Твердость сталь 40х: Сталь 40Х: характеристики, твердость, применение

Содержание

Сталь 40Х: характеристики, твердость, применение

Среди всех различных материалов, которые применяются в машиностроительной и других областях, наибольшее распространение получила сталь. Она выпускается в самых различных вариантах исполнения, эксплуатационные качества во многом зависят от химического состава. Процесс легирования позволяет придать материалу определенные эксплуатационные качества. К примеру, высокая концентрация хрома приводит к повышению коррозионной стойкости. Довольно большое распространение получила сталь 40Х. Она представлена легированной структурой, которая может выдерживать несущественное воздействие влаги и некоторых химических веществ. Сталь 40Х, характеристики которой могут быть улучшены при проведении термической обработки, имеет ряд особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Сталь 40хСталь 40х Сталь 40х

Расшифровка стали 40Х

На территории СНГ применяется стандарт ГОСТ 4543-2016, который позволяет определить не только химический состав, но и различные эксплуатационные качества материала.

Скачать ГОСТ 4543-2016

Сталь 40Х ГОСТ определяет следующие вещества в составе:

  1. Первая цифра 40 применяется для обозначения основного элемента в составе, которым является углерод. Как правило, большая часть состава приходится на железо, а углерод, концентрация которого составляет 0,44%, определяет основные эксплуатационные характеристики.
  2. Следующая буква Х указывает на то, что в составе есть легирующий элемент, представленный хромом. Отсутствие цифры после буквы указывает на то, что концентрация элемента составляет 1,1%. Как ранее было отмечено, хром повышает коррозионную стойкость структуры. Однако, рассматриваемая марка стали 40Х не характеризуется высокими антикоррозионными качествами.
  3. Рассматривая 40Х ГОСТ отметим, что в состав входит довольно большое количество никеля, кремния и марганца. Они определяют некоторые эксплуатационные характеристики металла, но они не отмечаются в маркировке.

Расшифровка позволяет определить химический состав и основные эксплуатационные качества материала. Стоит учитывать, что зарубежные производители применяют иные стандарты при маркировке материалов, но химический состав у аналогов примерно схожий.

Химический состав стали

Как ранее было отмечено, химический состав стали 40Х определяется маркировкой. Однако, она не отображает весь состав. Сталь марки 40Х характеризуется следующими особенностями:

  1. Показатель концентрации углерода в составе находится в пределе от 0,36% до 0,44%. Отметим, что более точный показатель выдержать производители не могут по причине сложности процесса получения металла.
  2. Хром является основным легирующим элементом, его в металле содержится 0,8-1,1%.
  3. Процесс производства сплава определяет то, что в металл включается никель, кремний и марганец. Их концентрация не больше 1%, но даже незначительное количество приводит к изменению эксплуатационных характеристик.
  4. В составе есть вредные элементы, к примеру, фосфор и сера. Их концентрация строго регламентирована.
  5. Также в состав включается медь, но ее около 0,035%. Именно поэтому концентрация этого элемента не изменяет основные эксплуатационные характеристики.
Химический состав стали 40х по ГОСТХимический состав стали 40х по ГОСТ

Химический состав стали 40х по ГОСТ

Рафинирование структуры различными легирующими элементами проводится при применении сильных раскислителей, после чего вводится шлак, обрабатываемый кремнием и углеродом.

Физические и механические свойства

Рассматривая механические свойства стали 40Х следует учитывать, что она обладает высокой твердостью и прочностью, структура может выдерживать существенную нагрузку и во время эксплуатации не подвергаться разрушению. Сталь 40Х характеризуется следующими положительными качествами:

  1. Достаточно высокая коррозионная стойкость, которая достигается при включении в состав хрома.
  2. Высокие прочностные показатели. Твердость измеряется в различных показателях, часто применяется HRC и HB. Показатель твердости соответствует значению 217 МПа.
  3. При выборе более подходящего материала уделяется внимание и удельному весу. Плотность стали 40Х составляет 7820 кг/м
    3
    .
Свойства Ст 40хСвойства Ст 40х

Свойства Ст 40х

Модуль упругости и предел текучести могут варьироваться в достаточно большом диапазоне, что зависит от температуры. К примеру, при существенном повышении температуры модуль упругости падает. Предел текучести определяет то, насколько применим сплав при получении заготовок методом литья.

Есть и несколько существенных недостатков у сплава:

  1. Отпускная хрупкость. После закалки структура становится весьма восприимчивой к ударной нагрузке. Снизить вероятность повышения хрупкости можно при соблюдении технологии термической обработки.
  2. Высокая степень склонности к образованию флокенов. Она свойственна довольно большому количеству различных сплавов.
  3. Плохая свариваемость усложняет процесс изготовления различных изделий. При желании могут применяться самые различные технологии сварки. Процесс существенно упрощается за счет предварительного нагрева структуры. Кроме этого, структура сложна в резке при применении сварочного оборудования.
  4. Флокеночувствительность – свойство, которое определяет высокую вероятность появления внутренних трещин после отливки различных изделий. Подобные дефекты часто возникают при горячей деформации легированной стали. Подобные дефекты становятся причиной высокой концентрации водорода во время термической обработки. Снизить вероятность появления дефектов можно за счет строгого соблюдения температурного режима.
Сварка сталиСварка стали

Сварка стали

В последнее время достаточно часто применяется метод вакуумизации сплава, за счет чего снижается концентрация водорода. Именно поэтому качество полученной структуры существенно увеличивается.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 40Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Кроме этого, требуется проводить предварительную подготовку кромок к выполнению дуговой сварки. При применении контактно-точечной технологии требуется термическая обработка.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

  1. Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
  2. Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
  3. Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
  4. Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.
Круг ф 160 ст 40Х с обточкойКруг ф 160 ст 40Х с обточкой

Круг ф 160 ст 40Х с обточкой

После проведения термической обработки Сталь 40 может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 40Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Для существенного увеличения эксплуатационных характеристик получаемых изделий проводится различная термическая обработка.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

Термическая обработка

Во многих случаях термическая обработка позволяет существенно повысить эксплуатационные качества металла. Термическая обработка стали 40Х проводится с учетом особенностей структуры. Рекомендации по выполнению подобной процедуры следующие:

  1. Закалка стали 40Х проводится в масляной среде. Это позволяет существенно повысить качество поверхностного слоя структуры.
  2. Проводимая закалка 40Х проводится с последующим охлаждением заготовки. Для этого может применяться обычная воздушная или масляная среда. Масло позволяет существенно повысить качество получаемого изделия, в то время как на воздухе охлаждение происходит при больших размерах. Применение водной среды может привести к появлению окалины и других дефектов.
  3. Обязательно проводится отпуск, который позволяет снизить внутренние напряжения. Отпуск проводится в масле или на воздухе.

