Метизы 40Х в Минске

Метизы из стали 40Х: крепёж для ответственных соединений

Метизы из стали 40Х — это крепёжные изделия, изготовленные из конструкционной легированной стали марки 40Х (аналог 40Cr, AISI 5140), относящейся к группе улучшаемых сталей. Химический состав стали 40Х регламентируется ГОСТ 4543-2016: углерод — 0,36–0,44 %, хром — 0,80–1,10 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,50–0,80 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм и позволяет получать по всему объёму крепежа однородную структуру сорбита после закалки и высокого отпуска.

Метизы из 40Х выпускаются в виде болтов, шпилек, гаек, шайб, шпилечных соединений и анкерных элементов. В отличие от метизов из низкоуглеродистых сталей, изделия из 40Х после термической обработки сохраняют прочность при знакопеременных и ударных нагрузках, что критично для узлов металлургического и горно-шахтного оборудования.

Механические свойства и режимы термообработки

Стандартный цикл упрочнения метизов из 40Х: закалка от 850–870 C в масле, высокий отпуск при 520–600 C. После такой обработки достигаются следующие показатели:

• предел прочности в — 980–1080 МПа;
• предел текучести т — не менее 785 МПа;
• относительное удлинение 5 — 9–12 %;
• ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см;
• твёрдость — 28–34 HRC (269–302 HB).

Для метизов класса прочности 8.8 и 10.9 по ГОСТ Р ИСО 898-1 сталь 40Х применяется после нормализации и последующего улучшения. Крепёж класса 10.9 требует более жёсткого контроля прокаливаемости, поскольку сердцевина изделий диаметром свыше 24 мм должна набирать не менее 90 % мартенсита при закалке.

Сортамент и типоразмеры

Метизы из 40Х охватывают широкий диапазон типоразмеров. Болты и шпильки изготавливаются с метрической резьбой М6–М48, гайки — М6–М48, шайбы — диаметром 6–48 мм. Наиболее востребованы позиции М12–М30, применяемые в узлах крепления прокатных станов, дробильно-размольного оборудования и грузоподъёмных механизмов.

Технологические особенности производства

Метизы из 40Х изготавливаются методами холодной высадки и горячей объёмной штамповки. Холодная высадка головок болтов из 40Х требует предварительного сфероидизирующего отжига при 740–760 C для снижения твёрдости до 170–200 HB и повышения пластичности. Резьба формируется накаткой, что обеспечивает упрочнение поверхностного слоя и повышает усталостную долговечность соединения на 20–30 % по сравнению с нарезной резьбой.

Для защиты от коррозии применяются гальванические покрытия: цинкование (толщина 8–12 мкм), горячее цинкование (40–60 мкм), а также оксидирование и фосфатирование с последующей промасливанием. В условиях агрессивных сред — кислотных, щелочных, морских — метизы из 40Х дополнительно легируются или заменяются на нержавеющие аналоги, поскольку сама сталь 40Х не является коррозионностойкой.

Области применения

• Металлургия: крепление валков прокатных станов, кристаллизаторов, рольгангов.
• Горнодобывающая промышленность: футеровочные болты мельниц, крепёж дробилок КСД и КМД.
• Тяжёлое машиностроение: шпильки гидравлических прессов, анкерные болты фундаментов.
• Энергетика: крепёж паровых турбин, элементов котельного оборудования.
• Строительство: высокопрочные болтовые соединения металлоконструкций мостов и кранов.

Вопросы и ответы