Сталь 40 характеристики применение – Сталь 40 | Металл марки 40 | Свойства и характеристики технические | Производство и продажа ГОСТ | Заказать литье или купить со склада | Цены расценки стоимость прайс лист

Содержание

механические характеристики по ГОСТ. Сталь 40 и её химический состав.

Эта сталь поступает на промышленные предприятия в виде поковок, проволоки, лент, полос, толстых и тонких листов, калиброванных и шлифованных прутков – словом, практически в любом виде фасонного сортового проката, используемого на производстве. Высокие свойства прочности, твердости и износостойкости позволяют использовать сталь 40 марки в изготовлении труб и крепежных деталей, поковок и дисков, валов и фланцев, роторов и втулок, а также зубчатых колес, которые рассчитаны на длительной службы и способны работать в условиях повышенных температур (но не более 425оС).

Сталь 40: химический состав и механические характеристики

К 97-процентной основе из железа (Fe) в данном сплаве добавляется 0,37-0,45% углерода. Основным улучшающим элементом здесь служит марганец – 0,5-0,8%. Остальные химические составляющие представлены в следующих пропорциях:

  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – не более 0,3%
  • Cr – не более 0,25%
  • Ni – не более 0,25%
  • As – не более 0,08%
  • P – не более 0,035%
  • S – не более 0,035%

При чётком соблюдении технологии выплавки твердость данного сплава может достигать HB 10-1=187МПа. Согласно ГОСТу, 40 марка является не склонной к отпускной хрупкости и не чувствительна к образованию флокенов. Прочие эксплуатационные и механические свойства стали 40 марки можно найти в таблицах:


Сварка стали 40х

Этот сплав принадлежит к категории ограниченно свариваемых. Оптимальными способами сварки станут применение ЭШС, РДС, а также АДС, выполняемая под газовой защитой и с флюсом. Недостаточная свариваемость частично может быть компенсирована предварительным подогревом соединяемых кромок, а также последующей термообработкой.

При выполнении электрошлаковой сварки (ЭШС) сплав 40 марки соединяют двумя электродными проволоками типа Св-10Г2 d=3мм, используя скорость подачи в 140-150 м/ч. В полученном шве концентрация углерода будет составлять всего 0,25-0,27%, однако это нисколько не уменьшит прочностные характеристики материала шва, поскольку они будут превышать аналогичный показатель основного металла, взятый из ГОСТ 1050-74. Вместе с тем, будет иметь место значительное уменьшение ударной вязкости непосредственно в зоне плавления, поскольку на участках перегрева станет происходить укрупнение зерна. Выполнив нормализацию сварного соединения в соответствии с технологией, ударную вязкость можно повысить до 40 Дж/см

2.

Серьезным препятствием к применению электрошлаковой сварки сплава 40 марки может стать появление микротрещин. Причина тому кроется в большой скорости подачи электродной проволоки, а также неблагоприятном сочетании пониженной технологической прочности стали и временного напряжения растяжения металла. Справиться с проблемой поможет предварительный подогрев свариваемых поверхностей, а также использование пониженной скорости подачи проволоки и повышенного напряжения. Кроме того, замечено, что сталь 40 и 40х сваривается лучше всего при повышенном вылете проволоки.

fx-commodities.ru

Сталь 40 | ТД СпецСплав

 Характеристика материала сталь 40

 

Марка :40
Заменитель:35, 45, 40г
Классификация:Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.
ГОСТГОСТ 1050-88

 

Химический состав в % материала сталь 40

CSiMnNiSPCrCuAs
0.37 — 0.450.17 — 0.370.5 — 0.8до   0.25до   0.035до   0.035
до   0.25
до   0.3до   0.08

Температура критических точек материала сталь 40

Ac1 = 724 ,      Ac3(Acm) = 790 ,       Ar3(Arcm) = 760 ,       Ar1 = 680

Механические свойства при Т=20oС материала сталь 40

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Прокатдо 80 5803401945600Нормализация
Лист холоднокатанныйдо 4 520 18   
Лист горячекатанныедо 4 520 17   
Листдо 60 570 20  Нормализация
Трубы холоднокатанные  58032017  Нормализация
Трубы горячекатанные  60034016   