Термообработка стали 40Х проводится в зависимости от нагрузок, на которые рассчитаны изделий. Расчет проводится в зависимости от трех критических точек. Закалка проводится при температуре 860 градусов Цельсия. Показатель часового интервала составляет 4 часа. Отпуск на воздухе может проводиться при температуре 200 градусов Цельсия, при применении масляной ванны показатель повышается до 500 градусов Цельсия. В некоторых случаях проводится нормализация стали 40Х.

При правильном проведении термической обработки твердость после закалки составляет около 217 HB. При этом внутренние напряжения существенно снижаются, за счет чего существенно продлевается срок эксплуатации получаемого изделия.

Свойства Ст 40х при повышенных температурахСвойства Ст 40х при повышенных температурах

Свойства Ст 40х при повышенных температурах

В заключение отметим, что рассматриваемая сталь довольно сложна в изготовлении, за счет чего существенно повышается себестоимость. Именно поэтому легированный сплав применяется при изготовлении ответственных изделий, которые должны обладать исключительной прочностью. Поверхность характеризуется достаточно высокой устойчивостью к воздействию влаги, но при этом показатель не соответствует нержавейке. Это связано с тем, что нержавейка имеет в составе хром с концентрацией около 18%. Включение других химических элементов позволяет расширить область применения сплавов.

Сталь 40Х - Полный марочник сталей и сплавов

Общие данные

Заменитель
Сталь 40ХФ, Сталь 40ХР, Сталь 45Х, Сталь 38ХА, Сталь 40ХН, Сталь 40ХС,
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.

Химический состав (по ГОСТ 4543-2016)

Химический элемент%
Углерод (C)0.36-0.44
Кремний (Si)
0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.30
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni), не более0.30
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr)0.80-1.10
Сера (S), не более0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло257809801045
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, 530h46, 530h50, 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.

Сталь 40 конструкционная углеродистая качественная
  • Заменители
  • Иностранные аналоги
  • Расшифровка стали 40Х
  • Вид поставки
  • Характеристики и описание
  • Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
  • Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
  • Применение
  • Применение стали 40 для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
  • Применение стали 40 для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)
  • Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 40 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см2) (ГОСТ 32569-2013)
  • Стойкость стали 40 против щелевой эрозии
  • Температура критических точек, °С
  • Термообработка
  • Твердость HB для металлопродукции из стали 40 (ГОСТ 1050-2013)
  • Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)
  • Механические свойства проката
  • Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
  • Механические свойства после закалки с 850 °С в масле
  • Механические свойства при повышенных температурах [81]
  • Ударная вязкость KCU [28]
  • Предел выносливости [140]
  • Технологические свойства [81]
  • Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88) [51]
  • Критический диаметр d после закалки с 850 °С
  • Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С
  • Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
  • Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
  • Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
  • Модуль нормальной упругости Е, ГПа
  • Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
  • Узнать еще

Заменители

стали 35, 45, 40Г.

Иностранные аналоги

Германия DIN(EN)C40 (1.1186)
США (AISI, ASTM)104
Франция (AFNOR)XC42h2
Великобритания BS080M40
Япония JISS40C,
S43C
Чехия (CSN)12041
Польша (PN/H)40

Расшифровка стали 40Х

Цифра 40 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,4%.

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 10234-77, ГОСТ 2284-79.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93.
  • Проволока 17305-91, ГОСТ 5663-79.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
к содержанию ↑

Характеристики и описание

Сталь 40 относится к конструкционным углеродистым нелегированным специальным качественным сталям. Сталь марки 40 рекомендуется для изготовления крепежных деталей.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

СSiMnCrSPCuNiAs
не более
0,37-0,450,17-0,370,50-0,800,250,040,0350,250,250,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Марка
стали
Массовая доля элементов, %
CSiMnPSCrNiCu
не более
400,37-0,450,17-0,370,50-0,800,0300,0350,250,300,30
к содержанию ↑

Применение

После поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ сталь марки 40 применяется для изготовления деталей средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации, например:

  • длинные валы,
  • ходовые валики,
  • зубчатые колеса.

После улучшения сталь 40 применяется для изготовления следующих деталей:

  • коленчатые валы,
  • шатуны,
  • зубчатые венцы,
  • маховики,
  • зубчатые колеса,
  • болты,
  • оси.

В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности сталь марки 40 применяется для изготовления:

  • муфт насосных штанг,
  • валов центробежных насосов,
  • компрессоров,
  • роторов,
  • штоков грязевых насосов,
  • стволов и переводников вертлюгов,
  • переводников для рабочих и бурильных труб,
  • корпусов колонковых долот,
  • пальцев крейцкопфов грязевых насосов,
  • роликов превентора,
  • конических шестерен,
  • фиксаторов и шпонок буровых станков,
  • цепных колес буровых лебедок,
  • штифтов,
  • упорных винтов,
  • скалок насосов,
  • цапф и т. д
к содержанию ↑

Применение стали 40 для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка сталиНД на
поставку
Температура
рабочей
среды, °С
Дополнительные
указания по
применению
40
ГОСТ 1050
Сортовой
прокат ГОСТ
1050
От -40 до 425Применяется после
термообработки (закалка
и высокий отпуск) при
температуре ниже минус
31°С до минус 40°С

Применение стали 40 для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Марка сталиТехнические требованияДопустимые параметры эксплуатацииНазначение
Температура стенки, °СДавление среды,
МПа (кгс/см2),
не более
Сталь 40
ГОСТ 1050,
ГОСТ 10702
СТП 26.260.2043От -40 до 42510 (100)Шпильки, болты
16 (160)Гайки
От -40 до 45016 (160)Шайбы
к содержанию ↑

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 40 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см2) (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали,
стандарт или ТУ
40
ГОСТ 1050
Технические
требования
ГОСТ 9399
Наименование
детали
Фланцы
Предельные
параметры
Температура
стенки, °С,
не более
От
-40 до
+200
Давление
номинальное,
МПа (кгс/см2)
не более
32 (320)
Обязательные испытанияσ0,2+
σв+
σ+
f+
KCU+
HB+
КонтрольДефектоскопия+
Неметаллические
включения
к содержанию ↑

Стойкость стали 40 против щелевой эрозии

Группа
стойкости
БаллЭрозионная
стойкость по
отношению к
стали 12X18h20T
Нестойкая60,005-0,05

ПРИМЕЧАНИЕ
Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

к содержанию ↑

Температура критических точек, °С

Ас1Ас3Аr3Аr1Mн
730790780690340

Термообработка

Детали из стали марки 40 подвергаются нормализации при температуре 860-880° С или закалке в воде с температуры 840-860° С с последующим отпуском; температура отпуска устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств. Так, например, детали буровых установок (шестерни, фиксатор, шпонки) превентора (плита основной опоры, ролики) подвергаются отпуску при температуре 550° С, цепные колеса буровой лебедки — при температуре 500 С.

