- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?130 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Стальной круг марки 40Х диаметром 130 мм — это горячекатаный или калиброванный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих под значительными нагрузками, в условиях повышенных требований к прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Данный тип металлопроката широко применяется в машиностроении, энергетике, автомобильной и авиационной промышленности, а также в производстве высоконагруженных механизмов.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543-71)
- Диаметр прутка: 130 мм
- Тип проката: Круг
- Способ производства: Горячекатаный или калиброванный (в зависимости от заказа)
- Нормативный документ: ГОСТ 2590-2006 (для горячекатаных кругов), ГОСТ 7417-75 (для калиброванного проката)
- Длина: 6 метров (стандартная) или по требованию заказчика
- Поверхность: Без окалины (для калиброванного), с окалиной (для горячекатаного), без трещин, закатов, плен и других дефектов, влияющих на эксплуатационные свойства
- Метод поставки: Пачками, обвязанными стальной полосой, с маркировкой по ГОСТ
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 40Х относится к группе хромистых легированных сталей. Хром в составе повышает прокаливаемость, прочность и твёрдость после термической обработки. Углерод обеспечивает высокую прочность и твёрдость, а легирование хромом позволяет достигать равномерной структуры по сечению детали даже при больших диаметрах.
Средний химический состав (в % по массе):
| 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) | не более 0,035 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
| Никель (Ni) | не более 0,30 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Мышьяк (As) | не более 0,08 |
Хром в количестве около 1% способствует повышению прочности и износостойкости, а также улучшает коррозионную стойкость стали. Содержание серы и фосфора строго ограничено, так как эти примеси снижают пластичность и ударную вязкость, особенно при низких температурах.
Механические свойства стали 40Х (в состоянии поставки или после термообработки)
Механические свойства зависят от состояния материала — поставляется ли круг в нормализованном состоянии или после улучшения (закалка + высокий отпуск). Ниже приведены усреднённые значения для улучшенной стали при диаметре до 100 мм, а также расчётные значения для ?130 мм с учётом снижения прокаливаемости при увеличении сечения.
| Показатель | Значение (для ? до 100 мм, улучшенная сталь) | Значение (для ?130 мм, улучшенная) |
|---|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | 980 | 880–930 |
| Предел текучести (?т), МПа | 785 | 700–750 |
| Относительное удлинение (?5), % | 10 | 9–10 |
| Относительное сужение (?), % | 50 | 45–50 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | 69 | 55–65 |
| Твёрдость (HB), не более | 241 | 235–255 (после закалки) |
При увеличении диаметра до 130 мм центральная часть сечения может иметь менее однородную структуру, поэтому механические свойства в центре заготовки могут быть ниже, чем у прутков меньшего диаметра. Рекомендуется проводить термическую обработку непосредственно на предприятии-изготовителе деталей для достижения стабильных характеристик.
Физические свойства стали 40Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 200 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 78 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | ~1480–1500 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·°С) | 475 |
| Теплопроводность, Вт/(м·°С) | 43 (при 100?°C) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°С | 11,5?10?? |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в широком температурном диапазоне — от -40?°C до +400?°C. При длительной эксплуатации при температурах выше 400?°C наблюдается снижение прочности и возможна ползучесть.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Применяются методы дуговой, электрошлаковой и контактной сварки.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (нормализованном) — удовлетворительная. После улучшения обработка затруднена из-за высокой твёрдости. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и керамические инструменты.
- Обрабатываемость давлением: Хорошая. Сталь поддаётся ковке, штамповке, волочению в нагретом состоянии (температура ковки: 1200–800?°C).
- Прокаливаемость: Повышенная благодаря легированию хромом. Глубина прокаливания для диаметра 130 мм составляет около 25–30 мм (в воде). Для полной прокаливаемости рекомендуется использовать масляную закалку или специальные среды.
- Коррозионная стойкость: Удовлетворительная в атмосферных условиях, но не предназначена для работы в агрессивных средах без защитных покрытий.
Вес одного метра и количество метров в одной тонне
Для расчёта массы одного погонного метра используется формула:
m=4??d2??
где:
- d=0,13 м (диаметр в метрах),
- ?=7850 кг/м? (плотность стали).
m=43,1416?(0,13)2?7850=43,1416?0,0169?7850?4418,5?10,46 кг/м
Масса одного погонного метра круга ?130 мм составляет 10,46 кг.
Соответственно, в одной тонне (1000 кг) содержится:
L=10,461000?95,6 метров
В одной тонне — около 95,6 погонных метров круга диаметром 130 мм.
Области применения
Круг из стали 40Х диаметром 130 мм используется для производства деталей, подвергающихся значительным динамическим и статическим нагрузкам. Благодаря высокой прочности, хорошей прокаливаемости и удовлетворительной обрабатываемости, этот материал незаменим в следующих отраслях:
- Машиностроение — валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, штоки гидроцилиндров.
- Автомобильная промышленность — полуоси, шестерни КПП, кулачковые валы, детали подвески.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров.
- Судостроение — гребные валы, детали редукторов.
- Авиационная промышленность — элементы шасси, оси шарниров, втулки.
- Железнодорожное машиностроение — оси колёсных пар, детали тормозных систем.
- Тяжёлое оборудование — валы дробилок, прессов, экскаваторов.
- Нефтегазовое оборудование — штанги, шпиндели, детали арматуры.
- Сельхозтехника — валы трансмиссий, шестерни, пальцы.
- Робототехника и автоматизация — оси приводов, опоры, штоки.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40Х подвергается улучшению:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в воде или масле.
- Отпуск: при 500–600?°C, выдержка 1–2 часа, охлаждение на воздухе.
После такой обработки структура стали — сорбит отпуска, обеспечивающий высокую прочность и вязкость. Для деталей, подверженных износу (например, шестерни), дополнительно применяется цементация или азотирование поверхностного слоя.
Контроль качества
Каждая партия круга 40Х ?130 мм проходит входной контроль:
- визуальный осмотр поверхности,
- замер геометрических размеров,
- проверка химического состава (спектральный анализ),
- испытания на астяжение и ударный изгиб (по требованию).
Материал поставляется с сертификатом качества, где указаны химический состав, механические свойства и режим термообработки.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы получите не только продукцию, соответствующую ГОСТ и ТУ, но и профессиональную консультацию по подбору марки стали, термообработке и применению.
Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите выгодное коммерческое предложение уже сегодня