Твердость

Твердость материала   40   после отжига
HB 10 -1 = 187   МПа
Твердость материала   40   горячекатанного отожженного
HB 10 -1 = 163   МПа
Твердость материала   40   калиброванного нагартованного
HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства материала сталь 40

TE 10— 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.13 51.57850483160
1002.1
11.9
50.6 486221
2001.9812.748.1 497296
3001.913.545.6 512387
4001.8514.0541.9 529493
5001.7914.538.1 550619
6001.6714.933.5 574766
7001.615.1530 628932
800
 12.524.8 6741110
900 13.525.7 6571150
1000 14.526.9 6531180
1100 15.228 6491207
1200 15.829.5 6491230
TE 10— 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала сталь 40

  Свариваемость:ограниченно свариваемая.
  Флокеночувствительность:не чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь 40

Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.
СШАГерманияЯпонияФранцияЕвросоюзКитай
DIN,WNrJISAFNORENGB

Обозначения:

Механические свойства :
sв— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT
— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y— Относительное сужение , [ % ]
KCU— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r— 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

 

specsplav.ru

Сталь 40 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь 40 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 40

Общие сведения

Заменитель

стали: 35, 45, 40Г

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, 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 1577-81, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 10234-77, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 1530-78. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-81. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.

Назначение

После улучшения - коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ - детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса).

Химический состав

Химический элемент

%

Кремний (Si)0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.25
Мышьяк (As), не более0.08
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni), не более0.25
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr), не более0.25
Сера (S), не более0.04

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %

Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформации 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.

700 99 140 48 85 
800 70 110 53 97 
900 54 71 55 100 
1000 28 58 69 100 
1100 24 37 60 100 
1200 16 26 87 100 
1300 12 18 56 100 

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммsB, МПаd5, %d4, %y, %KCU, Дж/м2HB
Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации  25 570 19  45 59  
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки  610  35   
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска  510 14  40   
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска и отжига  <590   40  197 
Листы термообработанные 1--2-й категории  4-14 510-650 21    167 
Листы нормализованные и горячекатаные  80 560 20     
Листы отожженные или высокоотпущенные  80 520 21     
Полосы нормализованные или горячекатаные  6-25 570 19  45   
Лист горячекатаный <2 510-660  16    
Лист горячекатаный 2-3,9 510-660  17    
Лист холоднокатаный <2 510-660  17    
Лист холоднокатаный 2-3,9 510-660  18    
Лента холоднокатаная отожженная 0,1-4 450-700  14    
Лента холоднокатаная нагартованная класс прочности Н2 0,1-4 850-1050      
Лента отожженная плющенная 0,1-4 <700 10     
  930  45 29 267 
  860  51 69 247 
  790 10  57 88 225 
  730 12  62 127 208 
  660 16  66 167 188 
  620 17  71 206 170 

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB

Нормализация

КП 215 300-500 215 430 18 40 44 123-167 
КП 215 500-800 215 430 16 35 39 123-167 
КП 245 100-300 245 470 19 42 39 143-179 
КП 245 300-500 245 470 17 35 34 143-179 
КП 275 <100 275 530 20 40 44 156-197 
КП 275 100-300 275 530 17 38 34 156-197 

Закалка. Отпуск

КП 275 300-500 275 530 15 32 29 156-197 
КП 275 500-800 275 530 13 30 29 156-197 
КП 315 100-300 315 570 14 35 34 167-207 
КП 345 <100 345 590 18 45 59 174-217 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °Сs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB
  570 19 45 59  
  610 35   
  510 14 40   
  <590  40  197 
  510-650 21   167 
  560 20    
  520 21    
  570 19 45   
  510-660     
  510-660     
  510-660     
  510-660     
  450-700     
  850-1050     
  <700 10    
200 750 930 45 29 267 
300 710 860 51 69 247 
400 640 790 10 57 88 225 
500 550 730 12 62 127 208 
600 450 660 16 66 167 188 
700 380 620 17 71 206 170 