к содержанию ↑

Твердость HB для металлопродукции из стали 40 (ГОСТ 1050-2013)

Марка сталиТвердость HB, не более, для металлопродукции
горячекатаной и кованойкалиброванной и со специальной отделкой поверхности
без термической
обработки
после отжига
или высокого отпуска
нагартованнойпосле отжига
или высокого отпуска
40217187241197
к содержанию ↑

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Марка сталине менее
Предел
текучести
σт, Н/мм2
Временное
сопротивление
σв, Н/мм2
Относительное
удлинение
δ5, %
Относительное
сужение
Ψ, %
403355701945

Механические свойства проката

ГОСТСостояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаδ54), %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HB, не более
не менее
ГОСТ 1050-88Сталь горячекатаная,
кованая калиброванная
и серебрянка 2-й категории
после нормализации
25570194559
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки610635
после отжига или
высокого отпуска
5101440
ГОСТ 10702-78Сталь калиброванная
и калиброванная со
специальной отделкой
после отпуска и отжига
До 59040197
ГОСТ 4041-71
(образцы поперечные)
Лист термообработанный
1 и 2-й категорий
4-14510-65021167
ГОСТ 1577-93Лист нормализованный
или горячекатаный
8056020
Лист отожженный
или высокоотпущенный
8052021
Полоса нормализованная
или горячекатаная
6-255701945
ГОСТ 16523-89
(образцы поперечные)
Лист горячекатаныйДо 2510-660(16)
2-3,9(17)
Лист холоднокатаныйДо 2510-600(17)
2-3,9(18)
ГОСТ 2284-79Лента холоднокатаная
отожженная
0,1-4450-700(14)
Лента нагартованная,
класс прочности Н2
0,1-4850-1050
ГОСТ 10234-77Лента отожженная
плющеная
0,1-4До 70010
к содержанию ↑

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

ТермообработкаСечение, ммКПσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость НВ, не более
не менее
Нормализация300-500215215430184044123-167
500-800163539
100-300245245470194239143-179
300-500173534
До 100275275530204044156-197
100-300173834
Закалка+отпуск300-500275275530153229156-197
500-800133029
100-300315315570143534167-207
До 100345345590184559174-217
к содержанию ↑

Механические свойства после закалки с 850 °С в масле

tотп, °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость НВ,
не более
20075093074529267
30071086085169247
400640790105788225
5005507301262127208
6004506601666167188
7003806201771206170
к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах [81]

tисп, °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %
700991404885
800701105397
900547155100
1000285869100
1100243760100
1200162687100
1300121856100

ПРИМЕЧАНИЕ. Образец диаметром 6 мм и длиной 80 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с.

к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU [28]

ТермообработкаKCU, Дж/см2, при температуре, °С
+20-40-80
Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 400 °С785551

Предел выносливости [140]

Термообработкаσ-1, МПа
Отжиг при 850 °С,
σ0,2 = 275 МПа, σв = 520 МПа
231
Закалка с 845 °С, в воду; отпуск при 550 °С,
σ0,2 = 600 МПа, σв = 710 МПа, НВ 209
393
Закалка с 845 °С в масло; отпуск при 430 °С,
σ0,2 = 415 МПа, σв = 630 МПа
230

ПРИМЕЧАНИЕ. σ4001/100000 = 100 МПа; σ4501/100000 = 50 МПа; σ5001/100000 = 30 МПа; σ4001/10000 = 260 МПа; σ5001/10000 = 70 МПа; σ4001/100000 = 190 МПа; σ5001/100000 = 44 МПа.

к содержанию ↑

Технологические свойства [81]

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 400 мм на воздухе.

Свариваемость — ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,2 и Kv б.ст = 1,05 в горячекатаном состоянии при НВ 170 и ав= 520 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

к содержанию ↑

Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88) [51]

Полоса прокаливаемости стали 40 после нормализации при 850 °С и закалки с 850 °С приведена на рисунке ниже.

к содержанию ↑

Критический диаметр d после закалки с 850 °С

Количество
мартенсита, %
d, мм, после закалки
в водев масле
5015-258-15
9010-155-9,5

Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь20100200300400500600700800900
407850

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка сталиα*106, К-1 при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
4011,912,813,514,114,614,915,212,513,514,5

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Сталиλ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
40514846423834302526

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Марка сталиc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
40486497512529550574628674657653

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

Марка СталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
40212206201192176163151131118

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка сталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
40828078756863585045
Легированная сталь 40Х: характеристики, применение, твердость, аналоги

Широкое распространение в промышленности получила конструкционная сталь 40Х, характеристики которой обусловлены легирующими элементами. Они могут быть значительно улучшены при помощи разных режимов термической обработки.

Технические характеристики легированной стали 40Х

Химический состав Технические характеристики легированной стали 40Х

На всей территории СНГ характеристики и применение стали 40Х определяются ГОСТом 4543-2016. Он указывает на химический состав и основные эксплуатационные свойства. Расшифровка стали свидетельствует о содержании главных компонентов – углерода и хрома.

Первые два знака обозначают концентрацию основного легирующего элемента – углерода, она находится в диапазоне 0,36-0,40%. Сложно выдержать более точную концентрацию в процессе выплавки металла.

Буква «Х» указывает на присутствие хрома, который улучшает коррозионную стойкость материала. Однако его концентрация не превышает показателя 0,8-1,1% и недостаточна для придания стали достаточной сопротивляемости коррозии.

В состав сплава входят и другие легирующие добавки, не отмеченные в маркировке, но придающие определенные свойства стали 40Х:

  • никель – до 0,3%;
  • марганец – 0,5-0,8%;
  • кремний – 0,17-0,37%;
  • медь присутствует в очень небольших количествах, около 0,035%, и не оказывает существенного влияния на механические свойства сплава;
  • строго регламентируются концентрации вредных примесей – серы и фосфора, их содержание не превышает 0,035%.

Химический состав легированной стали 40Х

Аналоги и номенклатура Технические характеристики легированной стали 40Х

Марку стали 40Х можно заменить отечественными аналогами:

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

Зарубежные аналоги имеют другую маркировку, однако составы этих сплавов приблизительно совпадают:

  • G51400 и H51350 – Соединенные Штаты;
  • 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4 – Германия;
  • 35Cr, 38CrA, 40Cr и 40CrA – КНР;
  • SCr435, SCr440 – Япония;
  • 37Cr4, 41Cr4 – Франция;
  • 36CrMn4 – Италия;
  • 2245 – Швеция;
  • 14140 – Чехия.

