Полоса из конструкционной стали 40ХФА в Минске


Полоса из конструкционной стали 40ХФА: характеристики, сортамент и применение

Полоса из конструкционной стали 40ХФА — горячекатаный сортовой профиль прямоугольного сечения, изготовленный из легированной хромованадиевой стали марки 40ХФА по ГОСТ 1050 и ГОСТ 4543. Марка 40ХФА содержит 0,38–0,45 % углерода, 0,80–1,10 % хрома и 0,06–0,12 % ванадия; ванадий обеспечивает измельчение зерна и повышает сопротивление хрупкому разрушению при сохранении прокаливаемости. Полоса поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии, с нормированными механическими свойствами после закалки и отпуска.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса выпускается толщиной 4–60 мм и шириной 12–200 мм в зависимости от прокатного стана. Предельные отклонения по толщине соответствуют ГОСТ 2590 для повышенной точности прокатки. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для термически обработанного металла. Косина реза при мерной длине 2–6 м не превышает 5 мм. Поставка осуществляется в прутках мерной, кратной или немерной длины.

Толщина, ммШирина, ммПредел текучести, МПаТвёрдость HRCУдарная вязкость KCU, Дж/см
84083528–3259
166078526–3054
258073524–2849
4012068522–2644

Термическая обработка и механические свойства

Оптимальный режим упрочнения полосы 40ХФА: закалка с 850–880 C в масле, высокий отпуск при 560–620 C. После такой обработки достигается предел прочности 980–1180 МПа при относительном удлинении не менее 10 %. Прокаливаемость стали 40ХФА — до 35–40 мм в диаметре критического сечения при охлаждении в масле, что позволяет получать сквозную закалку полосы толщиной до 30 мм. Ванадий подавляет рост аустенитного зерна при нагреве под закалку, что снижает склонность к деформации и трещинообразованию.

Области применения

  • Изготовление шпинделей, валов и осей металлорежущих станков с частотой вращения до 3000 об/мин.
  • Производство зубчатых колёс и червячных пар редукторов общего назначения.
  • Штамповый инструмент для холодной листовой штамповки в автомобилестроении.
  • Детали крепления и нагруженные элементы сельскохозяйственной техники: стойки культиваторов, лемехи, дисковые бороны.
  • Нефтегазовое оборудование: переводники, муфты насосно-компрессорных труб, элементы фонтанной арматуры.
  • Тяжёлое машиностроение: рычаги, тяги, кронштейны прокатных станов.

Технологичность и обработка

Полоса из 40ХФА удовлетворительно обрабатывается резанием в состоянии поставки при твёрдости 187–217 HB; после улучшения обрабатываемость снижается. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Обработка давлением в горячем состоянии выполняется при 1150–850 C с медленным охлаждением во избежание закалочных трещин. Допускается поверхностная закалка ТВЧ на глубину 1,5–4 мм для повышения износостойкости рабочих поверхностей.

Вопросы и ответы

Чем сталь 40ХФА отличается от 40Х?

Введение 0,06–0,12 % ванадия в 40ХФА повышает температуру начала роста зерна аустенита, увеличивает прокаливаемость и ударную вязкость после высокого отпуска по сравнению с 40Х. Это позволяет применять полосу в более нагруженных узлах.

Какая твёрдость полосы 40ХФА в состоянии поставки?

Горячекатаная полоса имеет твёрдость 187–217 HB. После закалки и отпуска твёрдость регулируется в диапазоне 22–45 HRC в зависимости от температуры отпуска.

Применяется ли полоса 40ХФА для сварных конструкций?

Свариваемость ограниченная. Сварка допускается с предварительным подогревом 200–300 C, использованием низководородных электродов и последующим отпуском при 600–650 C для снятия напряжений.

Какой максимальный размер сечения прокаливается насквозь?

При закалке в масле сквозная прокаливаемость обеспечивается для сечения до 30–35 мм. Для полосы большей толщины формируется упрочнённый поверхностный слой с вязкой сердцевиной.