Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Полоса из конструкционной стали 40ХС: характеристики, сортамент и применение
Полоса из конструкционной стали 40ХС — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из хромокремнистой стали перлитного класса. Марка 40ХС содержит 0,36–0,44 % углерода, 1,3–1,6 % хрома и 1,0–1,4 % кремния; сочетание этих элементов обеспечивает прокаливаемость до 35–40 мм и устойчивость к отпускной хрупкости второго рода. Прокат поставляется по ГОСТ 1050 и ГОСТ 4543 в виде полос толщиной 4–60 мм и шириной 12–200 мм, в термически обработанном или без термообработки состоянии.
Сортамент и механические свойства
Полоса 40ХС выпускается в нескольких состояниях поставки, каждому из которых соответствует определённый уровень прочностных и пластических характеристик. Нормализация даёт феррито-перлитную структуру, улучшение (закалка + высокий отпуск) — сорбит отпуска, что повышает ударную вязкость при сохранении высокой прочности.
| Состояние поставки | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Нормализация | 640 | 390 | 14 | 49 |
| Улучшение (850 C + 600 C) | 880 | 690 | 11 | 59 |
| Закалка 870 C, масло + отпуск 200 C | 1600 | 1400 | 6 | 29 |
| Отожжённая (HB 217) | 730 | — | 13 | — |
Технологические особенности
Сталь 40ХС склонна к образованию флокенов при содержании водорода выше 2 см/100 г, поэтому полосу после прокатки подвергают замедленному охлаждению или изотермическому отжигу. Температурный интервал горячей деформации — 1180–850 C; при ковке требуется подогрев до 1150–1200 C с выдержкой не менее 1,5 мин на 1 мм сечения. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная (Kv = 0,8–0,9 относительно стали 45), после улучшения снижается до 0,6–0,7.
Свариваемость ограниченная: сварные соединения склонны к холодным трещинам, поэтому применяют подогрев до 200–300 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующую термообработку. Лазерная и плазменная резка полосы толщиной до 20 мм не требует предварительного подогрева.
Области применения
- Упругие элементы рессорно-пружинных подвесок грузового подвижного состава и карьерной техники.
- Шпиндели, валы и оси металлорежущих станков, работающие при знакопеременных нагрузках.
- Торсионные валы прокатных станов и бурового оборудования.
- Детали кузнечно-прессового оборудования: шатуны, рычаги, направляющие.
- Крепёжные изделия повышенной прочности для нефтегазовой арматуры.
- Заготовки для последующей механической обработки в автомобилестроении и тяжёлом машиностроении.
Вопросы и ответы
Чем полоса 40ХС отличается от полосы 40Х?
Кремний в стали 40ХС (1,0–1,4 %) повышает прокаливаемость и сопротивление отпускной хрупкости, тогда как 40Х не содержит кремния как легирующий элемент. Это позволяет применять 40ХС для деталей с большим сечением и в условиях повышенных температур эксплуатации.
Какая твёрдость достигается после закалки полосы 40ХС?
После закалки в масле от 870 C твёрдость составляет 55–60 HRC. Последующий отпуск при 200 C снижает её до 48–52 HRC, при 600 C — до 28–34 HRC, обеспечивая баланс прочности и ударной вязкости.
Применяется ли полоса 40ХС для холодной штамповки?
Холодная штамповка возможна только после полного отжига до HB 217. В состоянии поставки без термообработки пластичность недостаточна для формообразования без трещин.
Какой максимальный размер сечения прокаливается насквозь?
Критический диаметр прокаливаемости стали 40ХС в масле составляет 35–40 мм, в воде — до 50 мм. Для полос большего сечения свойства по сечению неравномерны, что учитывают при назначении режимов термообработки.