Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Стальная полоса 40Г2: конструкционная марганцовистая сталь для нагруженных деталей
Стальная полоса 40Г2 — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из конструкционной легированной стали марганцовистой группы. Марка 40Г2 содержит 0,36–0,44 % углерода и 1,40–1,80 % марганца; дополнительное легирование марганцем повышает прокаливаемость и прочность при сохранении достаточной пластичности. Полоса поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии, с нормированием химического состава и механических свойств согласно ГОСТ 1050 и ГОСТ 4543.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат выпускается в виде полосы с толщиной стенки от 4 до 60 мм и шириной от 12 до 200 мм. Кромки могут быть обрезными или необрезными; для точных заготовок применяется калиброванная полоса с полем допуска h11–h12. Кривизна на 1 м длины не превышает 0,5 % для обрезной полосы. Длина мерных отрезков — 2–6 м, возможны немерные и кратные длины.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 4–60 мм | Ширина | 12–200 мм | ГОСТ 103 |
| Предел текучести т | 355 МПа | Предел прочности в | 600 МПа | после улучшения |
| Относительное удлинение 5 | 14 % | Ударная вязкость KCU | 49 Дж/см | при +20 C |
| Твёрдость HB | 187–229 | Температура закалки | 850–880 C | вода или масло |
| Температура отпуска | 200–650 C | Прокаливаемость | до 25 мм | критический диаметр |
Химический состав и структура
Марганец в стали 40Г2 растворяется в феррите и цементите, повышая устойчивость переохлаждённого аустенита и снижая критическую скорость закалки. После нормализации структура представляет собой феррито-перлитную смесь; после закалки и высокого отпуска формируется сорбит или троостит. Склонность к росту зерна при нагреве умеренная, что позволяет проводить повторную термическую обработку без значительного укрупнения аустенитного зерна.
Технологические свойства
- Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии — удовлетворительная; после улучшения — хорошая.
- Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений.
- Обработка давлением в горячем состоянии — ковка при 1150–850 C с медленным охлаждением.
- Холодная гибка возможна при толщине до 10 мм после отжига.
- Флокеночувствительность повышена — необходима вакуумная дегазация или замедленное охлаждение слитков.
Области применения
Полоса 40Г2 применяется для изготовления нагруженных деталей, работающих при умеренных скоростях и знакопеременных нагрузках:
- Валы, оси, шпиндели и пальцы в узлах металлорежущих станков и прокатных станов.
- Зубчатые колёса, червячные пары и шлицевые соединения в редукторах общего назначения.
- Штоки и гильзы гидроцилиндров строительной и дорожной техники.
- Крепёжные элементы повышенной прочности для мостовых кранов и конвейерных систем.
- Ножи и режущие кромки для сельскохозяйственной техники после закалки ТВЧ.
- Детали бурового оборудования и нефтегазовой арматуры, работающие при контактных нагрузках.
Термическая обработка и режимы
Для достижения однородной структуры и требуемого комплекса свойств полосу подвергают улучшению: закалка от 850–880 C в воде или масле, высокий отпуск при 550–650 C с охлаждением на воздухе. Твёрдость после улучшения — 229–269 HB в зависимости от сечения. Для поверхностного упрочнения применяется закалка ТВЧ на глубину 1,5–4 мм с нагревом до 880–920 C и самоотпуском. Отжиг при 680–720 C снижает твёрдость до 170–200 HB и улучшает обрабатываемость резанием.
Вопросы и ответы
Чем сталь 40Г2 отличается от стали 45?
Сталь 40Г2 содержит 1,40–1,80 % марганца против 0,50–0,80 % у стали 45. Это повышает прокаливаемость до 25 мм в критическом диаметре и обеспечивает более высокий предел текучести после улучшения — не менее 355 МПа против 340 МПа у стали 45.
Можно ли сваривать полосу 40Г2 без подогрева?
Нет. Из-за повышенного содержания углерода и марганца сварка без подогрева приводит к образованию холодных трещин. Рекомендуется подогрев до 150–200 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующий отпуск при 600–650 C.
Какая твёрдость достигается после закалки ТВЧ?
Поверхностная твёрдость после закалки ТВЧ составляет 52–58 HRC при глубине закалённого слоя 1,5–4 мм. Сердцевина сохраняет вязкую структуру с твёрдостью 229–269 HB, что обеспечивает сопротивление усталостному разрушению.
Применяется ли полоса 40Г2 при отрицательных температурах?
Да, но с ограничениями. Ударная вязкость KCU при –40 C снижается до 29–39 Дж/см. Для работы при –50 C и ниже требуется специальная термообработка или замена на сталь с более низким порогом хладноломкости.