Технологические свойства

Температура ковки
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
В горячекатаном состоянии при НВ 170 и sB = 520 Мпа, Ku б.ст. = 1,05, Ku тв.спл. = 1,2
Склонность к отпускной способности
Не склонна.
Флокеночувствительность
Не чувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка

°С

Ac1

730

Ac3

890

Ar3

780

Ar1

690

Mn

340

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка

+20

-40

-80

Закалка 850 С, вода. Отпуск 400 С.

78

55

51

Предел выносливости

s-1, МПа

sB, МПа

s0,2, МПа

Термообработка, состояние стали

 231

 520

 275

Отжиг 850 С. 

 393

 710

 600

Закалка 845 С, вода. Отпуск 550 С. 

 230

 630

 415

Закалка 845 С, масло. Отпуск 430 С. 

Прокаливаемость

Закалка. Твердость для полос прокаливаемости, HRCэ (HRB).

Расстояние от торца, мм / HRC э

 1.5

 3

 4.5

 6

 7.5

 12

 16.5

 19.5

 30

 50,5-58

 45,5-57

 39,5-52

 26-37,5

 24-34

 (94)-29

 (91)-27

 (88)-26

 (84)-23

Термообработка

Кол-во мартенсита, %

Крит.диам. в воде, мм

Крит.диам. в масле, мм

Закалка 

50 

15-25 

8-15 

Закалка 

90 

10-15 

5-9,5 

Физические свойства

Температура испытания, °С

20 

100 

200 

300 

400 

500 

600 

700 

800 

900 

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа

212 

206 

201 

192 

176 

163 

151 

131 

118 

 

Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа

82 

80 

78 

75 

68 

63 

58 

50 

45 

 

Плотность, pn, кг/см3

7850 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)

 

51 

48 

46 

42 

38 

34 

30 

25 

26 

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)

11.9 

12.8 

13.5 

14.1 

14.6 

14.9 

15.2 

12.5 

13.5 

14.5 

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))

486 

497 

512 

529 

550 

574 

628 

674 

657 

653 

[ Назад ]

s-metall.com.ua

Сталь 40х13: характеристики, применение, отзывы

Любая марка стали обладает своим набором характеристик и свойств. При производстве любого изделия металлурги пытаются сделать так, чтобы все требуемые характеристики были на максимальном уровне. Однако произвести сплав, который будет подходить для любых целей невозможно. По этой причине приходится выбирать, какие именно параметры нужно улучшить, чтобы успешно применять сплав в определенном направлении.

Общее описание сталей

Сталь 40 х 13 является наиболее востребованной при производстве ножей. Характеристики этого продукта лучше всего подходят для создания именно такого товара. Здесь стоит понимать, что чем сложнее химический состав, тем сложнее и дольше будет процесс обработки. Кроме того, значительно будет увеличиваться и стоимость готового изделия. Важно также знать, что наилучшая сталь для изготовления ножей, к примеру, получается только после термической обработки.

Может случиться так, что стойкость к этому дефекту может быть снижена. Чаще всего это происходит в том случае, если количество карбида в хроме слишком маленькое или если температура плавки стали снижается до 600 градусов. Однако при правильном технологическом процессе этого обычно не происходит.

Сталь 40 х 13 проходит плавку в специальных печах открытого типа. Для проведения этой процедуры можно использовать печи индукционного типа. Сам процесс плавки металла происходит при температуре от 850 до 1100 градусов по Цельсию. Для того чтобы избежать трещин при сильном нагреве, технологическая операция происходит поэтапно, где чередуется нагрев и охлаждение материала.

