40Х-сталь конструкционная легированная. Сталь 40Х— трудно свариваемая, для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции:
Сталь 40Х флокеночувствительна и склонна к отпускной хрупкости.
Сталь 40Х используется:
Заменителями стали 40Х являются марки 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Химический состав в % стали 40Х.
Механические свойства при Т=20oС стали 40Х.
Физические свойства стали 40Х.
Обозначения:
|
www.baltstroymetall.ru
Сталь 40Х
Общие сведения
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68. |
Химический состав
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
Никель (Ni), не более | 0.30 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | HB | |
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло | 25 | 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | |
Поковки. Нормализация. КП 245 | 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 34 | 143-179 |
Поковки. Нормализация. КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 |
Поковки. Нормализация. КП 315 | <100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
Поковки. Нормализация. КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 29 | 167-207 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 29 | 167-207 |
Поковки. Нормализация. КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 |
Поковки. Нормализация. КП 345 | 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 49 | 187-229 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | <100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 59 | 197-235 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | 100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 |
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | |||||||||
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С, | ||||||||||||||
200 | 700 | 880 | 15 | 42 | 118 | |||||||||
300 | 680 | 870 | 17 | 58 | ||||||||||
400 | 610 | 690 | 18 | 68 | 98 | |||||||||
500 | 430 | 490 | 21 | 80 | 78 | |||||||||
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с. | ||||||||||||||
700 | 140 | 175 | 33 | 78 | ||||||||||
800 | 54 | 98 | 59 | 98 | ||||||||||
900 | 41 | 69 | 65 | 100 | ||||||||||
1000 | 24 | 43 | 68 | 100 | ||||||||||
1100 | 11 | 26 | 68 | 100 | ||||||||||
1200 | 11 | 24 | 70 | 100 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | ||||||||
Закалка 850 °С, вода | ||||||||||||||
200 | 1560 | 1760 | 8 | 35 | 29 | 552 | ||||||||
300 | 1390 | 1610 | 8 | 35 | 20 | 498 | ||||||||
400 | 1180 | 1320 | 9 | 40 | 49 | 417 | ||||||||
500 | 910 | 1150 | 11 | 49 | 69 | 326 | ||||||||
600 | 720 | 860 | 14 | 60 | 147 | 265 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | ||||||||
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух. | ||||||||||||||
101-200 | 490 | 655 | 15 | 45 | 59 | 212-248 | ||||||||
201-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 | ||||||||
301-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием |
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, s B = 610 МПа K u тв.спл. = 0.20, K u б.ст. = 0.95. |
Склонность к отпускной способности |
склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 743 |
Ac3 | 815 |
Ar3 | 730 |
Ar1 | 693 |
Mn | 325 |
Ударная вязкость
Состояние поставки, термообработка | +20 | -25 | -40 | -70 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С. | 160 | 148 | 107 | 85 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. | 91 | 82 | 54 |
Предел выносливости
s -1 , МПа | t -1 , МПа | n | s B , МПа | s 0,2 , МПа | Термообработка, состояние стали |
363 | 1Е+6 | 690 | |||
470 | 1Е+6 | 940 | |||
509 | 960 | 870 | |||
333 | 240 | 5Е+6 | 690 | ||
372 | Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. |
Прокаливаемость
Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||||
1.5 | 4.5 | 6 | 7.5 | 10.5 | 13.5 | 16.5 | 19.5 | 24 | 30 | ||
50.5-60.5 | 48-59 | 45-57.5 | 39-5-57 | 35-53.5 | 31.5-50.5 | 28.5-46 | 27-42.5 | 24.5-39.5 | 22-37.5 |
Термообработка | Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
Закалка | 50 | 38-76 | 16-48 | 43-46 |
90 | 23-58 | 6-35 | 49-53 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 214 | 211 | 206 | 203 | 185 | 176 | 164 | 143 | 132 | |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 85 | 83 | 81 | 78 | 71 | 68 | 63 | 55 | 50 | |
Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7800 | 7650 | |||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 41 | 40 | 38 | 36 | 34 | 33 | 31 | 30 | 27 | |
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 278 | 324 | 405 | 555 | 717 | 880 | 1100 | 1330 | ||
Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.8 | 12.2 | 13.2 | 13.7 | 14.1 | 14.6 | 14.8 | 12.0 | ||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 466 | 508 | 529 | 563 | 592 | 622 | 634 | 664 |
stalplus.com.ua
Характеристика стали 40Х
Характеристика стали 40Х
Марка: | 40Х |
Заменитель: | 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР |
Классификация: | Сталь конструкционная легированная |
Применение: | 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. |
Химический состав в % материала 40Х.
