Конструкционные стальные листы 40ХН2МА в Минске

Конструкционные стальные листы 40ХН2МА: характеристики, сортамент и применение

Конструкционные стальные листы 40ХН2МА — горячекатаный или кованый прокат из легированной хромоникельмолибденовой стали перлитного класса, поставляемый в термообработанном состоянии. Марка 40ХН2МА регламентируется ГОСТ 4543-2016 и применяется для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Химический состав: углерод 0,37–0,44 %, хром 0,60–0,90 %, никель 1,25–1,65 %, молибден 0,15–0,25 %, марганец 0,50–0,80 %, кремний 0,17–0,37 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает прокаливаемость до 60–80 мм и устойчивость механических свойств по сечению листа.

Механические свойства листов 40ХН2МА после термообработки

Свойства листового проката зависят от режима закалки и отпуска. После закалки в масле с 850–870 C и высокого отпуска при 600–620 C формируется структура сорбита отпуска с оптимальным соотношением прочности и вязкости. Предел текучести — не менее 835 МПа, временное сопротивление — 980–1080 МПа, относительное удлинение — 12–14 %, ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см при +20 C. Листы 40ХН2МА сохраняют работоспособность при температурах от –40 C до +450 C, что позволяет использовать их в ответственных узлах энергетического и тяжёлого машиностроения.

Сортамент и технологические параметры проката

Листы 40ХН2МА выпускают толщиной 8–100 мм, шириной 1500–2500 мм и длиной 4000–6000 мм. Прокат поставляется в виде горячекатаных листов, а также в термообработанном состоянии с нормированными механическими свойствами. Для крупногабаритных деталей применяют кованые плиты толщиной до 200 мм. Температура ковки — 1180–850 C, охлаждение после ковки — замедленное, в термостатах или печах, для предотвращения флокенообразования. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка сварного соединения.

• ГОСТ 4543-2016 — общие технические условия для легированной конструкционной стали.
• ГОСТ 19903-2015 — сортамент горячекатаного листового проката.
• ГОСТ 8479-70 — поковки из конструкционной легированной стали, группы I–IV.
• ТУ 14-1-5241-93 — листы из стали 40ХН2МА для энергетического машиностроения.
• ОСТ 108.961.02-96 — прокат для деталей паровых турбин и компрессоров.

Области применения листов 40ХН2МА

Листовой прокат 40ХН2МА востребован в узлах, где сочетаются высокие статические и циклические нагрузки с ограниченными габаритами. Из него изготавливают:

• роторы и диски паровых турбин, крепёжные элементы корпусов цилиндров;
• тяжёлонагруженные зубчатые колёса, валы и шпиндели прокатных станов;
• детали кривошипно-шатунного механизма компрессоров высокого давления;
• корпусные элементы гидравлических прессов и штамповочного оборудования;
• буровые замки, переводники и элементы бурильных колонн;
• ответственные крепёжные изделия — шпильки, болты, штифты авиационной и энергетической техники.

Термообработка и режимы обработки резанием

Для получения однородной структуры по сечению листа применяют закалку с 860–880 C в масле и отпуск при 580–650 C с выдержкой 2–4 ч. Твёрдость после высокого отпуска — 269–321 HB. Обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии удовлетворительная: точение твёрдосплавным инструментом группы P25–P35, скорость резания 80–120 м/мин. После нормализации твёрдость снижается до 241–285 HB, что облегчает черновую механическую обработку. Для снятия внутренних напряжений перед финишной обработкой проводят стабилизирующий отпуск при 550–600 C.

Контроль качества и приёмочные испытания

Листы 40ХН2МА подвергают ультразвуковому контролю сплошности по ГОСТ 22727-88, проверке макро- и микроструктуры, определению загрязнённости неметаллическими включениями. Контролируют обезуглероженный слой — не более 2 % от толщины листа на сторону. Испытания на растяжение и ударный изгиб проводят на образцах, вырезанных в направлении прокатки. Дополнительно нормируется содержание водорода — не более 2 ppm для предотвращения флокенов в толстолистовом прокате.

Вопросы и ответы