Обработка материала

Термообработка стали 40 х 13 - это процедура, которая во многом определяет наличие положительных характеристик у сплава. После прохождения этого этапа, материал состоит из таких частиц, как карбиды, мартенситы, остаточные аустениты. Если во время термической обработки сплава температура будет превышать 1050 градусов по Цельсию, то будет образовываться больше аустенитных частиц. Это приведет к тому, что твердость стали 40х13 будет снижаться. Если понизить температуру плавки металла до 450-550 градусов по Цельсию, то можно получить такой эффект, как вторичная твердость. Это происходит из-за того, что при такой температуре начинает выделяться вещество, которое называется мелкодисперсным карбидом.

Применение сплава

Основное предназначение использования стали 40 х 13 - это изготовление недорогих, но достаточно прочных кухонных ножей. Все товары из такого сплава отлично подходят для применения в бытовых условиях, так как он практически никогда не покроется ржавчиной. Кроме того, достаточно просто точить ножи, которые сделаны из такой марки стали. Их очень удобно использовать, а также ухаживать за ними.

Преимуществом сплава стало еще и то, что он не только достаточно острый, чтобы успешно резать любые продукты питания, но он еще и полностью безопасен в экологическом плане, что и позволяет применять его на кухне.

Еще одно направление использования такой стали - это изготовление скальпелей медицинского типа. Возможно производство также других деталей, таких как пружины, подшипники и другие. Единственное отрицательное качество этого материала - это низкая устойчивость к воздействию агрессивной окружающей среды, а также высокой температуры. По этим причинам такая сталь не подходит для применения при сварке, к примеру.

Отзывы о продукции

Сталь 40 х 13 пользуется достаточно высоким спросом, что хорошо отражается в количестве положительных отзывов. Основные преимущества этой марки - это срок службы. Даже после заточки ножи будут оставаться острыми достаточно долго. Изделие не поддается коррозии, что также высоко оценивается покупателями. При всем этом стоимость изделий из такого материала полностью приемлема, что максимально увеличивает спрос на продукцию среди потребителей.

Отмечается лишь то, что стоит осторожно обращаться с продукцией из этой стали, так как сама по себе она достаточно гибкая. По этой причине применять нож для обработки твердой поверхности нельзя. Стоит также отметить, что хранить ножи и прочие режущие инструменты в сырых и влажных местах не стоит - это приведет к их быстрому выходу из строя.

autogear.ru

характеристики, свойства, применение, термообработка. Сталь 40хн по ГОСТ 19281–89.

Сплав марки 40хн является конструкционным хромоникелевым, что позволяет ему находить применение в производстве различных деталей для строительства и машиностроения. Значение 40 в данном случае указывает на содержание углерода: в материале, выполненном по ГОСТ 4543-71, его доля составляет 0,39–0,41%. В целом, химический состав сплава 40хн представлен следующими элементами:

  • Ni – 1,00-1,40%
  • Mn – 0,50-0,80%
  • Cr – 0,45-0,75%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – до 0,30%
  • S – до 0,035%
  • P – до 0,035%


Сталь 40хн является легированным хромоникелевым стальным сплавом, в котором для повышения химической устойчивости используется большое содержание никеля. Еще в XIX веке химики выяснили, что материалы с высоким содержанием железа и никеля подвергаются коррозии гораздо меньше. Впоследствии с получением ковкого никеля удалось создать первые никелево-стальные сплавы, демонстрировавшие потрясающие антикоррозионные свойства, высокую механическую прочность и вдвое больший предел упругости. В сплаве марки 40хн также применяется хром, который дополнительно придаёт устойчивости к коррозирующим факторам.

Механические свойства и термическая обработка

Прошедшая термическую обработку, сталь 40хн (ГОСТ 4543-71) наделяется  повышенной твёрдостью – 302-352 НВ, высокой предельной прочностью при разрыве – 785 Н/мм2, ударной вязкостью в 59 Дж/см2, в то время как предел текучести материала при нагружении сохраняется на уровне 640 Н/мм2.

