Стальной круг Сталь 40: конструкционная углеродистая сталь для механической обработки
Стальной круг из стали 40 — горячекатаный или калиброванный сортовой прокат круглого сечения, изготовленный из конструкционной углеродистой стали качественной по ГОСТ 1050. Марка 40 содержит 0,37–0,45 % углерода и относится к улучшаемым сталям: после закалки с высоким отпуском обеспечивает сочетание прочности и вязкости, необходимое для нагруженных деталей машин. Круг поставляется диаметром от 5 до 270 мм в горячекатаном состоянии, а также в калиброванном и шлифованном исполнении с полем допуска h11, h9, h8.
Химический состав и механические свойства
Сталь 40 не содержит легирующих элементов, кроме технологических примесей: кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,50–0,80 %, хром не более 0,25 %, никель не более 0,30 %. Такая композиция обеспечивает сквозную прокаливаемость в пределах 12–15 мм при закалке в воде и 8–10 мм при закалке в масле. Термообработка «закалка + высокий отпуск» формирует сорбитную структуру с твёрдостью 187–229 HB.
| Диаметр круга, мм | Состояние поставки | в, МПа | т, МПа | 5, % |
|---|---|---|---|---|
| 20 | горячекатаный | 570 | 335 | 19 |
| 40 | нормализация | 570 | 335 | 19 |
| 60 | улучшение | 620 | 390 | 17 |
| 100 | горячекатаный | 570 | 315 | 18 |
| 150 | горячекатаный | 520 | 290 | 17 |
Технологические свойства и обработка
Круг из стали 40 хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии: скорость резания твердосплавным инструментом достигает 120–150 м/мин при подаче 0,2–0,4 мм/об. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокаливаемость в воде позволяет получать твёрдость поверхности 48–53 HRC при закалке ТВЧ, что применяется для шеек валов и направляющих.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели и штоки гидроцилиндров металлорежущих станков
- Зубчатые колёса, червяки и валы редукторов подъёмно-транспортного оборудования
- Крепёжные детали повышенной прочности: шпильки, болты, гайки для нефтегазовой арматуры
- Втулки, пальцы и соединительные муфты сельскохозяйственной техники
- Заготовки для горячей штамповки и последующей механической обработки
Нормативная база и сортамент
- ГОСТ 1050 — прокат сортовой, калиброванный и со специальной отделкой поверхности
- ГОСТ 2590 — прокат сортовой горячекатаный круглый
- ГОСТ 7417 — прокат калиброванный круглый
- ГОСТ 14955 — прокат со специальной отделкой поверхности
- ГОСТ 8479 — поковки из конструкционной углеродистой стали
Вопросы и ответы
Чем сталь 40 отличается от стали 45?
Сталь 40 содержит 0,37–0,45 % углерода, сталь 45 — 0,42–0,50 %. Разница в содержании углерода определяет меньшую прокаливаемость и несколько более высокую пластичность стали 40 при сопоставимой прочности после улучшения.
До какой твёрдости закаливается круг из стали 40?
При закалке в воде достигается 48–55 HRC в поверхностном слое; сквозная прокаливаемость ограничена диаметром 12–15 мм. Для крупных сечений применяют закалку ТВЧ или поверхностное упрочнение.
Поставляется ли круг из стали 40 в калиброванном исполнении?
Да, по ГОСТ 7417 круг поставляется калиброванным с полями допуска h11, h9, h8 и шлифованным с шероховатостью Ra не более 0,8 мкм, что позволяет использовать его без предварительной обточки.
Какие отрасли применяют стальной круг из стали 40?
Основные потребители — станкостроение, тяжёлое машиностроение, производство нефтегазовой арматуры, автомобилестроение и сельхозмашиностроение. Круг используется для изготовления валов, осей, зубчатых колёс и крепёжных деталей.
