Стальная горячекатаная полоса 40ХН в Минске

Горячекатаная полоса из стали 40ХН: конструкционная легированная сталь для нагруженных деталей

Горячекатаная полоса из стали марки 40ХН — это конструкционный легированный материал, поставляемый в виде прутков прямоугольного сечения с шириной от 40 до 200 мм и толщиной от 12 до 60 мм. Сталь 40ХН относится к группе хромоникелевых улучшаемых сталей перлитного класса и содержит 0,36–0,44 % углерода, 0,45–0,75 % хрома и 1,0–1,4 % никеля. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 50 мм при закалке в масле, что выгодно отличает её от стали 40Х, склонной к образованию мягких пятен при термообработке массивных заготовок.

Полоса горячекатаного сортамента из 40ХН выпускается по ГОСТ 4543-2016 и ГОСТ 2590-2006 с предельными отклонениями по толщине от +0,4 до –0,8 мм для размеров до 50 мм. После нормализации твёрдость не превышает 241 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Для снятия внутренних напряжений после прокатки рекомендуется отжиг при 680–720 C с последующим медленным охлаждением.

Химический состав и механические свойства

Легирование никелем повышает вязкость разрушения и сопротивление хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Полоса из 40ХН сохраняет ударную вязкость KCU не ниже 49 Дж/см при –40 C после улучшения, что позволяет применять её в конструкциях, эксплуатируемых в климатических зонах с холодным климатом.

Технологические особенности горячекатаной полосы

Прокатка полосы из 40ХН ведётся на обжимных и сортовых станах при температуре начала деформации 1180–1220 C и окончания не ниже 850 C. Соблюдение температурного интервала предотвращает образование флокенов и шиферности, характерных для хромоникелевых сталей с повышенным содержанием водорода. Горячекатаная поверхность может иметь окалину, рябизну и отдельные закаты глубиной не более половины предельного отклонения по толщине.

Для ответственных деталей полосу подвергают предварительной механической обработке с припуском 2–3 мм на сторону, затем окончательной термической обработке. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка для снятия напряжений в зоне термического влияния.

Области применения

• Изготовление шатунов, коленчатых валов и крестовин карданных передач автомобильной и тракторной техники.
• Производство зубчатых колёс, валов-шестерён и шпинделей металлорежущих станков, работающих при знакопеременных нагрузках.
• Детали бурового оборудования: переводники, муфты, элементы забойных двигателей.
• Крепёжные изделия повышенной прочности — шпильки, болты, шпиндели арматуры высокого давления.
• Элементы грузоподъёмных механизмов: крюки, траверсы, оси блоков.
• Детали компрессорного и насосного оборудования, работающие при циклическом нагружении.

Термообработка и режимы

Для получения однородной структуры сорбита отпуска полосу закаливают в масле от 840–860 C с охлаждением до 200 C, затем отпускают при 480–520 C. Скорость нагрева под закалку не должна превышать 100 C/ч для сечений свыше 40 мм во избежание коробления. После высокого отпуска твёрдость составляет 28–35 HRC в зависимости от сечения.

Вопросы и ответы