Закаливают данный металл чаще всего в масле. Исключение составляют крупногабаритные детали, которые подвергаются закалке в воде, но впоследствии обязательно переносятся в масло или проходят немедленный низкий отпуск. Альтернативный вариант процесса закаливания – нагревание материала высокочастотными токами с последующим отпуском. Данная процедура позволяет получить материал с высокой поверхностной твердостью – 52-56 RC.

Прочие механические свойства стали 40хн представлены в таблице:

Применение стали 40 хн

Высокая прочность и коррозионная стойкость предопределяют основную область применения материала марки 40хн – это производство деталей и элементов, эксплуатирующихся в условиях вибраций и повышенных динамических нагрузок. Такими деталями являются валы, оси, шатуны, муфты, ниппели (применяемые, в том числе и в нефтепроводах). Кроме того, сталь 40хн идет на изготовление болтов, зубчатых колес, шпинделей, валков прокатных станков и штоков гидроцилиндров. Другими словами, такой сплав идеален для изготовления деталей, от материала которых требуется повышенная прочность и вязкость. Отметим, что оптимальные эксплуатационные характеристики сплава 40хн достигаются при толщине металла в изделии не более 120 мм.

Свариваемость

В данном случае речь идет о сильно затрудненном сварочном процессе, что вполне оправданно для любых легированных конструкционных сталей. Околошовная зона стали 40хн склонна к закалке, поэтому в ней велика вероятность образования хрупких структур. В результате, при необходимости осуществления сварки применяются специальные технологии, связанные с предварительным подогревом материала, а также его последующим отжигом или отпуском.

fx-commodities.ru

Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ, расшифровка

Сталь – сплав железа с примесью различных элементов, среди которых основным является углерод, содержание которого варьируется в диапазоне от 0,1 до 2,14%. Что не мало важно сплав железа, содержащий в составе более 0,6% углерода, относится к классу высокоуглеродистых, что положительно отражается на их прочности, в свою очередь снижая пластичность. Сталь, в состав которой входят легирующие элементы, и содержащая не менее 45% железа, является легированной, и именно к таким типам сплава сталь 40ХН и относится.

Сталь 40ХН

Описание и история сплава

Название сплава расшифровывается как хромоникелевая конструкционная легированная сталь. За качество стали 40ХН отвечает ГОСТ 4543-71, который относит его к классу высокопрочных сталей для применения в конструкционных целях (хромоникелевый стальной сплав с легирующими элементами). То есть для получения изделий, применяемых при машиностроении и строительстве. Внедрение никеля в состав сплава — улучшает показатель химической устойчивости.

Скачать ГОСТ 4543-71

Данный факт впервые был представлен общественности во Франции химиком Жозефом Луи Прустом в 19-ом веке. Он выдвинул теорию о том, что железные метеориты практически не поддаются процессу коррозии из-за входящего в их состав никеля.

Механические свойства стали 40ХН

Спустя два десятка лет с того момента, Майкл Фарадей впервые изготовил сплав с соединениями железа и никеля, который отличался высокой устойчивостью к процессу коррозии. Однако получить сплав с улучшенными характеристиками по упругости, антикоррозийными свойствами и прочностью к механическому воздействию удалось лишь после химического вывода ковкого никеля. По характеристикам 40ХН имеет большую устойчивость к коррозийному процессу за счет добавления в состав хрома, который также усиливает прочностные свойства стали.

Состав 40ХН

40 ХН – сталь, имеющая в составе такие элементы как углерод – в процентном соотношении от 0,36% до 0,44% (один из самых важных элементов), марганец от 0,5% и вплоть до 0,8%, вкрапления никеля в соотношении от 1% до 1,4%, порошок кремния от 0,17% до 0,37%, элементы серы и фосфора – каждый из которых не превышает 0,035%, также соединения хрома от 0,45 до 0,75% и добавление 0,3% меди. Сталь 40ХН относится к высококачественным легированным сталям в первую очередь из-за содержания фосфора и серы менее 0,36% в процентном соотношении.

