Слитки стали 40ХН2МА в Минске

Слитки стали 40ХН2МА: конструкционная улучшаемая сталь для тяжелонагруженных деталей

Слитки из стали марки 40ХН2МА выплавляют в дуговых и индукционных печах с последующей внепечной обработкой и вакуумной дегазацией. Марка относится к классу конструкционных улучшаемых хромоникельмолибденовых сталей перлитного типа и регламентируется ГОСТ 4543-2016. Химический состав обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 300–400 мм, что критично для крупногабаритных поковок и валов. Слиток — исходная заготовка для последующей ковки, штамповки или прокатки; его макроструктура и степень химической неоднородности напрямую определяют качество готовых изделий.

Химический состав и легирующая система

Основа упрочнения — сочетание хрома, никеля и молибдена, обеспечивающее устойчивость переохлаждённого аустенита и высокую прокаливаемость.

• Углерод (C) — 0,37–0,44 %; формирует мартенситную матрицу после закалки.
• Хром (Cr) — 0,60–0,90 %; повышает прокаливаемость и коррозионную стойкость.
• Никель (Ni) — 1,25–1,65 %; увеличивает ударную вязкость при отрицательных температурах.
• Молибден (Mo) — 0,15–0,25 %; подавляет отпускную хрупкость второго рода.
• Марганец (Mn) — 0,30–0,60 %; кремний (Si) — 0,17–0,37 %.
• Сера и фосфор — не более 0,025 % и 0,025 % соответственно.

Механические свойства после термической обработки

Свойства достигаются закалкой в масле с температур 850–870 C и высоким отпуском при 620–660 C. Для слитков контролируют макроструктуру по ГОСТ 10243, неметаллические включения по ГОСТ 1778 и ликвационные зоны.

Технологические особенности слитков

Разливка ведётся в изложницы с прибыльной частью, обеспечивающей питание усадочной раковины. Для ответственных поковок применяют вакуумно-дуговой или электрошлаковый переплав, снижающий содержание водорода и неметаллических включений. Слитки проходят гомогенизирующий отжиг при 1150–1180 C для выравнивания дендритной ликвации. Температурный интервал ковки — 1180–850 C; перегрев выше 1220 C вызывает рост зерна и необратимое снижение вязкости.

Области применения

• Валы и роторы турбогенераторов, компрессоров и прокатных станов.
• Шпиндели, зубчатые колёса и венцы крупногабаритных редукторов.
• Крепёж горячей высадки для энергетического и нефтегазового оборудования.
• Детали штампов и пресс-форм, работающие при циклических нагрузках.
• Элементы авиационных и судовых силовых установок.
• Буровой инструмент и переводники для эксплуатации при –40 C.

Вопросы и ответы