Классификация конструкционных легированных сталей регламентируется ГОСТом 4543-71. В нем прописаны технические условия на разные виды проката. По характеристикам стали 40Х ГОСТ 4543-71 относит ее к классу хромистых сплавов и устанавливает:

  • предельное содержание примесей, негативно влияющих на технологические свойства материала, например, серы и фосфора;
  • режимы термообработки.

Сталь поставляется в виде:

  • сортового проката по нескольким стандартам;
  • калиброванного прутка;
  • прутка шлифованного и серебрянки по ГОСТу 14955-77;
  • толстого листа и полос;
  • поковок, согласно ГОСТу 8479-70;
  • труб и соединительных частей к ним.

Свойства сплава Технические характеристики легированной стали 40Х

Физико-механические свойства стали 40Х позволяют выдерживать высокие нагрузки без разрушения ее структуры:

  • плотность – 7820 кг/м3; модуль упругости – 2,14Х10-5;
  • коэффициент линейного расширения – 11,9Х106 1/град.;
  • удельное электросопротивление – 210Х109 Ом*м;
  • ударная вязкость – 160 Дж/см2;
  • температура ковки – от 1250 до 800 градусов.

Почти все показатели изменяются в зависимости от температуры. С ее повышением, увеличиваются:

  • удельное сопротивление;
  • коэффициент линейного расширения;
  • удельная теплоемкость.

Обратную зависимость от температуры демонстрируют:

  • модуль упругости;
  • плотность металла;
  • коэффициент теплопроводности.

Важной характеристикой является показатель предела текучести. Он определяется величиной нагрузки, при которой в изделии возникают необратимые деформации. Показатель зависит от нескольких факторов: режима термообработки; типа легирующих добавок и количества вредных примесей; структуры кристаллической решетки.

Для стали 40Х предел текучести уменьшается в диапазоне температур 100-500 градусов от 490 до 345 МПа. Негативное влияние на качество сплава оказывают отпускная хрупкость и флокеночувствительность. Сталь трудносвариваема, требует предварительного подогрева и последующей термообработки.

Механические свойства стали 40Х

Особенности термообработки Технические характеристики легированной стали 40Х

Термическая обработка проводится с целью улучшения механических свойств стали 40., в основном, для повышения прочности и поверхностной твердости. Она состоит из комплекса операций, в результате которых изменяется внутренняя структура сплава. Материал подвергается сильному нагреву, поэтому технология термообработки должна учитывать особенности сплава, например:

  • температуру плавления стали 40Х;
  • ее химический состав;
  • содержание примесей, влияющих на твердость металла;
  • критические точки, при которых изменяется структура сплава.

ГОСТ определяет оптимальные режимы:

  • закалки стали – масляная среда с температурой 860 градусов;
  • отпуска – вода или масло при 500 градусах;
  • если отпуск проводить при 200 градусах, твердость увеличивается до 552 МПа.

В итоге улучшаются характеристики:

  • твердости – до 217 МПа;
  • предела прочности на разрыв – 980 Н/м2;
  • ударной вязкости – до 59 Дж/см2.

Медленное охлаждение после отпуска ведет к хрупкости стали. Избежать ее можно быстрым охлаждением, однако при этом возможно появление внутренних напряжений, вызывающих деформацию металла. Флокеночувствительность, то есть образование внутренних трещин и полостей, можно уменьшить вакуумированием процесса нагрева и совмещением его с продувкой аргоном.

Особого внимания требует процесс закалки стали 40Х, так как она идет на изготовление деталей, испытывающих постоянные нагрузки, например, втулок, шестерен, болтов. После процедуры увеличивается твердость металла, но снижаются пластичность и устойчивость к ударным нагрузкам. Соотношение этих параметров зависит:

  • от времени, в течение которого происходит нагрев до заданной температуры;
  • интервала выдержки, определяющего равномерность прогрева;
  • скорости охлаждения.

Преимущества и недостатки Технические характеристики легированной стали 40Х

Плюсы и минусы материала определяются его свойствами. Среди характеристик стали 40Х особое значение имеют показатели твердости и выносливости. Благодаря наличию хрома в составе сплава, детали, изготовленные из нее:

  • имеют высокий запас прочности и устойчивости к коррозии;
  • рассчитаны на высокие и длительные нагрузки;
  • устойчивы к действию экстремальных температур в диапазоне от -40 до +425 градусов;
  • выдерживают резкие перепады температур; магнитные свойства стали 40Х не влияют на ее эксплуатационные характеристики;
  • могут эксплуатироваться практически при любых внешних условиях;
  • не требуют очищения и обработки поверхностей;
  • обладают высоким пределом выносливости и стойкости к короблению.

После закалки карбид, содержащийся в сплаве, полностью растворяется, и металл приобретает более высокую коррозионную устойчивость. Химические свойства стали 40Х позволяют использовать ее в агрессивных влажных средах. Материал также хорошо поддается операциям резки. По свариваемости сплав относится к 4 группе. Чтобы избежать трещин на сварочном шве, его следует предварительно разогреть до 200-300 градусов.

Среди недостатков стали отпускная хрупкость и флокеночувствительность, однако технологии термообработки позволяют уменьшить эти свойства до минимальных значений.

Область применения Технические характеристики легированной стали 40Х

Металлопрокат стали 40Х получил широкое применение в машиностроительных отраслях для производства изделий повышенной прочности и выносливости при воздействии интенсивных нагрузок:

  • труб для отопительных систем;
  • дисков, роторов для паровых турбин;
  • коленчатых и кулачковых валов;
  • крепежных деталей.

Листовую сталь используют:

  • для холодной и горячей штамповки;
  • обшивки каркасных конструкций.

Из прутков, изготовленных по ГОСТу 5950-2000, производят инструменты, применяющиеся в условиях небольших скоростей и температур, не превышающих 2 тыс. градусов.

Сталь 40Х

Характеристика материала.Сталь 40Х.

Марка

Сталь 40Х

Классификация

Сталь конструкционная легированная.Хромистая

Заменитель

 Сталь 45Х ,сталь 38ХА ,сталь 40ХН ,сталь 40ХС ,сталь 40ХФА ,сталь 40ХГТР

Прочие обозначения

 

Иностранные аналоги

AISI 5135,AISI 5135 H,AISI 5140,AISI 5140 H

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.