Химический состав стали 40ХН

Применение

Основной областью применения стали 40ХН является производство деталей для механизмов, эксплуатируемых в условиях постоянной нагрузки, когда механизмы работают при больших скоростях скольжения и высокой вибрации. К примеру, такие как: соединительные трубки и муфты для механизмов в нефтедобывающей промышленности, поршневые шатуны, оси, и валы. Зубчатые колеса, гидроцилиндровые штоки и тому подобные детали также изготавливают из стали 40ХН, так как она обеспечивает высокое качество конечного продукта.

Буровой вал из стали 40ХН
Цильпебс стальной, произведенный из марки 40ХН

И даже такие серьезные детали, как трубопроводная арматура, роторные, коленчатые и редукторные валы, применяющиеся при авиастроении, детали двигателей воздушного охлаждения и исполинских деталей, работающих при температурах свыше 500 градусов по Цельсию, изготавливаются из этого материала.

Если проще, то особенности стали 40ХН делают ее пригодной для изделий, одними из свойств которых должны быть прочность и вязкость материала.

Толщина у стенок изделия, состоящего из этого материала, не должна превышать порог в 120 миллиметров.

Процесс сварки

Сварочная деятельность с легированными сталями довольно трудна, в связи с особенностями, вызывающими образования хрупких элементов в околошовной зоне из-за закалки (то есть сварка должна исполняться по определенной технологии). В лучшем случае проводить сварочные работы лучше перед отпуском изделия при прогреве или перед отжигом, но исключительно после сварки. Температурное воздействие на сплав 40ХН заключается в закаливание сплава, сопровождающееся дальнейшим отпуском изделия. После таких манипуляций свойства стали приобретают удвоенную выносливость к образованию трещин по сравнению с состоянием до сварочных работ. Предел выносливости стали же возрастает в 6 раз.

Для сварки элементов, изготовленных из этой стали, требуется первоначально добиться твердости Н=2860-3020 МПа. В этом помогает термообработка стали 40ХН, с последующим отпуском в температурах от 550 до 860 градусов Цельсия. Далее изделие подвергается повторному нагреву в электропечи при температурах от 350 до 400 градусов Цельсия.

Лист стали 40ХН

Затем производится сам процесс сварки в два слоя с обязательной зачисткой от шлака швов в режиме силы сварочного тока от 160 до 200 А. Не мало важно чтобы ток был постоянным с обратной полярностью. Для сварки обычно применяются высококачественные электроды с маркировкой УОНИ 13/55 типа Э50А с диаметром в 4 миллиметра и катетом шва в 8 миллиметров.

Обработка и закалка

После сварочных работ готовая деталь охлаждается за счет понижения температуры при отключении печи, при этом находясь под чутким контролем. В результате таких манипуляций полученный на изделии шов при рентгеновском облучении покажет отсутствие дефектов. Наличие поверхностных трещин проверяется зачисткой и шлифовкой швов с последующим нанесением слоя кислоты.

Также качество сварочного соединения проверяется современными макрошлифами.

Изготовленные с применением подобной технологии изделия успешно проходят макроисследования при котором выявляются плотность строения наплавленного металла в зоне сварочного шва и ближайших к нему зон. Микроструктура в этих местах изменяется от ферритно-перлитной до сербитообразной перлитной. Также образцы деталей из стали 40ХН проходят испытание на твердость, смысл которой в том, чтобы подтвердить неизменность структуры стали в зоне шва после сварки.

Закалка изделий из данного материала происходит в процессе погружения в масло, однако детали крупных габаритов иногда закаливают в воде после чего, как можно скорее, перемещаются в масло или подвергаются воздействию низкий отпуска. Не редкостью является и процесс закаливания высокочастотными токами, после нагрева которыми производится отпуск. В конечном итоге, такие манипуляции повышают твердость поверхности изделия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ и аналоги

К сожалению, исследуя просторы необъятного интернета в поисках простых и понятных рядовому читателю статей на тему металлоконструкций и сталей в принципе, в лучшем случае вы найдете пару неструктурированных статей, смысла в которых не столь уж и много. В остальных же случаях информация подается в виде простых вырезок из нормативных документов, где вся информация будет приведена в виде малопонятных научно-технических аббревиатур и обозначений.

