Круг конструкционный 40ХН в Минске

Круг конструкционный 40ХН — легированная сталь для нагруженных деталей

Круг конструкционный 40ХН — горячекатаный сортовой прокат из легированной конструкционной стали марки 40ХН, легированной хромом и никелем. Материал относится к группе улучшаемых сталей и предназначен для изготовления ответственных деталей машин, работающих при значительных статических и динамических нагрузках. Круг 40ХН поставляется в соответствии с ГОСТ 4543 и ГОСТ 2590, что регламентирует химический состав, механические свойства и предельные отклонения по геометрии профиля.

Химический состав и металлургические особенности

Сталь 40ХН содержит углерод в диапазоне 0,36–0,44%, хром 0,45–0,75% и никель 1,00–1,40%. Совместное легирование хромом и никелем обеспечивает повышенную прокаливаемость и позволяет получать высокий комплекс механических свойств после закалки и высокого отпуска. Содержание серы и фосфора ограничено до 0,035% каждого элемента, что гарантирует стабильность свойств при термообработке и отсутствие красноломкости при горячей деформации.

Круг конструкционный 40ХН поставляется в состоянии горячекатаном или термически обработанном (отожженном, высокоотпущенном) по требованию заказчика. Твердость материала в состоянии поставки не превышает 255 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на металлорежущих станках.

Механические свойства после термообработки

После закалки с 820–840 C в масле и высокого отпуска при 540–580 C сталь 40ХН демонстрирует следующие показатели:

• предел текучести — не менее 785 МПа;
• временное сопротивление разрыву — не менее 980 МПа;
• относительное удлинение — не менее 11%;
• относительное сужение — не менее 45%;
• ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см.

Указанные характеристики достигаются на образцах диаметром до 80 мм, что обусловлено достаточной прокаливаемостью стали. Для заготовок большего сечения механические свойства могут снижаться в центральной зоне, что необходимо учитывать при проектировании крупногабаритных деталей.

Технологические свойства и обрабатываемость

Круг 40ХН обладает удовлетворительной свариваемостью, однако для получения качественных сварных соединений требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка сварного шва. Материал склонен к образованию закалочных трещин при резком охлаждении, поэтому закалка проводится в масле, а для деталей сложной конфигурации рекомендуется ступенчатая закалка.

Обрабатываемость резанием стали 40ХН в отожженном состоянии оценивается как удовлетворительная. При механической обработке рекомендуется применение твердосплавного инструмента с обильным охлаждением эмульсией. Шлифование деталей после термообработки выполняется с применением охлаждающих жидкостей для предотвращения прижогов.

Сортамент и геометрические параметры

Круг конструкционный 40ХН выпускается в широком диапазоне диаметров — от 10 до 250 мм. Длина прутков составляет от 2 до 6 метров, возможна поставка мерной и немерной длины. Предельные отклонения по диаметру соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 2590.

Промышленное применение круга 40ХН

Круг конструкционный 40ХН востребован в тяжелом машиностроении, автомобилестроении и станкостроении. Из материала изготавливают детали, работающие в условиях знакопеременных нагрузок и требующие сочетания высокой прочности с вязкостью:

• валы и оси редукторов, работающие при крутящих моментах до 1000 Нм;
• шатуны и коленчатые валы поршневых компрессоров и двигателей внутреннего сгорания;
• шестерни и зубчатые колеса, подвергаемые поверхностной закалке ТВЧ;
• шпиндели металлорежущих станков с требованием стабильности геометрии;
• пальцы, траверсы и другие детали гидравлических прессов и кузнечно-прессового оборудования;
• крепежные изделия повышенной прочности класса 10.9 и выше.

Для деталей, работающих при температурах до –60 C, рекомендуется дополнительный отпуск для снижения склонности к хладноломкости. При эксплуатации в агрессивных средах поверхность деталей из стали 40ХН требует защитных покрытий — цинкования, хромирования или лакокрасочных материалов.

Вопросы и ответы