Видпоставки

Обработка металлов давлением. Поковки:
ГОСТ 8479-70
Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88
Листы и полосы
ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 19903-74
Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 1051-73,  ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77
Листы и полосы
ГОСТ 1577-93
Трубы стальные и соединительные части к ним
ГОСТ 13663-86

Химический состав в % материала 40Х

С

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

Критическая точка
°С
Ac1
743
Ac3
815
Ar3
730
Ar1
693
Mn
325

Механические свойства стали 40Х

Термообработка, состояние поставки
Сечение, мм
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Пруток ГОСТ 4543-71
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло 
25 
780 
980 
10 
45 
59 
 

Поковка ГОСТ 8479-70

Нормализация. КП 245 
500-800 
245 
470 
15 
30 
34 
143-179 
Нормализация. КП 275 
300-500 
275 
530 
15 
32 
29 
156-197 
Закалка, отпуск. КП 275 
500-800 
275 
530 
13 
30 
29 
156-197 
Нормализация. КП 315 
<100 
315 
570 
17 
38 
39 
167-207 
100-300 
315 
570 
14 
35 
34 
167-207 
Закалка, отпуск. КП 315 
300-500 
315 
570 
12 
30 
29 
167-207 
500-800 
315 
570 
11 
30 
29 
167-207 
Нормализация. КП 345 
<100 
345 
590 
18 
45 
59 
174-217 
100-300 
345 
590 
17 
40 
54 
174-217 
Закалка, отпуск. КП 345 
300-500 
345 
590 
14 
38 
49 
174-217 
Закалка, отпуск. КП 395 
<100 
395 
615 
17 
45 
59 
187-229 
100-300 
395 
615 
15 
40 
54 
187-229 
300-500 
395 
615 
13 
35 
49 
187-229 
Закалка, отпуск. КП 440 
<100 
440 
635 
16 
45 
59 
197-235 
100-300 
440 
635 
14 
40 
54 
197-235 
Закалка, отпуск. КП 490 
<100 
490 
655 
16 
45 
59 
212-248 
100-300 
490 
655 
13 
40 
54 
212-248 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
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 испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Закалка 850 °С, вода
200 
1560 
1760 
35 
29 
552 
300 
1390 
1610 
35 
20 
498 
400 
1180 
1320 
40 
49 
417 
500 
910 
1150 
11 
49 
69 
326 
600 
720 
860 
14 
60 
147 
265 

Механические свойства в зависимости от сечения

t испытания, °C
σ0,2 ,МПа
σв,МПа
δ5, %
ψ, %
KCU, Дж/м2
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, σв = 610 МПа Kν тв.спл. = 0.20, Kν б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

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

σ-1, МПа
τ-1, МПа
n
σB, МПа
σ0,2, 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. 
характеристики, закалка, ГОСТы и применение в промышленности

Характеристики стали х 40Машиностроение, приборостроение, станкостроение и другие области промышленности в процессе производства используют огромное количество материалов как классических, известных десятки и сотни лет, так и совершенно новых, современных. К числу классических и широко распространенных материалов относится сталь. Классификация сталей по химическому составу предусматривает их разделение на легированные (с введением легирующих элементов, обеспечивающих сплаву необходимые механические и физические свойства) и углеродистые.

Сталь 40х относится к конструкционным легированным сплавам. Слово «конструкционная» указывает на то, что материал используется для изготовления разнообразных механизмов, конструкций и деталей, применяемых в машиностроении и строительстве, и обладает определенным набором химических, физических и механических свойств.

Химический состав

Химический состав сталиЦифра 40 в маркировке свидетельствует о том, что процентное содержание углерода в сплаве колеблется в пределах от 0.36 до 0.44, а буквенное обозначение х указывает на наличие легирующего элемента хрома в количестве не менее 0.8 и не более 1.1 процента. Легирование стали хромом придает ей свойство устойчивости к коррозии в окислительной среде и атмосфере. Говоря другими словами, сталь приобретает нержавеющие свойства. Кроме того, хром определяет структуру сплава, его технологические и механические характеристики.

Остальные химические элементы входят в состав стали х 40 в следующем количестве:

  • не более 97% железа;
  • 0,5 - 0,8% марганца;
  • 0,17 - 0,37% кремния;
  • не более 0,3% меди;
  • не более 0,3% никеля;
  • не более 0,035% фосфора;
  • не более 0,035% серы.

Физические характеристики

Сталь 40х физические характеристикиПочти все физические свойства металлов прямо или обратно пропорционально зависят от температуры. Такие показатели, как удельное сопротивление, коэффициент линейного расширения и удельная теплоемкость возрастают с ростом температуры, а плотность стали, ее модуль упругости и коэффициент теплопроводности, наоборот, падают при увеличении температуры.

Еще одна физическая характеристика, называемая массой, не зависит практически ни от чего. Образец можно подвергать термической обработке, охлаждать, обрабатывать, придавать ему различную форму, а масса при этом будет оставаться величиной неизменной.

Физические показатели всех известных марок отечественных сталей и сплавов, в том числе и описываемой марки, сведены в таблицы и размещены в справочниках по металловедению.

Влияние термической обработки на качество

Сталь в исходном состоянии представляет собой довольно пластичную массу и поддается обработке путём деформирования. Ее можно ковать, штамповать, вальцевать.

Для изменения механических свойств и достижения необходимых качеств применяется термическая обработка металла. Суть термической или тепловой обработки заключается в применении совокупности операций по нагреву, выдержке и охлаждению твердых металлических сплавов. В результате такой обработки сплав изменяет свою внутреннюю структуру и приобретает определенные, необходимые производителю и потребителю, свойства.

Критические точки

Термическая обработкаКритические точки — это температуры, при которых изменяется структура стали и ее фазовое состояние. Вычислены в 1868 году русским металлургом и изобретателем Дмитрием Константиновичем Черновым, поэтому иногда их называют точками Чернова.

Обозначают такие точки буквой А. Нижняя точка А1 соответствует температуре, при которой аустенит превращается в перлит при охлаждении или перлит в аустенит при нагреве. Точка А3 — верхняя критическая точка, соответствующая температуре, при которой начинается выделение феррита при охлаждении или заканчивается его растворение при нагреве.

Если критическая точка определяется при нагреве, то к букве «А» добавляется индекс «с», а при охлаждении — индекс «r».

Для данной стали определена следующая температура критических точек:

  • 743*С — Ас1;
  • 815*С — Ас3;
  • 730*C — Аr3;
  • 693*C — Ar1.

Алгоритм термообработки стали и сплавов:

  • Термообработка сплавов алгоритмотжиг:
  • закалка;
  • отпуск;
  • нормализация;
  • старение;
  • криогенная обработка.

Термообработка для стали 40х. Характеристика температурного режима в соответствии с требованиями ГОСТ 4543–71:

  • закалка стали 40х в масляной среде при температуре 860*С;
  • отпуск в воде или масле при температуре 500*С.

В результате такой термической обработки данная сталь приобретает повышенную твердость (число твердости НВ не более 217), высокий предел прочности при разрыве (980 Н/м2) и ударную вязкость 59 Дж/см2.

