Проволока углеродистая из стали 40: технические характеристики и применение
Проволока углеродистая из стали 40 — это холоднотянутый или горячекатаный металлопрокат круглого сечения, изготовленный из конструкционной качественной углеродистой стали марки 40 (тип 40 по ГОСТ 1050). Содержание углерода в пределах 0,37–0,45 % обеспечивает сочетание прочности и пластичности, достаточное для последующей холодной высадки, гибки и механической обработки. Проволока поставляется в термически обработанном (отожжённом) или нагартованном состоянии в зависимости от требуемых механических свойств.
Сортамент и технические параметры
Диаметр проволоки из стали 40 варьируется от 0,8 до 12 мм. Точность изготовления регламентируется квалитетами h10–h12. Поставка осуществляется в мотках массой 80–200 кг или на катушках. Поверхность может быть светлой (без покрытия), омеднённой или фосфатированной для улучшения условий волочения и последующей обработки давлением.
| Диаметр, мм | Временное сопротивление, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 | 640–880 | 540 | 6 | нагартованная |
| 2,0 | 590–830 | 490 | 8 | нагартованная |
| 4,0 | 510–740 | 355 | 12 | отожжённая |
| 6,0 | 470–690 | 315 | 14 | отожжённая |
| 8,0 | 440–640 | 295 | 16 | отожжённая |
Химический состав и структура
Сталь 40 содержит 0,37–0,45 % C, 0,17–0,37 % Si, 0,50–0,80 % Mn, не более 0,25 % Ni, 0,30 % Cr, 0,035 % S и 0,035 % P. Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость до 12–15 мм при закалке в воде и до 8–10 мм в масле. После нормализации структура представляет собой феррито-перлитную смесь. Проволока из стали 40 без дополнительного легирования склонна к отпускной хрупкости второго рода при медленном охлаждении после высокого отпуска.
Области применения
- Изготовление пружин и пружинных элементов для узлов сельскохозяйственной техники, работающих при температурах до 250 C.
- Производство крепёжных изделий: болтов, шпилек, гаек класса прочности 5.8–8.8 методом холодной высадки.
- Армирование резинотехнических изделий, рукавов высокого давления и конвейерных лент.
- Изготовление сварочных электродов с рутиловым и основным покрытием (стержни для электродов типа Э42А).
- Применение в качестве вязальной проволоки для арматурных каркасов в монолитном строительстве.
- Производство сеток, фильтров и кабельной брони для нефтегазовой и горнодобывающей отраслей.
Термическая обработка и свариваемость
Проволока из стали 40 подвергается отжигу при 820–850 C с последующим медленным охлаждением для снятия наклёпа. Закалка проводится при 840–860 C в воде или масле, отпуск — при 400–600 C в зависимости от требуемого комплекса прочности и ударной вязкости. Свариваемость ограниченная: ручная дуговая сварка требует предварительного подогрева до 150–200 C и последующей термообработки для предотвращения образования закалочных структур в зоне термического влияния.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание углерода допускается в стали 40?
Массовая доля углерода в стали 40 составляет 0,37–0,45 % по ГОСТ 1050. Превышение верхнего предела снижает пластичность и ухудшает свариваемость проволоки.
Применяется ли проволока из стали 40 для холодной высадки крепежа?
Да, в отожжённом состоянии проволока диаметром до 8 мм пригодна для холодной высадки болтов и винтов класса прочности до 8.8 при условии контроля степени обжатия и промежуточных отжигов.
Какой диаметр проволоки из стали 40 обеспечивает сквозную прокаливаемость?
Сквозная прокаливаемость при закалке в воде достигается для сечений до 12–15 мм, в масле — до 8–10 мм. Для больших диаметров требуется применение легированных марок.
Допускается ли использование проволоки из стали 40 при отрицательных температурах?
Эксплуатация при температурах ниже –40 C не рекомендуется из-за склонности стали 40 к хрупкому разрушению. Для криогенных условий применяют легированные стали с повышенной ударной вязкостью.