Такое положение дел нас не устраивает, поэтому в сегодняшней статье мы как можно более просто ознакомимся с основными характеристиками стали 40ХН, а также обсудим сферу ее применения и химический состав.

Использование

Начнем наш экскурс с самого простого, а именно с ответа на довольно важный вопрос. Где же применяется эта сталь или, если немного перефразировать, для какой отрасли характеристики стали 40ХН будут наиболее востребованы?

Если обращаться к документации, а именно к ГОСТу 4543-71, то нам станет ясно, что сталь 40ХН – конструкционная, легированная, хромоникелевая. Такое название четко дает понять, что данный сорт стали применяется преимущественно для изготовления чего-либо. В большинстве случаев применение стали 40ХН тесно связано с изготовлением деталей для различных механизмов.

К примеру, из 40ХН часто изготавливают оси и валы двигателей, шестерни, валики, шатуны, рычаги и многое другое. Все вышеперечисленные детали в течение всей своей эксплуатации подвержены высоким нагрузкам, из чего мы можем сделать вывод, что характеристики и механические свойства стали 40ХН не столь уж и плохи.

Однако не стоит думать, что сталь этой марки выпускают уже в виде готовых деталей. Как и любую другую сталь, 40ХН поставляют на рынок в виде привычных всем полос, прутков, шестигранников, квадратов.

Состав

Уверены: для читателей не секрет, что сплав железа с углеродом – это и есть сталь. Чистая сталь, если быть точным. Однако такой материал далеко не всегда оказывается пригодным для использования. Именно для того, чтобы улучшить исходные свойства стали, в ее состав добавляются различные элементы из всем известной таблицы Менделеева, присутствие которых в составе в определенной пропорции наделяет сплав некими свойствами вроде повышенной износостойкости и устойчивости к окислению.

Исключением не стала и сталь 40ХН, характеристики которой напрямую вытекают из лигатурного состава, который выглядит следующим образом:

  • 0,4% углерода;
  • 0,6% хрома;
  • 0,65% марганца;
  • 0,27% кремния;
  • 1,2% никеля;
  • 0,3% меди.

Увы, технология выплавки не может гарантировать полное отсутствие вредных примесей в составе стали 40ХН. Характеристики же из-за их присутствия значительно не ухудшаются, так как процентное содержание подобных примесей не превышает 0,035%.

Сталь 40ХН: характеристики

Применение стали 40ХН в качестве материала для изготовления тяжелонагруженных деталей механизмов – это ярчайший показатель того, что сплав обладает достаточно высокими показателями прочности. И это, безусловно, правда. Большая часть лигатуры в составе повышает прочностные характеристики стали 40ХН, такие как стойкость к износу, ударная вязкость, пластичность, устойчивость к повышенным температурам, а также делает ее более устойчивой к коррозии.

Аналоги

Как водится, у практически любой стали - инструментальной, строительной или конструкционной, - всегда найдется несколько аналогов или заменителей как внутри страны-производителя, так и за рубежом.

Начнем, пожалуй, с отечественных сталей. В числе схожих оказались:

  • 40Х.
  • 35ХГФ.
  • 50ХН.
  • 30ХГВТ.

Но и на зарубежных рынках можно отыскать нечто подобное. К примеру:

  • Соединенные Штаты Америки – 3135 или 3140Н.
  • Япония – SNC236.
  • Китай – 40CrNi.
  • Германия – 1.5710 или 40NiCr6.

Ну что ж, теперь вы знаете куда больше о стали 40ХН, характеристиках, ей присущих, и области применения. Надеемся, статья была для вас полезна.

fb.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *