Квадрат из конструкционной стали 40ХН2МА-Ш в Минске

Квадрат из конструкционной стали 40ХН2МА-Ш: сортовой прокат для высоконагруженных узлов

Квадрат из конструкционной стали 40ХН2МА-Ш — горячекатаный сортовой профиль квадратного сечения, изготовленный из легированной улучшаемой стали марки 40ХН2МА с дополнительным переплавом в электрошлаковой печи (индекс «Ш»). Такое сочетание обеспечивает повышенную чистоту металла по неметаллическим включениям, серы и фосфора, что критично для деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Прокат применяется в состоянии поставки без термообработки либо после нормализации; окончательные механические свойства формируются у потребителя при закалке и высоком отпуске.

Химический состав и металлургические особенности

Марка 40ХН2МА относится к системе Cr–Ni–Mo с добавкой ванадия. Углерод — 0,37–0,44 %, хром — 0,60–0,90 %, никель — 1,25–1,65 %, молибден — 0,15–0,25 %. Электрошлаковый переплав снижает содержание серы до 0,010 % и фосфора до 0,015 %, уменьшает балл загрязнённости оксидными и сульфидными строчками. Это повышает сопротивление хрупкому разрушению и усталостную долговечность при циклическом нагружении.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат поставляется со стороной 20–200 мм в зависимости от стана. Прокат мерной, немерной и кратной длины, кривизна не превышает 0,5 % длины. Для ответственных деталей заказывают квадрат с полями допусков, обеспечивающими минимальный припуск под механическую обработку.

Механические свойства после термической обработки

После закалки в масле (850–870 C) и высокого отпуска (560–620 C) достигаются следующие характеристики:

• предел прочности в — 1080–1270 МПа;
• предел текучести 0,2 — 930–1130 МПа;
• относительное удлинение 5 — 12–14 %;
• ударная вязкость KCU — 60–90 Дж/см;
• твёрдость — 269–321 HB;
• порог хладноломкости — ниже –60 C.

Технологические свойства и обработка

Сталь 40ХН2МА-Ш обладает ограниченной свариваемостью: требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, последующая термообработка для снятия напряжений. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии — удовлетворительная; в отожжённом — хорошая. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку сечений до 80–100 мм в масле.

Области применения

• тяжелонагруженные валы и оси редукторов прокатных станов;
• шпиндели и шлицевые соединения металлорежущих станков;
• крепёж горячей зоны паровых турбин и энергетической арматуры;
• детали бурового оборудования и забойных двигателей;
• зубчатые колёса и полуоси тяжёлого транспортного машиностроения;
• элементы штамповой оснастки горячей деформации.

Нормативная база

Прокат изготавливается по ГОСТ 4543 (общие технические условия для легированной конструкционной стали) и ГОСТ 2591 (сортамент горячекатаного квадрата). Для ответственных изделий применяют ТУ с ужесточёнными требованиями по УЗК и загрязнённости. Электрошлаковый переплав регламентируется отдельными техническими условиями с указанием балла неметаллических включений.

Вопросы и ответы