Инструментальная полоса 40ХСМФ в Минске


Инструментальная полоса 40ХСМФ: характеристики и применение

Инструментальная полоса 40ХСМФ — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из легированной конструкционной стали, поставляемый в виде полос мерной или немерной длины. Марка 40ХСМФ относится к группе хромокремнемарганцевых сталей с добавлением ванадия и применяется преимущественно для изготовления ответственных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Химический состав регламентируется ГОСТ 4543-2016: углерод — 0,36–0,44 %, хром — 0,8–1,1 %, кремний — 0,9–1,2 %, марганец — 0,5–0,8 %, ванадий — 0,06–0,12 %, фосфор — не более 0,030 %, сера — не более 0,035 %.

Технологические и механические свойства

Ванадий в составе 40ХСМФ обеспечивает измельчение зерна и повышает устойчивость против отпускной хрупкости. После закалки с 880–900 C в масле и отпуска при 550–600 C достигаются следующие показатели:

  • предел прочности в — 980–1180 МПа;
  • предел текучести т — не менее 835 МПа;
  • относительное удлинение 5 — 12–14 %;
  • ударная вязкость KCU — 59–78 Дж/см;
  • твёрдость после улучшения — 269–321 HB;
  • твёрдость после закалки без отпуска — 52–56 HRC.

Полоса 40ХСМФ обладает сквозной прокаливаемостью до 35–40 мм, что позволяет использовать её для деталей с большим поперечным сечением. Температурный интервал горячей обработки давлением — 1180–850 C. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка.

Сортамент и допуски

Полоса выпускается толщиной 6–60 мм и шириной 20–200 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют ГОСТ 2590-2006 (для повышенной точности — 0,3 мм при толщине до 10 мм). Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Поставка осуществляется без термической обработки или в улучшенном состоянии по согласованию с потребителем.

Толщина, ммШирина, ммт, МПаKCU, Дж/смТвёрдость, HB
84083578269–302
166083569269–321
258083559269–321
4010078549255–302
6015073539241–285

Области применения

Полоса из 40ХСМФ востребована в тяжёлом машиностроении, станкостроении и нефтегазовом оборудовании. Конкретные узлы:

  • шпиндели и оправки токарных и фрезерных станков;
  • шатуны и пальцы поршневых компрессоров высокого давления;
  • крестовины карданных валов прокатных станов;
  • буровые замки и переводники бурильных колонн;
  • зубчатые колёса редукторов прокатных клетей;
  • шпильки и болты фланцевых соединений арматуры высокого давления.

Детали эксплуатируются при температурах от –40 C до +450 C в условиях абразивного износа и циклического нагружения. Для повышения поверхностной твёрдости применяют азотирование (твёрдость поверхностного слоя — 550–650 HV) или индукционную закалку ТВЧ.

Вопросы и ответы

Чем 40ХСМФ отличается от 40Х?

Добавление кремния, марганца и ванадия повышает прокаливаемость до 35–40 мм против 20–25 мм у 40Х, а также увеличивает ударную вязкость после высокого отпуска на 20–30 %.

Какой режим термообработки оптимален для полосы 40ХСМФ?

Закалка с 880–900 C в масле, высокий отпуск при 550–600 C с охлаждением в воде или на воздухе. Твёрдость после обработки — 269–321 HB.

Возможна ли сварка полосы 40ХСМФ?

Сварка ограниченно технологична. Требуется подогрев до 200–250 C, применение электродов с низким содержанием водорода и последующий отпуск при 600–650 C для снятия напряжений.

По какому стандарту поставляется полоса 40ХСМФ?

Химический состав — по ГОСТ 4543-2016, сортамент и допуски — по ГОСТ 2590-2006 или ГОСТ 2879-2006 в зависимости от формы сечения.