Немагнитный круг 40ХНЮ-ВИ в Минске

Немагнитный круг 40ХНЮ-ВИ: прецизионный сортовой прокат для приборных узлов

Немагнитный круг 40ХНЮ-ВИ — горячекатаный или калиброванный сортовой прокат из дисперсионно-твердеющей аустенитной стали, легированной никелем и алюминием. Буквы «ВИ» обозначают вакуумно-индукционную выплавку, обеспечивающую минимальное содержание газов, серы и неметаллических включений. Основное назначение сплава — детали, работающие в постоянных и переменных магнитных полях, где требуется сочетание немагнитности, высокой прочности и стабильности размеров.

Химический состав и структурное состояние

Сталь 40ХНЮ-ВИ содержит углерод в пределах 0,35–0,45 %, никель 12–14 %, алюминий 0,8–1,2 %, хром 0,5–1,0 %. Аустенитная матрица сохраняется при комнатной температуре за счёт высокого содержания никеля. Алюминий вводится как упрочняющий элемент: при старении выделяется интерметаллидная фаза NiAl, повышающая предел текучести без потери немагнитных свойств. Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода до 0,003–0,005 % и серы до 0,005 %, что уменьшает анизотропию механических свойств по сечению круга.

Сортамент и геометрические параметры

Круг поставляется диаметром от 8 до 120 мм в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении. Калиброванный прокат имеет поле допуска h9–h11, кривизну не более 0,5 мм на 1 м длины. Длина прутков — мерная 2–6 м или немерная. Для токарной обработки на автоматах продольного точения применяют круги диаметром 10–40 мм с шероховатостью поверхности Ra 2,5 мкм.

Механические и физические свойства

После закалки от 1050–1100 C в воде или масле и старения при 700–750 C в течение 4–8 ч достигаются следующие характеристики:

• предел прочности — 900–1100 МПа;
• предел текучести — 650–850 МПа;
• относительное удлинение — 12–20 %;
• ударная вязкость KCU — 40–80 Дж/см;
• магнитная проницаемость — не более 1,01–1,05;
• твёрдость после старения — 28–35 HRC.

Удельное электрическое сопротивление составляет 0,85–1,0 мкОмм, что учитывается при расчёте вихревых токов в роторах электрических машин. Коэффициент линейного расширения в интервале 20–400 C — 14–16 10 К. Стабильность размеров после старения сохраняется при нагреве до 400 C.

Технологические особенности обработки

Обрабатываемость резанием в состоянии поставки (аустенит + старение) удовлетворительная: скорость резания твердосплавным инструментом 60–90 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. Склонность к наклёпу требует применения СОЖ с высоким содержанием масла. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления немагнитности в зоне шва. Гибка и штамповка в холодном состоянии ограничены из-за высокого предела текучести.

Области применения

• приборостроение — корпуса и оси чувствительных элементов гироскопов, акселерометров;
• электротехника — немагнитные валы и бандажи роторов высокоскоростных генераторов;
• нефтегазовый сектор — детали телеметрических систем и забойных модулей;
• медицинская техника — элементы МРТ-совместимого оборудования;
• авиастроение — крепёж и арматура в зонах магнитных полей;
• атомная энергетика — немагнитные элементы внутриреакторных датчиков.

Нормативная база и приёмка

Прокат поставляется по ТУ или ГОСТ с сертификатом, включающим результаты химического анализа, механических испытаний и замера магнитной проницаемости. Контроль макро- и микроструктуры обязателен: не допускается наличие ферритной фазы и карбидной сетки. Магнитная проницаемость проверяется на образцах после полной термообработки в поле напряжённостью до 10 кА/м.

Вопросы и ответы