- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40Х 200 мм 3-й группы точности по ГОСТ 2590-2006
Основные технические характеристики
Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543-71)
Форма проката: Круглый прокат (круг)
Диаметр: 200 мм
Класс точности: 3-я группа (повышенная точность по диаметру)
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006 — «Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый»
Способ производства: Горячекатаный
Назначение: Используется в ответственных узлах и деталях машиностроения, работающих при повышенных нагрузках и динамических воздействиях.
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 40Х относится к легированным конструкционным сталям, легированным хромом. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства после термической обработки. Ниже приведены нормированные значения массовой доли химических элементов в стали 40Х:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Сера (S) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Никель (Ni) | ? 0,30 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
Особенности химического состава:
Повышенное содержание хрома (до 1,1%) способствует улучшению прокаливаемости стали, повышает прочность и износостойкость. Углерод в количестве около 0,4% обеспечивает высокую твёрдость после закалки. Низкое содержание серы и фосфора снижает склонность к хрупкости и обеспечивает высокую пластичность и вязкость разрушения.
Механические свойства стали 40Х (в состоянии поставки и после термообработки)
Механические свойства зависят от состояния поставки и режима термической обработки. Ниже приведены типичные значения для стали 40Х в нормализованном состоянии и после улучшения (закалка + высокий отпуск):
1. В нормализованном состоянии (ГОСТ 4543-71):
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 785–930 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 590 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 11% |
| Относительное сужение (?) | ? 45% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 59 Дж/см? |
2. После улучшения (закалка + отпуск):
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 217–269 |
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1270 МПa |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 10% |
| Относительное сужение (?) | ? 45% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 59 Дж/см? |
Примечание: Улучшение (термообработка) позволяет достичь оптимального сочетания прочности, пластичности и вязкости, что особенно важно для деталей, подвергающихся ударным и циклическим нагрузкам.
Физические свойства стали 40Х
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42,3 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/°C (в интервале 20–600?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,25 мкОм·м |
Физические свойства обеспечивают стабильность размеров при нагреве, хорошую теплопроводность и низкое удельное сопротивление, что важно при эксплуатации в условиях переменных температур.
Технологические свойства стали 40Х
1. Свариваемость
Свариваемость — ограниченно свариваемая.
Сталь склонна к образованию трещин в зоне термического влияния при сварке. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений.
2. Обрабатываемость резанием
Обрабатываемость резанием — удовлетворительная.
В отожжённом состоянии сталь обрабатывается хорошо. После закалки требует применения твёрдосплавного инструмента и режимов пониженной скорости. Коэффициент обрабатываемости (по сравнению с автоматной сталью А12) — 0,7.
3. Обработка давлением (ковка, штамповка)
Температурный интервал ковки: 1200–800?°C.
Начало ковки — при 1200?°C, окончание — не ниже 800?°C. После ковки рекомендуется нормализация или отжиг для снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры.
4. Прокаливаемость
Сталь 40Х обладает повышенной прокаливаемостью благодаря легированию хромом. Глубина прокалки в воде — до 12 мм, в масле — до 8 мм. Это позволяет использовать её для изготовления крупных деталей, где требуется равномерная структура по сечению.
5. Шлифуемость
Хорошая шлифуемость в отожжённом и улучшенном состоянии. При шлифовке рекомендуется охлаждение СОЖ для предотвращения прижогов и растрескивания поверхности.
Вес и расчёт массы
Масса 1 погонного метра круга диаметром 200 мм из стали 40Х:
Рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=0,2 м (диаметр в метрах),
- ?=7850 кг/м? (плотность стали),
- ??3,1416.
m=43,1416?(0,2)2?7850=43,1416?0,04?7850=4986,1=246,53 кг/м
Итого:
- Масса 1 метра круга 200 мм — 246,53 кг
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
246,531000?4,06 метра
Таким образом, в одной тонне содержится около 4,06 погонных метров круга диаметром 200 мм.
Область применения
Сталь 40Х и круглый прокат из неё находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря высокой прочности, износостойкости и хорошим усталостным характеристикам. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Машиностроение и станкостроение
Круг 40Х 200 мм используется для изготовления валов, осей, шпинделей, штоков, шестерён, коленчатых валов, шлицевых валов и других ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками. После термообработки такие детали обладают высокой поверхностной твёрдостью и вязкой сердцевиной, что обеспечивает долгий срок службы.
2. Автомобильная промышленность
Применяется в производстве деталей трансмиссии, полуосей, шестерён коробок передач, кулачковых валов, поршневых пальцев. Сталь выдерживает динамические нагрузки и вибрации, характерные для автомобильных узлов.
3. Энергетическое машиностроение
Используется для изготовления роторов, валов турбин, компрессоров, деталей паровых и газовых турбин. Высокая прокаливаемость позволяет обеспечить равномерные свойства по большому сечению.
4. Судостроение
Круг из стали 40Х применяется для производства валов гребных винтов, рулевых механизмов, деталей редукторов. Устойчивость к ударным нагрузкам и коррозии (при наличии защитных покрытий) делает её востребованной в морских условиях.
5. Тяжёлое и горное машиностроение
Используется для изготовления валов дробилок, буровых установок, экскаваторов, бульдозеров. Сталь выдерживает абразивный износ и ударные нагрузки при работе в тяжёлых условиях.
6. Авиационная промышленность (ограниченно)
В некоторых случаях применяется для несущих элементов шасси, осей и рычагов, где не требуется экстремально высокая жаропрочность, но важна прочность и вязкость.
7. Приборостроение и точная механика
Для изготовления прецизионных валов, осей приборов, где требуется высокая точность и стабильность размеров.
8. Нефтегазовое оборудование
Используется в производстве штоков насосов, шпинделей задвижек, деталей бурового инструм нта. Стойкость к коррозии в условиях нефтяных сред (при наличии покрытий) и механическая прочность делают сталь востребованной.
9. Железнодорожное машиностроение
Для изготовления осей вагонов, деталей тормозных систем, элементов ходовой части локомотивов.
10. Металлургическое оборудование
Валы прокатных станов, ролики, шестерни, работающие в условиях высоких температур и нагрузок.
Дополнительная информация
Круг 40Х 200 мм поставляется в отрезках длиной 4–12 метров или в мерной/немерной длине по согласованию. Поверхность проката должна быть чистой, без трещин, плен, закатов, раковин и других дефектов, снижающих эксплуатационные свойства. Допускаются мелкие дефекты глубиной не более 5% от диаметра при условии, что после механической обработки они устраняются.
Термическая обработка (улучшение) может проводиться как на заводе-изготовителе, так и на предприятии-потребителе. Рекомендуемый режим:
- Закалка: 840–860?°C в воде или масле,
- Отпуск: 500–600?°C, охлаждение на воздухе.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и соответствия ГОСТ. У нас вы найдёте широкий ассортимент легированных и углеродистых сталей, а также помощь в подборе материала под ваши задачи.
Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по наличию, ценам и условиям доставки. Мы работаем с юридическими и физическими лицами, обеспечиваем резку, маркировку и сертификацию продукции.