Предел текучести

Говоря о механических свойствах, нужно обязательно упомянуть о такой важной характеристике, как предел текучести. Если приложенная нагрузка слишком велика, то конструкция или ее детали начинают деформироваться и в металле возникают не упругие (полностью исчезающие, обратимые), а пластические (необратимые остаточные) деформации. Говоря другими словами, металл «течет».

Предел текучести 40х сталиПредел текучести — это граница между упругими и упругопластическими деформациями. Значение предела текучести зависит от множества факторов: режима термической обработки, наличия примесей и легирующих элементов в стали, микроструктуры и типа кристаллической решетки, температуры.

В металловедении различают понятия физического и условного предела текучести.

Физический предел текучести — это такое значение напряжения, при котором деформация испытываемого образца увеличивается без увеличения приложенной нагрузки. В справочниках эта величина обозначается σт и для марки 40х ее значение не менее 785 Н/мм2 или 80 КГС/мм2.

Следует отметить, что пластические (необратимые) деформации появляются в металле не мгновенно, а нарастают постепенно, с увеличением приложенной нагрузки. Поэтому, с точки зрения технологии, уместнее применение термина «условный (технический) предел текучести».

Условным (или техническим) пределом текучести называется напряжение, при котором опытный образец получает пластическое (необратимое) удлинение своей расчетной длины на 0.2%. В таблицах эта величина обозначается как σ 0,2 и для стали 40х составляет:

  • при температуре от 101 до 200*С — 490 МПа;
  • при температуре от 201 до 300*С — 440 МПа;
  • при температуре от 301 до 500*С — 345 МПа.

Технологические характеристики

Подводя итог, можно охарактеризовать сталь 40х как твердый и прочный материал, выдерживающий большие нагрузки без разрушений. ПК числе положительных свойств относятся:

  • устойчивость к температурным колебаниям;
  • отличные коррозионные свойства;
  • высокие показатели прочности.

Наряду с этими качествами, у данного материала есть, к сожалению, и недостатки. К ним относятся:

  • трудности при сваривании;
  • склонность к отпускной хрупкости;
  • чувствительность к образованию флокенов.

После подогрева с последующей термообработкой описываемая сталь поддается ручной дуговой сварке (РДС) и электрошлаковой сварке (ЭШС). Если применяется контактная точечная сварка (КТС), то необходима последующая термическая обработка.

Медленное охлаждение конструкционной легированной стали 40х после отпуска приводит к ее хрупкости. Этот недостаток отсутствует при быстром охлаждении, но в этом случае могут возникнуть внутренние напряжения, вызывающие деформацию.

Флокеночувствительность — это склонность металла к образованию внутренних дефектов (полостей и трещин), так называемых флокенов. Для устранения этого недостатка сплав вакуумируют в ковше с одновременной продувкой аргоном и электродуговым подогревом.

Ассортимент металлопроката

Сталь 40х производится и поставляется на рынок в следующем виде:

  • сортовой прокат (в том числе фасонный) по ГОСТам 4543−71, 2591−2006, 2590−2006, 10702−78 и 2879−2006;
  • серебрянка и шлифованный пруток по ГОСТу 14955−77;
  • пруток калиброванный по ГОСТам 8559−75, 7417−75, 1051−73 и 8560−78;
  • полоса по ГОСТам 82−70, 103−2006 и 1577−93;
  • трубы по ГОСТам 13663−86, 8731−74, 8733−74;
  • поковки по ГОСТу 8479−70;
  • лист толстый по ГОСТам 19903−74и1577−93.

Известно достаточное количество отечественных (40ХР, 40ХС, 40ХН, 40ХФ, 38ХА, 45Х) и зарубежных аналогов описываемой марки стали.

Область применения

Ассортимент прокатаБлагодаря своим свойствам сталь 40х широко применяется в различных областях промышленности. Ее используют при изготовлении кулачковых и коленчатых валов, осей и полуосей, штоков, плунжеров, вал-шестерней, шпинделей, колец, оправок, болтов, реек, втулок и других деталей, к прочности которых предъявляются повышенные требования. Также используется эта сталь для изготовления конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур внешней среды, например, при сооружении авто- и железнодорожных мостов в северных широтах.

Руководство по выбору сквозной закалки сталей

Руководство по выбору сквозных упрочняющих сталей на основе прочности на растяжение и правящей секции

См. Ниже таблицу сравнения твердости стали

Тепло
Лечение
Состояние

Прочность на растяжение
Прочность
Диапазон

Твердость
Диапазон
BHN

Правящий раздел

<= 13 мм

> 13 <= 19 мм

> 19 <= 29 мм

> 29 <= 63 мм

> 63 <= 100 мм

> 100 <= 150 мм

> 150 <= 250 мм

Q

625-775 н / мм2
40-50 TSI

179-229

080M40
150M19

080M40
150M19

080M40
150M19

080M40
150M19

708M40

R

700-850 н / мм2

45-55 TSI

201-255

080M40
150M19
606M36

080M40
070M55
150M19
606M36

070M55
150M19
606M36

070M55
605M36

070M55
605M36

605M36
708M40
709M40

605M36
708M40
709M40

S

775-925 н / мм2

50-60 TSI

223-277

070M55
606M36

070M55
605M36
606M36

070M55
605M36
606M36

070M55
605M36
606M36
708M40

605M36
708M40
709M40

709M40

709M40

Т

850-1000 н / мм2

55-65 TSI

248-302

070M55
605M36
606M36
708M40

070M55
605M36
606M36
708M40

605M36
606M36
708M40

605M36
708M40
709M40

605M36
708M40
709M40
817M40

817M40

817M40

U

925-1075 н / мм2

60-70 TSI

269-331

605M36
708M40

605M36
708M40
709M40

605M36
708M40
709M40

709M40
817M40

709M40
817M40

826M40

826M40

V

1000-1150 н / мм2

75-80 TSI

293-352

605M36
708M40
709M40

605M36
708M40
709M40
817M40

709M40
817M40

817M40

826M40

826M40

826M40

Вт

1075-1225 н / мм2

80-85 TSI

311-375

708M40
709M40
817M40

709M40
817M40

817M40

826M40

826M40

826M40

826M40

Следует сделать ссылку на соответствующие стандарты для характеристик текучести и ударопрочности.

Для сталей, требуемых в условиях X, Y или Z, пожалуйста, обратитесь в наш технический отдел.

Перечисленные выше стали представляют собой наиболее распространенные марки.
Существуют другие спецификации, которые соответствуют этим требованиям. Пожалуйста, задавайте вопросы для других классов.