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
0.36-0.44 | 0.17-0.37 | 0.5-0.8 | до 0.3 | до 0.035 | до 0.035 | 0.8-1.1 | до 0.3 |
Температура критических точек материала 40Х.
Ac1=743, Ac3(Acm)=782, Ar3(Arcm)=730, Ar1=693 |
Механические свойства при Т=20oС материала 40Х.
Сортамент | Размер | Напр. | в | T | 5 | | KCU | Термообр. |
— | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
Диск |
| Танг. | 570 | 320 | 17 | 35 | 400 |
|
Пруток | 28-55 | Прод. | 940 | 800 | 13 | 55 | 850 |
|
Твердость материала 40Х после отжига | HB=217 |
Физические свойства материала 40Х.
T | E 10-5 | *10-6 | | | C | R 109 |
Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 2.14 |
|
| 7820 |
| 210 |
100 | 2.11 | 11.9 | 46 | 7800 | 466 | 285 |
Технологические свойства материала 40Х.
Свариваемость: | трудносвариваемая. |
Флокеночувствительность: | чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | склонна. |
Обозначения:
Механические свойства: | ||
в | — Предел кратковременной прочности, [МПа] | |
T | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] | |
5 | — Относительное удлинение при разрыве, [ % ] | |
| — Относительное сужение, [ % ] | |
KCU | — Ударная вязкость, [ кДж / м2] | |
HB | — Твердость по Бринеллю |
Физические свойства: | ||
T | — Температура, при которой получены данные свойства, [Град] | |
E | — Модуль упругости первого рода , [МПа] | |
| — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] | |
| — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] | |
| — Плотность материала , [кг/м3] | |
C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] | |
R | — Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость: | |
без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
studfiles.net
Заменитель | ||||||||||
стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. | ||||||||||
Вид поставки | ||||||||||
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68. | ||||||||||
Назначение | ||||||||||
оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности. | ||||||||||
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | |||
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло | 25 | 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | ||||
Поковки. Нормализация. КП 245 | 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 34 | 143-179 | |||
Поковки. Нормализация. КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 | |||
Поковки. Нормализация. КП 315 | <100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 | |||
Поковки. Нормализация. КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 29 | 167-207 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 29 | 167-207 | |||
Поковки. Нормализация. КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 | |||
Поковки. Нормализация. КП 345 | 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 49 | 187-229 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | <100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 59 | 197-235 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | 100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 | |||
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 | |||
Температура ковки | ||||||||||
Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. | ||||||||||
Свариваемость | ||||||||||
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка. | ||||||||||
Обрабатываемость резанием | ||||||||||
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, sB = 610 МПа Ku тв.спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95. | ||||||||||
Склонность к отпускной способности | ||||||||||
склонна | ||||||||||
Флокеночувствительность | ||||||||||
чувствительна | ||||||||||
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 214 | 211 | 206 | 203 | 185 | 176 | 164 | 143 | 132 | |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 85 | 83 | 81 | 78 | 71 | 68 | 63 | 55 | 50 | |
Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7800 | 7650 | |||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 41 | 40 | 38 | 36 | 34 | 33 | 31 | 30 | 27 | |
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 278 | 324 | 405 | 555 | 717 | 880 | 1100 | 1330 | ||
Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.8 | 12.2 | 13.2 | 13.7 | 14.1 | 14.6 | 14.8 | 12.0 | ||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 466 | 508 | 529 | 563 | 592 | 622 | 634 | 664 |
www.1metal.ru