше перед отпуском изделия при прогреве или перед отжигом, но исключительно после сварки. Температурное воздействие на сплав 40ХН заключается в закаливание сплава, сопровождающееся дальнейшим отпуском изделия. После таких манипуляций свойства стали приобретают удвоенную выносливость к образованию трещин по сравнению с состоянием до сварочных работ. Предел выносливости стали же возрастает в 6 раз.

Для сварки элементов, изготовленных из этой стали, требуется первоначально добиться твердости Н=2860-3020 МПа. В этом помогает термообработка стали 40ХН, с последующим отпуском в температурах от 550 до 860 градусов Цельсия. Далее изделие подвергается повторному нагреву в электропечи при температурах от 350 до 400 градусов Цельсия.

Лист стали 40ХН

Затем производится сам процесс сварки в два слоя с обязательной зачисткой от шлака швов в режиме силы сварочного тока от 160 до 200 А

Не мало важно чтобы ток был постоянным с обратной полярностью. Для сварки обычно применяются высококачественные электроды с маркировкой УОНИ 13/55 типа Э50А с диаметром в 4 миллиметра и катетом шва в 8 миллиметров

Термообработка

Проводимая термообработка стали 40ХН2МА существенно расширяет ее область применения.

Чаще всего заготовки или конечные изделия подвергают:

  1. Закалке – процесс перестроения кристаллический решетки и насыщения поверхностного слоя углеродом, увеличения плотности структуры металла под воздействием высокой температуры и быстром охлаждении. В большинстве случаев металл закаливается для повышения твердости поверхностного слоя. Ответственные изделия охлаждаются в масле, которое обеспечивает равномерное снижение температуры. При использовании воды может образоваться окалина и придется выполнять финишную обработку.
  2. Отпуск – процесс, который способен снизить внутренние напряжения, возникающие после закалки. Как правило, закалка приводит к повышению хрупкости. Температуры отпуска значительно ниже, нагревается изделие постепенно, охлаждение может проходить в различных средах. Валы и другие ответственные детали после закалки всегда подвергаются отпуску, так как возникающая нагрузка может привести к появлению структурных трещин и снижению прочности.
  3. Может проводится для уплотнения структуры ковка. При сечении менее 80 мм заготовку дополнительно подвергают отжигу и двум переохлаждениям, а также отпуску. За счет этого получается поверхность с большим показателем износостойкости.

Для обработки рассматриваемого сплава требуется специальное оборудование. Зачастую применяются электродуговые печи, которые характеризуются компактными размерами и высоким КПД. Подобная сталь 40ХН2МА и 40ХНМА не склонна к отпускной хрупкости, поэтому получаемые детали могут прослужить в течение длительного периода даже в тяжелых эксплуатационных условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Твердость для полос прокаливаемости , HRC

Количество мартенсита, %

Критическая твердость, HRC э

Критический диаметр в воде

Критический диаметр в масле

σ 455 1/10000=686 МПа, σ 455 1/1000=137 МПа, σ 590 1/10000=13 МПа, σ 590 1/1000=29 МПа.

Физические свойства стали 40ХН2МА

T (Град)

E 10 – 5 (МПа)

a 10 6 (1/Град)

l (Вт/(м·град))

r ( кг /м 3 )

C (Дж/(кг·град))

R 10 9 (Ом·м)

20

100

200

300

400

500

600

700

800

Краткие обозначения:

– временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

å

– относительная осадка при появлении первой трещины, %

– предел упругости, МПа

– предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

– предел текучести условный, МПа

– предел прочности при изгибе, МПа

δ5,δ4,δ10

– относительное удлинение после разрыва, %

σ -1

– предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения , МПа

σсж 0 ,05 и σсж

– предел текучести при сжатии, МПа

– предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения , МПа

ν

n

– количество циклов нагружения

– предел кратковременной прочности, МПа

R и ρ

– удельное электросопротивление , Ом· м

ψ

E

– модуль упругости нормальный, ГПа

KCU и KCV

– ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2

T

– температура, при которой получены свойства, Град

– предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа

l и ë

– коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)

HB

– твердость по Бринеллю

C

– удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o – T ) , [Дж/(кг·град)]

HV

– твердость по Виккерсу

pn и r

– плотность кг /м 3

HRC э

– твердость по Роквеллу , шкала С

а

– коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o – T ), 1 /°С

HRB

– твердость по Роквеллу , шкала В

σ t Т

– предел длительной прочности, МПа

HSD

– твердость по Шору

G

– модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Сталь 40ХН2МА – среднеуглеродистая легированная доэвтектоидная сталь.

Нагрев закаленных сталей до температур, не превышающих А1, называют отпуском. Комплексную термическую обработку состоящую из полной закалки( сталь нагревают до температуры выше А3) и высокого отпуска

(500-680 °С) конструкционных сталей называют улучшением. Улучшение этой стали в отличие от нормализации обеспечивает повышенный предел текучести в сочетании с хорошей пластичностью и вязкостью, высоким сопротивлением развитию трещин. Кроме того, снижается порог хладноломкости.

Для данной стали оптимальным режимом термической обработки является закалка при 850С. Закаливание производят в воду, с последующим отпуском при 620С в масле.

Ас3 (820 о С)

Ас1 (730 о С)

вода

620 о С

Мн

Ф+П М Сотп

Рис. 1. Режим термообработки стали 40ХН2МА

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий

Вам это будет интересно

Меню

Свежие записи