Круглая поковка из конструкционной стали 40ХН2МА в Минске


Круглая поковка из конструкционной стали 40ХН2МА: характеристики и применение

Круглая поковка из конструкционной стали 40ХН2МА — горячедеформированный полуфабрикат круглого сечения, получаемый ковкой или штамповкой слитка либо проката. Марка 40ХН2МА по ГОСТ 4543 относится к улучшаемым легированным конструкционным сталям системы хром–никель–молибден с регламентированным содержанием углерода 0,37–0,44 %. Никель в количестве 1,5–1,8 % обеспечивает прокаливаемость до 60–80 мм, молибден 0,20–0,30 % подавляет отпускную хрупкость второго рода, а микродобавка ванадия ограничивает рост зерна при нагреве под ковку.

Сортамент и состояние поставки

Поковки круглого сечения изготовляют по ГОСТ 1133, ГОСТ 7829 и отраслевым ТУ с припусками на механическую обработку. Диаметр готового круга — от 80 до 600 мм, длина — до 6000 мм. Ковка ведётся при температуре 1180–850 C с последующим отжигом или высоким отпуском для снятия внутренних напряжений и снижения твёрдости до 229–269 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием.

  • Поковка круглая по ГОСТ 1133 — свободная ковка под механическую обработку
  • Поковка по ГОСТ 7829 — ковка с нормированными припусками и допусками
  • Состояние поставки — отожжённая или высокоотпущенная, твёрдость 229–269 HB
  • Контроль — УЗК по ГОСТ 24507, макро- и микроструктура, обезуглероженный слой
  • Дополнительно — термообработка под заданные механические свойства

Термообработка и механические свойства

Улучшение стали 40ХН2МА включает закалку от 850–870 C в масле и высокий отпуск при 600–650 C. После такой обработки достигается сочетание прочности и ударной вязкости, необходимое для тяжелонагруженных деталей. Прокаливаемость позволяет получать мартенситную структуру по всему сечению поковок диаметром до 80 мм и полумартенситную — до 100 мм.

Диаметр поковки, ммв, МПа0,2, МПа, %KCU, Дж/см
8010809301278
1509808351369
2508807351459
4007806401549

Технологические и служебные свойства

Сталь 40ХН2МА обладает удовлетворительной свариваемостью при подогреве до 200–250 C и последующей термообработке; сварные соединения склонны к образованию холодных трещин, что требует контроля скорости охлаждения. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии — удовлетворительная, в отожжённом — хорошая. Хладноломкость проявляется при температурах ниже –60 C, поэтому для криогенной техники материал не применяют.

Области применения

Круглые поковки из 40ХН2МА идут на изготовление деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях повышенного износа:

  • Валы, шпиндели и оси прокатных станов, редукторов тяжёлого машиностроения
  • Роторы, диски и крепёж газоперекачивающих агрегатов и паровых турбин
  • Штоки и цилиндры гидравлических прессов, бурового оборудования
  • Зубчатые колёса, полуоси и шатуны транспортных и энергетических машин
  • Крепёжные детали ответственного назначения для металлургических агрегатов

Вопросы и ответы

Какая твёрдость поковки в состоянии поставки?

После отжига или высокого отпуска твёрдость составляет 229–269 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на металлорежущих станках.

До какого диаметра прокаливается сталь 40ХН2МА?

Сквозная прокаливаемость достигается при диаметре до 80 мм, полумартенситная зона — до 100 мм при закалке в масле.

Применяется ли сталь при отрицательных температурах?

Эксплуатация ограничена температурой не ниже –60 C из-за склонности к хладноломкости; для криогеники материал не предназначен.

Какие виды контроля проходят круглые поковки?

Проводят УЗК по ГОСТ 24507, контроль макроструктуры, обезуглероженного слоя, механических свойств и химического состава.