Круг стальной 40ХН

Круг стальной 40ХН: характеристики легированного проката для нагруженных деталей

Круг стальной 40ХН это сортовой прокат из конструкционной легированной стали, легированной хромом и никелем. Материал относится к группе улучшаемых сталей, проходящих термическую обработку (закалку с высоким отпуском) для достижения заданного комплекса механических свойств. Основное назначение круга 40ХН изготовление деталей, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок, в том числе при знакопеременных напряжениях.

Химический состав и структурные особенности

Химический состав стали 40ХН регламентируется ГОСТ 4543. Содержание углерода находится в пределах от 0,36 до 0,44 %, что обеспечивает высокую прокаливаемость. Легирующие элементы хром (от 0,45 до 0,75 %) и никель (от 1,00 до 1,40 %) повышают прочность, вязкость и сопротивление хрупкому разрушению. Дополнительно присутствуют марганец (от 0,50 до 0,80 %) и кремний (от 0,17 до 0,37 %). Ограничено содержание серы и фосфора (не более 0,035 % каждого). После закалки и высокого отпуска структура стали представляет собой сорбит отпуска, обеспечивающий оптимальное сочетание прочности и пластичности.

Механические свойства круга 40ХН после термообработки

После стандартной термической обработки (закалка от 820850 C в масле, отпуск при 540660 C) круг стальной 40ХН демонстрирует следующие показатели:

• временное сопротивление разрыву (в) не менее 980 МПа;
• предел текучести (т) не менее 785 МПа;
• относительное удлинение (5) не менее 10 %;
• относительное сужение () не менее 40 %;
• ударная вязкость (KCU) не менее 0,59 МДж/м.

Твердость после улучшения обычно составляет от 269 до 302 HB. Для деталей, работающих на износ, возможна поверхностная закалка ТВЧ до твердости 4854 HRC.

Диапазон диаметров и допуски

Круг стальной 40ХН поставляется в горячекатаном и кованом исполнении. Диаметры варьируются от 10 до 250 мм. По точности прокатки изделия соответствуют классам точности по ГОСТ 2590:

Применение круга 40ХН в промышленности

Круг стальной 40ХН востребован в машиностроении, станкостроении и нефтегазовом оборудовании. Из него изготавливают:

• валы и оси редукторов, коробок передач, насосов;
• шатуны, коленчатые валы, зубчатые колеса;
• шпиндели металлорежущих станков;
• штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров;
• детали бурового оборудования и запорной арматуры.

Материал пригоден для работы при температурах от 40 до +450 C. Для эксплуатации в агрессивных средах требуется дополнительная защита гальванические покрытия или лакокрасочные составы.

Технологические особенности обработки

Круг 40ХН удовлетворительно обрабатывается резанием в отожженном или нормализованном состоянии. После улучшения (закалка + высокий отпуск) обрабатываемость снижается из-за повышенной твердости, поэтому для чистовой обработки рекомендуется использовать твердосплавный инструмент. Сварка стали 40ХН ограничена применяется с предварительным подогревом до 250350 C и последующей термообработкой. Для ответственных сварных узлов предпочтительны резьбовые или прессовые соединения.

Вопросы и ответы