Пруток с заданными свойствами упругости 40КХНМ в Минске

Пруток 40КХНМ с заданными свойствами упругости

Пруток из стали 40КХНМ — горячекатаный или кованый сортовой прокат конструкционного назначения, легированный хромом, никелем и молибденом. Марка относится к классу улучшаемых сталей и применяется там, где требуется сочетание высокой статической прочности и стабильного модуля упругости при циклических нагрузках. Заданные свойства упругости обеспечиваются термической обработкой: закалкой в масле с последующим высоким отпуском, что формирует сорбитную структуру с равномерным распределением карбидной фазы.

Химический состав и структурное состояние

Легирующий комплекс 40КХНМ формирует прокаливаемость до 60–80 мм в поперечном сечении, что позволяет получать однородные механические свойства по всему объёму прутка. Хром повышает устойчивость переохлаждённого аустенита, никель увеличивает вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, молибден подавляет отпускную хрупкость второго рода.

• Углерод — 0,36–0,44 %
• Хром — 0,80–1,10 %
• Никель — 1,00–1,50 %
• Молибден — 0,15–0,25 %
• Кремний — 0,17–0,37 %
• Марганец — 0,40–0,70 %

Механические характеристики после термообработки

Режим термообработки подбирается под требуемый уровень упругих характеристик. Для получения заданных свойств упругости применяют закалку от 850–870 C и отпуск при 560–620 C. Модуль упругости стали 40КХНМ составляет 200–210 ГПа и слабо зависит от режима отпуска, тогда как предел упругости и предел пропорциональности регулируются структурным состоянием.

Сортамент и геометрические параметры

Пруток поставляется диаметром от 20 до 200 мм в горячекатаном, кованом или термообработанном состоянии. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,3 % — для термообработанного. Предельные отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h14 в зависимости от способа производства.

• Горячекатаный пруток — диаметр 20–120 мм
• Кованый пруток — диаметр 80–200 мм
• Термообработанный пруток — диаметр 20–150 мм
• Шлифованный пруток — диаметр 20–80 мм, допуск h9

Области применения

Пруток 40КХНМ с заданными свойствами упругости востребован в узлах, где требуется сохранение геометрии под нагрузкой: шпиндели металлорежущих станков, торсионные валы прокатных станов, упругие элементы прессового оборудования, штоки гидроцилиндров высокого давления. В энергетическом машиностроении из него изготавливают крепёж для фланцевых соединений паропроводов, работающих при температуре до 450 C.

• Торсионные валы и упругие муфты приводов
• Шпиндели и оправки металлообрабатывающих станков
• Штоки и плунжеры гидравлических прессов
• Крепёж энергетического и нефтегазового оборудования
• Детали буровых забойных двигателей

Технологические рекомендации

Обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии удовлетворительная при твёрдости 240–280 HB. Сварка ограничена из-за склонности к образованию холодных трещин: требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка. Для достижения заданных упругих характеристик рекомендуется контролировать скорость охлаждения при закалке в пределах 20–40 C/с.

Вопросы и ответы