Стальной квадрат А40ХЕ: конструкционный прокат из легированной стали
Стальной квадрат А40ХЕ — горячекатаный профиль квадратного сечения, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 40ХЕ по ГОСТ 4543. Буква «Е» в обозначении указывает на регламентированное содержание селена (0,002–0,008 %), который модифицирует неметаллические включения и улучшает обрабатываемость резанием. Прокат поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии с нормированными механическими свойствами и твёрдостью.
Химический состав и механические свойства
Марка 40ХЕ относится к хромистым среднеуглеродистым сталям, легированным селеном. Селеновое микролегирование снижает склонность к наростообразованию при точении и фрезеровании, повышает чистоту обработанной поверхности и увеличивает стойкость режущего инструмента. После закалки и отпуска достигается сочетание прочности и вязкости, необходимое для нагруженных деталей.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Углерод C | 0,36–0,44 % | Хром Cr | 0,80–1,10 % | ГОСТ 4543 |
| Селен Se | 0,002–0,008 % | Кремний Si | 0,17–0,37 % | модификатор |
| Предел текучести т | 785 МПа | Предел прочности в | 980 МПа | закалка + отпуск |
| Относительное удлинение | 10 % | Ударная вязкость KCU | 49 Дж/см | при +20 C |
| Твёрдость HRC | 28–35 | Температура закалки | 850–870 C | масло |
Сортамент и точность прокатки
Квадрат А40ХЕ выпускается со стороной от 8 до 100 мм. Для размеров свыше 100 мм применяется кованая заготовка. Прокат классифицируется по точности: повышенная (Б) и нормальная (В). Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для точности Б. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках для диаметров до 14 мм.
- Квадрат 10 10 мм — точность Б, длина 3–6 м
- Квадрат 20 20 мм — точность Б, термообработанный
- Квадрат 40 40 мм — точность В, горячекатаный
- Квадрат 60 60 мм — точность Б, закалка + отпуск
- Квадрат 80 80 мм — точность В, нормализация
Технологические особенности
Селен, введённый в сталь 40ХЕ, образует сульфоселениды, которые выполняют роль внутренней смазки в зоне резания. Это позволяет вести обработку на станках с ЧПУ (токарные центры, обрабатывающие центры с ЧПУ) с повышенными режимами: скорость резания возрастает на 20–30 % по сравнению с классической 40Х. Материал склонен к образованию трещин при закалке, поэтому требуется ступенчатый нагрев и изотермическая выдержка. Свариваемость ограниченная — рекомендуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков
- Зубчатые колёса и червяки редукторов общего назначения
- Шпильки, болты, штифты повышенной прочности
- Детали гидро- и пневмоцилиндров, работающие при знакопеременных нагрузках
- Крепёж для горно-шахтного и бурового оборудования
- Ходовые винты и направляющие узлов автоматики
Вопросы и ответы
Чем сталь 40ХЕ отличается от 40Х?
Основное отличие — наличие селена (0,002–0,008 %), который улучшает обрабатываемость резанием и чистоту поверхности. Механические свойства после термообработки сопоставимы с 40Х.
Какой сортамент квадрата А40ХЕ доступен?
Прутки квадратного сечения со стороной 8–100 мм, точность Б или В, длина 2–6 м. Для размеров свыше 100 мм поставляется кованая заготовка.
Применяется ли квадрат А40ХЕ для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная. При необходимости сварки требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка для снятия напряжений.
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска?
После закалки при 850–870 C в масле и высокого отпуска твёрдость составляет 28–35 HRC при сохранении ударной вязкости не ниже 49 Дж/см.
