- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40ХН ?30 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Стальной круг марки 40ХН диаметром 30 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и износа. Благодаря сбалансированному химическому составу и высоким механическим свойствам, этот материал широко применяется в машиностроении, энергетике, авиационной промышленности и других отраслях, где к прочности, износостойкости и надёжности предъявляются повышенные требования.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40ХН
- Диаметр прутка: 30 мм
- Способ производства: горячекатаный / калиброванный (по согласованию)
- Класс прочности: повышенный
- Стандарт: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Поверхность: без окалины (для калиброванного), с окалиной (для горячекатаного)
- Точность прокатки: нормальная (Б) / повышенная (А)
- Длина заготовки: 6 метров (стандарт), возможна резка по требованию
Химический состав стали 40ХН (по ГОСТ 4543-71), %
Марка 40ХН относится к хромоникелевым сталям, что определяет её высокую прочность, твёрдость и сопротивление усталостным нагрузкам. Химический состав в пересчёте на массовую долю элементов:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 1,00–1,40 |
| Сера (S) | не более 0,035 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Железо (Fe) | остальное |
Особенности легирования:
- Хром улучшает прокаливаемость, повышает твёрдость и коррозионную стойкость.
- Никель увеличивает вязкость и ударную прочность, особенно при низких температурах.
- Углерод обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термообработки.
- Кремний и марганец способствуют раскислению стали и улучшают её механические свойства.
Физические свойства стали 40ХН
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | ~1480–1520?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость | 477 Дж/(кг·К) |
| Температурное расширение (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
Механические свойства (в состоянии поставки — после улучшения)
После термической обработки (закалка + высокий отпуск), сталь 40ХН демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности. Нормативные значения по ГОСТ:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление (?в) | не менее 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 800 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 11?% |
| Относительное сужение (?) | не менее 55?% |
| Ударная вязкость (KCU при 20?°C) | не менее 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–302 |
Эти характеристики позволяют использовать круг 40ХН в узлах, подвергающихся циклическим нагрузкам, вибрациям и ударным воздействиям.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Требуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки — удовлетворительная. После термообработки рекомендуется использовать твёрдосплавные или быстрорежущие инструменты.
- Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Возможна ковка при температуре 1200–800?°C.
- Прокаливаемость: высокая — до 30 мм в воде, до 50 мм в масле. Обеспечивает равномерную структуру по сечению.
- Коррозионная стойкость: средняя. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (оцинкование, лакокрасочные материалы).
Вес и расчёт метража
Одним из важных параметров при расчёте заказа является масса одного погонного метра и количество метров в одной тонне. Это необходимо для логистики, транспортировки и проектирования.
- Площадь поперечного сечения круга ?30 мм:
S=??r2=3,1416?(15)2=706,86мм2=7,0686?10?4м2 - Масса 1 погонного метра:
m=??S?L=7850?7,0686?10?4?1=5,55кг/м - Количество метров в одной тонне (1000 кг):
N=5,551000?180,18м
Итог:
- Масса 1 метра круга 40ХН ?30 мм — 5,55 кг
- В одной тонне — примерно 180,18 метров
Эти данные позволяют точно рассчитать объём закупки, транспортные расходы и необходимое количество материала для производства.
Область применения
Круг стальной 40ХН ?30 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Машиностроение
Из данной марки изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, штоки и другие ответственные детали, работающие под высокими нагрузками. Благодаря высокой прочности и износостойкости, детали из 40ХН служат дольше и выдерживают большие крутящие моменты.
2. Авиационная и космическая отрасль
В авиастроении применяются детали шасси, элементы трансмиссии, крепёжные узлы. Сталь 40ХН устойчива к усталостным нагрузкам, что критично при длительных циклах эксплуатации.
3. Энергетика
Используется для производства валов турбин, роторов, штоков клапанов. Материал сохраняет свои свойства при температурах до 400?°C, что делает его пригодным для работы в условиях ТЭЦ и ГРЭС.
4. Автомобильная промышленность
Применяется в производстве карданных валов, полуосей, элементов подвески. Никель в составе стали повышает ударную вязкость, что особенно важно при эксплуатации в условиях низких температур.
5. Судостроение
Из круга 40ХН изготавливают гребные валы, рулевые механизмы, элементы крепления. Материал устойчив к вибрациям и коррозии в условиях повышенной влажности.
6. Нефтегазовая отрасль
Используется для производства штанг, шпинделей насосов, деталей бурового оборудования. Сталь выдерживает абразивный износ и циклические нагрузки при добыче нефти и газа.
7. Железнодорожное машиностроение
Применяется в производстве осей вагонов, колёсных пар, элементов тормозной системы. Высокая прочность и усталостная выносливость обеспечивают безопасность и долговечность узлов.
8. Тяжёлое машиностроение
Используется в производстве прессов, ковочных машин, экскаваторов. Детали из 40ХН выдерживают ударные нагрузки при штамповке и ковке.
9. Военная промышленность
Применяется в производстве элементов бронетехники, артиллерийских систем, опорных узлов. Материал соответствует требованиям ГОСТ по прочности и надёжности.
10. Приборостроение и станкостроение
Из круга изготавливают прецизионные валы, шпиндели станков, направляющие. Высокая точность обработки и стабильность размеров после термообработки делают сталь идеальной для этих целей.
11. Сельскохозяйственная техника
Используется в производстве валов молотилок, шестерён трансмиссий, навесного оборудования. Стойкость к износу и коррозии увеличивает ресурс деталей.
12. Металлургия
Применяется для производства валков, опорных роликов, элементов конвейеров. Материал устойчив к высоким температурам и механическому износу.
Термическая обработка и режимы
Для достижения оптимальных свойств сталь 40ХН подвергается термообработке:
- Закалка: нагрев до 850–870?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 500–600?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита, обе печивающую высокую прочность и вязкость.
Качество и контроль
Каждая партия круга 40ХН проходит входной контроль:
- спектральный анализ химического состава,
- испытания на растяжение и удар,
- контроль твёрдости,
- ультразвуковой контроль (по требованию),
- проверка геометрических размеров.
Заключение
Круг стальной 40ХН ?30 мм — это надёжный, прочный и долговечный материал, отвечающий самым строгим требованиям современной промышленности. Его высокие механические, физические и технологические свойства делают его незаменимым при производстве ответственных деталей. Точный расчёт массы и метража позволяет оптимизировать закупки и логистику.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с гарантией качества и сертификатами соответствия.
?? Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.