Твердость нет. HB

Твердость нет. HV

Твердость HRC

Эквив.UTS н / мм2

Твердость нет. HB

Твердость нет. HV

Твердость HRC

Эквив. UTS н / мм2

899

856

817

780

745

712

682

653

627

601

578

555

534

514

495

477

461

444

429

415

401

388

375

363

352

341

331

321

311

302

293

285

277

269

262

255

248

241

235

229

1150

1050

960

885

820

765

717

675

633

598

567

540

515

494

472

454

437

420

404

389

375

363

350

339

327

316

305

296

287

279

270

263

256

248

241

235

229

70

68

66

64

62

60

58

57

55

53

52

50

49

47

46

45

44

42

41

40

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

28

26

25

24

23

22

21

3027

2888

2749

2641

2517

2409

2286

2193

2116

2023

1946

1869

1792

1730

1668

1606

1544

1498

1452

1406

1359

1297

1266

1220

1174

1143

1112

1081

1050

1019

988

958

927

911

880

849

834

803

788

772

223

217

212

207

201

197

192

187

183

179

174

170

167

163

159

156

152

149

146

143

140

137

134

131

128

126

123

121

118

116

114

111

109

107

105

103

101

99.2

97,3

95,5

223

217

212

207

202

197

192

187

183

179

174

170

166

163

159

156

153

149

146

143

140

137

134

131

128

126

124

121

118

116

114

112

109

107

105

103

101

99

97

95

20

18

17

16

15

13

12

10

9

8

7

6

4

3

2

1

0

757

726

710

695

680

664

649

633

618

610

602

595

587

579

564

556

541

526

517

510

494

486

479

463

456

448

440

432

417

409

402

394

386

378

371

363

355

351

347

340

Сравнительная таблица твердости стали.

Эта сравнительная таблица предназначена только для ознакомления. К эквивалентам следует относиться с осторожностью.

* Определенные условия могут влиять на соотношение между твердостью и пределом прочности.

KV Steel Services является поставщиком качественной стали для предприятий точного машиностроения

,Преобразование твердости стали

- Портлендский болт

Приблизительные эквиваленты между шкалами твердости по Бринеллю и Роквеллу, а также их грубая зависимость от прочности материала на растяжение.

Brinell 3000 кг Грузоподъемность 10мм Шарик Rockwell Приблизительно растяжимый Сила, фунтов на квадратный дюйм
Диаметр, мм Твердость № B Масштаб C Шкала
2.25 745 - 65,3 -
2,30 712 - - -
2,35 682 - 61,7 -
2,40 653 - 60,0 -
2.45 627 - 58,7 -
2,50 601 - 57,3 -
2,55 578 - 56,0 -
2,60 555 - 54,7 298 000
2.65 534 - 53,5 288 000
2,70 514 - 52,1 274 000
2,75 495 - 51,0 264 000
2,80 477 - 49.6 252 000
2,85 461 - 48,5 242 000
2,90 444 - 47 230 000
2,95 429 - 45,7 219 000
3.00 415 - 44,5 212 000
3,05 401 - 43,1 202 000
3,10 388 - 41,8 193 000
3,15 375 - 40.4 184 000
3,20 363 - 39,1 177 000
3,25 352 110,0 37,9 170 000
3,30 341 109,0 36,6 163 000
3.35 331 108,5 35,5 158 000
3,40 321 108,0 34,3 152 000
3,45 311 107,5 33,1 147 000
3,50 302 107,0 32.1 143 000
3,55 293 106,0 30,9 139 000
3,60 285 105,5 29,9 136 000
3,65 277 104,5 28,8 131 000
3.70 269 104,0 27,6 128 000
3,75 262 103,0 26,6 125 000
3,80 255 102,0 25,4 121 000
3,85 248 101,0 24.2 118 000
3,90 241 100,0 22,8 114 000
3,95 235 99,0 21,7 111 000
4,00 229 98,2 20,5 109 000
4.05 223 97,3 18,8 104 000
4,10 217 96,4 17,5 103 000
4,15 212 95,5 16,0 100 000
4,20 207 94,6 15.2 99,000
4,25 201 93,8 13,8 97 000
4,30 197 92,8 12,7 94 000
4,35 192 91,9 11,5 92 000
4.40 187 90,7 10,0
4,45 183 90,0 9,0 89 000
4,50 179 89,0 8,0 88 000
4,55 174 87,8 6.4 86 000
4,60 170 86,8 5,4 84 000
4,65 167 86,0 4,4 83 000
4,70 163 85,0 3,3 82 000
4.80 156 82,9 0,9 80000
4,90 149 80,8 - -
5,00 143 78,7 - -
5,10 137 76,4 - -
5.20 131 74,0 - -
5,30 126 72,0 - -
5,40 121 69,8 - -
5.50 116 67,6 - -
5.60 111 65,7 - -

Испытание твердости стали обычно проводится на одной из двух шкал: Роквелла или Бринелля. Эти две шкалы похожи, и у каждой есть эквиваленты на другой шкале, похожие на отношения между градусами Цельсия и Фаренгейта. Они различаются по своей методике испытаний, но обе представляют собой шкалы твердости при вдавливании, основанные на том принципе, что прочность материала на растяжение напрямую связана с количеством, которое проникает в затвердевший шар (или конус).

Rockwell

Есть семь отдельных шкал под зонтиком Роквелла, буквы A-G, но наиболее распространенными шкалами, используемыми на стали, являются B и C, часто сокращенно HRB и HRC соответственно. Шкала B обычно используется на более мягких сталях с растяжением около 115000 фунтов на квадратный дюйм. Испытания по шкале B включают стальную сферу 1/16 ”и нагрузку 100 кгс. Затем испытательные машины определяют величину отступа и присваивают ему номер твердости, например, 98 HRB. Показания выше 100 HRB обычно считаются ненадежными, поэтому затем используется шкала C.Шкала С обычно используется на более твердых сталях, например, с пределом прочности выше 110 000 фунтов на квадратный дюйм. Тестирование по шкале С включает 120-градусный алмазный конус и нагрузку 150 кгс. Тест проводится так же, как тест B по шкале выше, а результат записывается как 28 HRC. Показания ниже 20 HRC обычно считаются ненадежными, поэтому используется шкала B.

Brinell

Метод твердости по Бринеллю похож на описанный выше метод Роквелла с несколькими отличиями. Типичное испытание на стали использует стальной (или вольфрамовый) шарик диаметром 10 мм с усилием 3000 кг.Стальной шар используется для большинства материалов; Вольфрамовый шар используется главным образом для более твердых материалов, таких как инструментальная сталь. Когда используется стальной шарик, результат записывается как BHN или HBN, например, 285 HBN. Когда используется вольфрамовый шарик, результат записывается как HBW, W - химический символ вольфрама (вольфрам). Тестирование по Бринеллю, как правило, считается более точным, поскольку больший размер шарика делает более глубокие и широкие углубления, тем самым усредняя испытание по большему количеству материала. Однако из-за большего размера выемок это часто считается разрушительным тестом.

