- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?240 мм — высокопрочный конструкционный пруток для ответственных узлов
Круг стальной марки 40Х ?240 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками и динамическими воздействиями. Благодаря оптимальному химическому составу и комплексу механических свойств, данный материал широко применяется в машиностроении, энергетике, автомобильной и авиационной промышленности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543-71)
- Форма сечения: Круг
- Диаметр: 240 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный (или калиброванный — при заказе)
- Класс прочности: Повышенный
- Нормативный документ: ГОСТ 2590-2006 (для сортамента), ГОСТ 4543-71 (для химического состава и механических свойств)
Химический состав стали 40Х (по массе, %)
Марка стали 40Х относится к хромистым легированным сталям. Хром повышает прокаливаемость, прочность и твёрдость, улучшает структурную однородность после термической обработки. Ниже приведён усреднённый химический состав стали 40Х в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-71:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Сера (S) | не более 0,035 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
| Никель (Ni) | не более 0,30 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсений (As) | не более 0,08 |
Углерод в количестве около 0,4% обеспечивает высокую прочность и твёрдость после закалки и отпуска. Хром — ключевой легирующий элемент, который повышает прокаливаемость, коррозионную стойкость и износостойкость. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и ударную вязкость, что особенно важно для деталей, работающих при переменных нагрузках.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические свойства стали 40Х напрямую зависят от режима термической обработки. При стандартном улучшении (закалка в воде или масле с последующим высоким отпуском) достигаются следующие характеристики:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 785–980 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 590 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 10% |
| Относительное сужение (?) | не менее 45% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | не менее 59 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 210–270 |
Эти показатели подтверждают высокую прочность и достаточную пластичность стали. Благодаря такому сочетанию, круг 40Х ?240 мм идеально подходит для изготовления валов, шестерён, шпинделей, болтов и других ответственных деталей, подвергающихся изгибу, кручению и ударам.
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 |
| Удельная теплоёмкость (с, при 20?°C) | 475 Дж/(кг·°C) |
| Теплопроводность (?) | 42,5 Вт/(м·°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,25 мкОм·м |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в условиях переменных температур и при проектировании деталей, чувствительных к деформациям. Высокая теплопроводность способствует равномерному прогреву при термообработке, а умеренное тепловое расширение снижает риски коробления.
Технологические свойства
Сталь 40Х обладает хорошими технологическими характеристиками, что делает её удобной для обработки на различных этапах производства:
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Требуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка для снятия внутренних напряжений. Не рекомендуется сварка без подготовки — возможны трещины в зоне термического влияния.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Твёрдость в пределах 210–270 HB обеспечивает стабильную работу инструмента. При необходимости обработки в закалённом состоянии требуется применение твёрдосплавного или керамического инструмента.
- Обрабатываемость давлением: Хорошая. Сталь поддаётся ковке, штамповке и волочению в диапазоне температур 1200–800?°C. Начало ковки — при 1200?°C, окончание — не ниже 800?°C с последующим медленным охлаждением (в яме или под слоем шлака) для предотвращения внутренних напряжений.
- Склонность к отпускной хрупкости: Средняя. Стали с хромом склонны к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C). Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в этой зоне (например, в воде или масле), особенно для крупных деталей.
- Прокаливаемость: Высокая. Благодаря содержанию хрома, сталь 40Х прокаливается на глубину до 10–12 мм в воде и до 15–18 мм в масле, что позволяет получать однородную мартенситную структуру даже в массивных сечениях.
Вес и расчётные данные
Одним из важных параметров при расчёте расхода материала является масса одного погонного метра. Она рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d — диаметр в мм (240 мм),
- ? — плотность стали, 7850 кг/м?.
Подставляем значения:
m=4?1063,1416?2402?7850=40000003,1416?57600?7850?355,3 кг/м
- Масса 1 погонного метра круга 40Х ?240 мм: ? 355,3 кг
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
355,31000?2,81 м
Таким образом, в одной тонне содержится около 2,81 метра прутка диаметром 240 мм. Эти данные необходимы для расчёта транспортных расходов, планирования заготовок и минимизации отходов при раскрое.
Область применения
Круг стальной 40Х ?240 мм используется для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Основные сферы применения:
- Машиностроение — валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, штоки гидроцилиндров.
- Автомобильная промышленность — полуоси, шестерни КПП, шлицевые соединения.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров.
- Судостроение — гребные валы, элементы рулевого управления.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, детали тормозных систем.
- Авиационная промышленность — элементы шасси, несущие узлы.
- Тяжёлое оборудование — валы дробилок, прессов, станков.
- Нефтегазовая отрасль — штанги насосов, шпиндели задвижек.
- Металлургия — валки, ролики, направляющие.
- Сельхозмашины — валы трансмиссий, шестерни, полуоси.
Благодаря возможности термообработки, детали из стали 40Х могут быть доведены до требуемых характеристик: например, после цементации и закалки — для повышения поверхностной твёрдости при сохранении вязкой сердцевины. Также применяется азотирование для улучшения износостойкости без деформации.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется проверить твёрдость заготовки.
- При термообработке важно соблюдать режимы нагрева, выдержки и охлаждения.
- После механической обработки — обязательная отпускная обработка для снятия напряжений.
- При эксплуатации в агрессивных средах — рекомендуется защитное покрытие (цинкование, фосфатирование, окраска).
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и соответствия ГОСТ. У нас вы найдёте круг 40Х ?240 мм в нужной длине и состоянии поставки — горячекатаный или калиброванный.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию, доставке и цене. Мы работаем с оптовыми и розничными заказами, обеспечиваем сертификаты качества и оперативную отгрузку по России и СНГ.
ООО Металлотрейд — ваш надёжный партнёр в поставках качественного металлопроката
