Круг 40Х13: характеристики, применение и сортамент
Круг 40Х13 представляет собой горячекатаный или кованый прокат из коррозионно-стойкой стали мартенситного класса. Основное отличие данного материала повышенное содержание углерода (от 0,36 до 0,45 %), которое обеспечивает высокую твёрдость после термической обработки. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей, круг 40Х13 после закалки и низкого отпуска приобретает твёрдость от 48 до 56 HRC, что позволяет использовать его в узлах трения и режущем инструменте.
Химический состав и механические свойства
Сталь 40Х13 легирована хромом в количестве от 12,0 до 14,0 %, что обеспечивает коррозионную стойкость в атмосферных условиях, пресной воде и слабоагрессивных средах. Содержание серы и фосфора ограничено до 0,025 % каждого, что гарантирует стабильность механических характеристик. Предел прочности круга 40Х13 после закалки и отпуска составляет не менее 980 МПа, предел текучести от 700 до 800 МПа. Относительное удлинение при этом находится в диапазоне от 10 до 14 %, что указывает на достаточную пластичность для изделий, работающих при статических нагрузках.
Сортамент и размеры
Круг 40Х13 поставляется в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Наиболее востребованные размеры от 20 до 100 мм, используемые для изготовления валов, осей и штоков. Прокат диаметром до 50 мм обычно поставляется в мотках или прутках мерной длины от 2 до 6 метров. Круг диаметром свыше 100 мм изготавливается ковкой с последующей механической обработкой.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Длина, м | Твёрдость после ТО, HRC | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 30 | Горячекатаный, калиброванный | от 2 до 6 | от 48 до 54 | Режущий инструмент, ножи |
| от 32 до 80 | Горячекатаный | от 3 до 6 | от 50 до 56 | Валы, оси, штоки |
| от 85 до 150 | Кованый | от 1 до 4 | от 48 до 52 | Шпиндели, пресс-формы |
Технологические особенности обработки
Круг 40Х13 требует строгого соблюдения режимов термической обработки. Закалка проводится при температуре от 1000 до 1050 C с охлаждением в масле. Отпуск для достижения твёрдости от 48 до 52 HRC выполняется при температуре от 200 до 300 C. Для снятия внутренних напряжений перед механической обработкой рекомендуется отжиг при температуре от 740 до 780 C. Свариваемость стали ограничена для соединения деталей из круга 40Х13 применяют аустенитные электроды с предварительным подогревом до температуры от 250 до 300 C.
Применение в промышленности
- Изготовление режущего инструмента: ножей для гильотинных ножниц, фрез, метчиков и плашек.
- Производство деталей арматуры: штоков и седел запорной арматуры, работающих при давлении до 16 МПа.
- Элементы насосного оборудования: валы и плунжеры для перекачки воды и слабоагрессивных жидкостей.
- Детали текстильных машин: направляющие ролики и втулки, работающие в условиях повышенной влажности.
- Пресс-формы и штампы для холодного деформирования пластмасс и цветных металлов.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 40Х13 от стали 12Х13?
Основное отличие содержание углерода. В стали 40Х13 его от 0,36 до 0,45 %, что после закалки даёт твёрдость до 56 HRC. Сталь 12Х13 содержит до 0,15 % углерода и используется для изделий, не требующих высокой твёрдости.
Можно ли использовать круг 40Х13 в пищевой промышленности?
Сталь 40Х13 не рекомендуется для контакта с пищевыми продуктами из-за возможного выделения ионов хрома при длительном контакте с кислотами. Для пищевого оборудования применяют стали 08Х18Н10 или 12Х18Н10Т.
Какой диаметр круга 40Х13 наиболее востребован для изготовления валов?
Наиболее распространены диаметры от 40 до 80 мм. Для валов насосов и компрессоров часто используют круг диаметром 50, 60 или 70 мм.
Требуется ли механическая обработка круга 40Х13 перед закалкой?
Рекомендуется выполнять черновую обработку с припуском от 0,5 до 1,0 мм на сторону, затем проводить закалку и отпуск, после чего выполнять чистовую обработку. Это позволяет избежать деформаций и трещин.