,
Высокая твердость G40 3,5 мм 3,96 мм 4,76 мм стальной шарик

Высокая твердость G40 3,5 мм 3,96 мм 4,76 мм стальной шарик

Спецификация

Материал Хромированная сталь / углеродистая сталь / нержавеющая сталь
Размер 1,5 -30 мм
G10 / G16 / G40 / G60 / G100 / G500 / G1000
Твердость 25HRC / 28HRC / 30HRC / 58HRC / 60HRC / 63HRC / 67HRC / 68HRC
Антикоррозийный способ Антикоррозионная упаковка масла
OEM

Сверление, нарезание резьбы, полировка поверхности, сатин, покрытие Eletroplate и т. Д.

Опыт работы С 1998 года по настоящее время

CHN США J RUS GER
1Cr17Mn6Ni5N 201 201S01 SUS201 14Ch28N4G4L 1.4372
0Cr18Ni9 304 304S15 SUS304 08Х28N10 1.4301
0Cr17Ni12Mo2 316 316S1618181518181515181815151818151518181515181815151818151518181515181815151518181515181815151518181515181815151518181515151818151518181515151818151518181515151818151518181515151818151518181515151818 900 15 15 15 15 15 18 18 18 15 15 18 15 15 или 18 - - 40Kh23 1.4034
9Cr18Mo 440C - SUS440C 95X18 1.4125

Марка Vdws (≤) Sph (≤) Ра (≤) Vdw6000 (≤)
10 0,25 мкм 0,25 мкм 0,025 мкм 0,5 мкм -
16 0,4 мкм 0,4 мкм 0,032 мкм 0,8 мкм -
20 0.5 мкм 0,5 мкм 0,04 мкм 1 мкм -
28 0,7 мкм 0,7 мкм 0,05 мкм 1,4 мкм -
40 1,0 мкм 1,0 мкм 1,0 мкм 0,08 мкм 2 мкм -
60 1,5 мкм 1,5 мкм 0,10 мкм 3 мкм -
100 2,5 мкм 2.5 мкм 0,125 мкм 5 мкм ± 12,5 мкм
200 5 мкм 5 мкм 0,2 мкм 10 мкм ± 25 мкм
500 13 мкм 13 мкм 13 мкм 13 мкм 13 мкм 25 мкм ± 50 мкм
1000 13 мкм 25 мкм - 50 мкм ± 125 мкм

Приложение

000 Джинда Steel Болл Co., Ltd была основана в 1998 году, занимает площадь в 160 тысяч квадратных метров, находится в длинной истории родины края воды - Юньчэн, географическое расположение, удобное транспортное сообщение.
Компания представила современное производственное оборудование, передовые технологии управления уровнем, сильные технические силы, совершенное испытательное оборудование. Среди продуктов, производимых GB308-89 и ANSI / AFBMAstd.10-1989 стандарт G10-G1000 степени точности, различные спецификации 0.5mm-30 мм между углеродистой стальной шарик, подшипник стальной шаровой, шариком из нержавеющей стали, шарик материал медный шар шаровой стойки и множество специальных материалов и не металл, и может производить все виды не - стандартного мяча, контроль качества продукции компании в провинциальные, городские и уездные отделы неоднократно выборки, по как «качество продукции единицы заслуживающим доверия».

FAQ

Вы торговая компания или производитель?
A: Мы объединяем промышленность и торговлю.

Какой шар вы можете поставить?
A: шарик из нержавеющей стали, шарик из хромированной стали, шарик из углеродистой стали, латунный шарик, медный шарик, шарик с покрытием.

Где находится адрес вашей компании?
A: Наш производственный отдел находится в Шаньдуне, наш отдел продаж и склад в
Jieyang.

Какой у вас пример политики?
A: Да, мы можем предложить образец бесплатно, но не оплачиваем стоимость фрахта.

Можете ли вы производить по образцам?
A: Да, мы можем изготовить по вашим образцам или техническим чертежам.

Сколько весит один кусок товара?
A: Груз 25 кг, 26 кг, 40 кг и по желанию клиента.

Сколько времени занимает доставка?
A: как правило, это 5-10 дней, если товар есть в наличии.или это 15-35 дней, если товар отсутствует на складе, это в зависимости от количества.

Высокая твердость G40 3,5 мм 3,96 мм 4,76 мм стальной шарик

Высокая твердость G40 3,5 мм 3,96 мм 4,76 мм стальной шарик

Высокая твердость G40 3,5 мм 3,96 мм 4,76 мм стальной шарик

,
Hv10 Твердость / инструмент Сталь Твердость / высокое качество Твердость по Виккерсу

Описание продукта

9413

4.903

Горловина

Наименование продукта

Hardness Hardness

Модель

HV-5 / 5A

Испытательная сила

Kgf

0.3

0,5

1

2

2,5

3

5

N

2

2

9.807

19.61

24.52

29.42

49.03

Шкала твердости

HV0.3

HV0.5

HV1

HV2

HV2.5

HV3

HV5

Диапазон проверки 9553V

0

Выключатель объектива / индентора

HV-5: с ручной турелью

HV-5A: с автоматической турелью

Считывающий микроскоп

10X

Цели

20X, 40X

Индикация твердости

ЖК-экран

Макс. Высота теста

130мм

Размеры 90 003

530 × 280 × 630 мм

Способ загрузки

Автоматический (погрузка / выгрузка / разгрузка)

Вес

50 кг

Мощность

220 В переменного тока или 110 В переменного тока, 50 или 60 Гц

Стандарт исполнения

ГБ / т 4340.2, ISO 6507-2 и ASTM E92

Особенности и области применения:

* Вал с нагрузкой без трения, высокоточное испытательное усилие

* Автоматический процесс тестирования, нет ошибок при эксплуатации человеком

* Точность соответствует по GB / T 4340.2, ISO 6507-2 и ASTM E92

* Прибор оснащен замкнутой системой контроля нагрузки

, пригодной для измерения твердости по Виккерсу стали, цветных металлов, керамики и обработанных слоев поверхности металла и т. д.

Блок твердости 700 ~ 800 HV1 1

Основной блок 1

Горизонтально-регулирующий винт 4

Считывающий микроскоп 1

Уровень 1

20x, 40x объектив 1 каждый (с основным блоком) 9

Предохранитель 1А 2

Алмазный индентор Vickers 1 (с основным блоком)

Галогенная лампа 1

XY таблица 1

Кабель питания 9 9013

Отвертка 1

Блок твердости 400 ~ 500 HV5 1

Внутренний шестигранный ключ 1

Сертификат 1

Cover 1

Руководство по эксплуатации 1

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о