- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40ХН ?42 мм — высокопрочный конструкционный стальной прокат для ответственных узлов и механизмов
Круг 40ХН ?42 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали марки 40ХН, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и циклических напряжений. Благодаря сбалансированному химическому составу и улучшенным механическим свойствам, данный материал широко применяется в машиностроении, энергетике, авиационной и оборонной промышленности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Диаметр прутка: 42 мм
- Форма сечения: круг
- Способ производства: горячекатаный или калиброванный (в зависимости от поставки)
- Тип стали: легированная конструкционная
- Назначение: для деталей, подвергающихся термической обработке (улучшение, закалка с отпуском)
- Стандарт: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71), %
Сталь марки 40ХН относится к хромоникелевым легированным сталям. Её химический состав тщательно регулируется для обеспечения высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости.
| 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 |
| Остаточные элементы — не более допустимых норм. |
Особенности состава:
- Никель повышает прочность и ударную вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром способствует улучшению прокаливаемости и износостойкости.
- Углерод в заданном диапазоне обеспечивает высокую твёрдость после термообработки без потери пластичности.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
После термической обработки сталь 40ХН демонстрирует отличный комплекс механических характеристик, что делает её идеальной для изготовления валов, шестерён, шпинделей, осей и других нагруженных деталей.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 880–1080 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 700 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 зависят от режима термообработки и диаметра заготовки. При увеличении сечения проката может наблюдаться снижение прокаливаемости в центре, поэтому для деталей ?42 мм рекомендуется контролировать режим закалки.
Физические свойства стали 40ХН
| Показатель | 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 | ~1480?°C |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·К) |
| Теплопроводность | 40–45 Вт/(м·К) |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40ХН в широком диапазоне температур — от -60?°C до +400?°C. При длительной эксплуатации при температурах выше 450?°C наблюдается снижение прочности из-за структурных изменений.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после — термическая обработка (отжиг). Применяются электроды типа Э100, Э125.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7.
- Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — на воздухе.
- Прокаливаемость: средняя. Полный мартенсит формируется на глубине до 10–12 мм, что достаточно для прутка ?42 мм при правильном выборе охлаждающей среды (масло).
- Шлифуемость: хорошая, особенно после отпуска. Возможна полировка до высокого класса чистоты поверхности.
Вес и расчётные данные
- Масса 1 метра погонного:
Для круга ?42 мм:
m=4??d2??=43,1416?(0,042)2?7850?10,88 кг/мТаким образом, один метр прутка весит 10,88 кг.
- Количество метров в одной тонне:
N=10,881000?91,91 метровТо есть, в одной тонне содержится около 91,9 метра проката диаметром 42 мм.
Эти данные важны при расчёте расхода материала, транспортных затрат и планировании заготовок.
Область применения
Круг 40ХН ?42 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются высокие требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости:
- Машиностроение — изготовление валов, шпинделей, осей, шестерён, коленчатых валов, полуосей.
- Авиационная промышленность — элементы шасси, детали редукторов, оси подшипников.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров.
- Автомобильная промышленность — полуоси, шестерни КПП, штоки.
- Судостроение — валопроводы, элементы рулевого управления.
- Оборонная промышленность — детали бронетехники, узлы стрелкового оружия.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, детали тормозных систем.
- Нефтегазовое оборудование — штоки насосов, валы буровых установок.
- Тяжёлое оборудование — валы дробилок, прессов, экскаваторов.
- Робототехника и автоматизация — оси редукторов, валы приводов.
Благодаря термообработке сталь 40ХН обеспечивает высокую поверхностную твёрдость при сохранении вязкой сердцевины, что предотвращает хрупкое разрушение. Это особенно важно для деталей, работающих под переменными нагрузками.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных свойств круг 40ХН ?42 мм рекомендуется подвергать следующим операциям:
- Закалка:
- Нагрев до 840–860?°C (в масле или соляной ванне)
- Выдержка: 60–90 минут (в зависимости от сечения)
- Охлаждение: в масле
- Отпуск:
- Температура: 500–600?°C
- Выдержка: 2–3 часа
- Охлаждение: на воздухе
После такой обработки структура стали — сорбит отпуска, обеспечивающий высокую прочность и пластичность.
Контроль качества
Поставляемый прокат проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Внешний вид (отсутствие трещин, закатов, плен)
- Геометрические размеры (диаметр, овальность, кривизна)
- Механические свойства (испытания на растяжение, удар)
- Химический состав (спектральный анализ)
- Макро- и микроструктура (по ГОСТ 10243, ГОСТ 5639)
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых сухих помещениях, исключая контакт с влагой.
- При хранении на открытой площадке — укрывать водонепроницаемыми материалами.
- Не допускать загрязнения маслами, кислотами, щелочами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.
Преимущества выбора круга 40ХН ?42 мм
- Высокая прочность и вязкость
- Хорошая прокаливаемость для сечения 42 мм
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Возможность достижения высоких эксплуатационных характеристик после термообработки
- Широкий спектр применения
- Соответствие ГОСТ и международным аналогам (например, 38ХН3М, 40ХНМ, AISI 4340)
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы получите продукцию с полным пакетом документов: сертификатами соответствия, паспортами качества и протоколами испытаний.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по выбору марки, расчёту веса, условиям доставки и наличию на складе. Мы работаем с оптовыми и розничными заказами, обеспечиваем резку в размер и доставку по России и СНГ.
Выбирайте проверенный металл — выбирайте качество вместе с ООО Металлотрейд
