Калиброванный круг из стали 40: размерная точность и механические свойства
Калиброванный круг из стали 40 — это горячекатаный или холоднотянутый пруток, прошедший операцию калибрования (волочения через фильеры) с последующей правкой и резкой на мерные длины. В отличие от горячекатаного сортамента, такой прокат обеспечивает поле допуска h11–h9 по диаметру, шероховатость Ra 2,5 мкм и кривизну не более 0,5 мм на 1 м длины. Сталь 40 — конструкционная углеродистая качественная сталь по ГОСТ 1050, содержащая 0,37–0,45 % углерода, что после улучшения (закалка + высокий отпуск) даёт предел прочности 570–730 МПа и твёрдость 187–229 HB.
Сортамент и точность размеров
Калиброванный круг сталь 40 поставляется диаметром от 3 до 100 мм в прутках длиной 2–6 м или в мотках. Точность исполнения нормируется ГОСТ 1051-73 (группы В и Г) и ГОСТ 14955-77 для холоднотянутого проката. Ключевое преимущество перед горячекатаным аналогом — отсутствие обезуглероженного слоя и стабильный диаметр, что позволяет использовать пруток в токарных автоматах продольного точения без предварительной обдирки.
- Диаметр: 3–100 мм, поле допуска h9, h10, h11
- Длина прутка: 2000–6000 мм, мерная или немерная
- Кривизна: не более 0,5 мм на 1 м
- Овальность: не более половины поля допуска
- Шероховатость поверхности: Ra 2,5 мкм
- Состояние поставки: без термообработки или нормализованный
Механические свойства и термообработка
Сталь 40 в состоянии поставки имеет твёрдость не более 217 HB. Для достижения требуемых характеристик применяют закалку в воде или масле с температур 840–860 C и отпуск при 500–600 C. После улучшения предел текучести достигает 340–490 МПа, относительное удлинение — не менее 14 %. Прокаливаемость стали 40 ограничена: критический диаметр при закалке в воде составляет 15–25 мм, поэтому для массивных сечений применяют поверхностную закалку ТВЧ.
| Диаметр, мм | Допуск | в, МПа | , % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | h9 | 600 | 16 | 187–217 |
| 20 | h10 | 630 | 15 | 197–229 |
| 40 | h11 | 570 | 14 | 187–217 |
| 60 | h11 | 570 | 14 | 170–207 |
Технологичность и области применения
Калиброванный круг сталь 40 хорошо обрабатывается резанием (коэффициент обрабатываемости около 0,65 относительно стали 45 в нормализованном состоянии), сваривается всеми видами сварки с предварительным подогревом при толщине свыше 20 мм. Основные потребители — станкостроение, автомобильная промышленность, производство крепежа и гидравлических систем.
- Валы, оси, шпиндели токарных и фрезерных станков
- Шпильки, болты, гайки повышенной прочности
- Штоки гидро- и пневмоцилиндров
- Зубчатые колёса, червяки, втулки подшипников скольжения
- Детали сельхозтехники: пальцы, втулки, соединительные элементы
- Заготовки для холодной высадки крепёжных изделий
Вопросы и ответы
Чем калиброванный круг сталь 40 отличается от горячекатаного?
Калиброванный прокат имеет поле допуска h9–h11, шероховатость Ra 2,5 мкм и кривизну до 0,5 мм/м, тогда как горячекатаный — допуск по ГОСТ 2590 и требует обдирки перед точной обработкой.
До какой твёрдости можно закалить сталь 40?
После закалки в воде с 840–860 C достигается твёрдость 50–56 HRC в поверхностном слое; сквозная прокаливаемость ограничена диаметром 15–25 мм.
Какой диаметр калиброванного круга доступен со склада?
Стандартный сортамент — от 3 до 100 мм; наиболее ходовые позиции 8–50 мм поставляются в прутках длиной 3 и 6 м.
Применяется ли сталь 40 для сварных конструкций?
Да, при толщине до 20 мм сварка выполняется без подогрева; свыше 20 мм требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка.
