- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40Х 200 мм ГОСТ 2590-2006 — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов
Круг диаметром 200 мм из стали марки 40Х, изготавливаемый по ГОСТ 2590-2006, представляет собой сортовой прокат круглого сечения, предназначенный для использования в машиностроении, энергетике, нефтегазовом оборудовании и других отраслях, где требуются высокие механические свойства, износостойкость и надежность при динамических и статических нагрузках. Данный вид металлопроката производится методом горячей прокатки или ковки с последующей термической обработкой (улучшением), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности, твердости и пластичности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543-71)
- Диаметр прутка: 200 мм
- Точность прокатки: высокая (по ГОСТ 2590-2006 — группа Б)
- Длина заготовки: от 2 до 12 метров (стандартная длина — 6 м)
- Способ поставки: мерной или немерной длины
- Метод производства: горячекатаный или кованый
- Термообработка: улучшение (закалка + высокий отпуск)
- Поверхность: без окалины, без трещин, расслоений, плен, закатов и других дефектов, влияющих на эксплуатационные свойства
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-71)
Сталь 40Х относится к легированным конструкционным сталям. Её легирование хромом значительно повышает прокаливаемость, прочность и износостойкость. Ниже приведён нормированный химический состав в процентах по массе:
| 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 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
Особенности легирования:
- Хром — повышает твердость, прочность и сопротивление коррозии, улучшает прокаливаемость.
- Углерод — обеспечивает высокую твёрдость и прочность, но снижает пластичность. В данной марке содержание углерода оптимально для баланса между прочностью и обрабатываемостью.
- Кремний и марганец — раскислители, повышают прочность и устойчивость к динамическим 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 |
| Температура плавления | ~1420–1460?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42,5 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·К) |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5 ? 10?? 1/°С |
Механические свойства (после улучшения)
После термической обработки (закалки в масло и высокого отпуска) сталь 40Х приобретает комплекс высоких механических характеристик. Ниже приведены нормативные значения по ГОСТ 4543-71 для диаметра до 100 мм. Для диаметра 200 мм свойства могут быть несколько ниже из-за снижения прокаливаемости, но при правильной технологии термообработки остаются в допустимых пределах.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | ? 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 9 % |
| Относительное сужение (?) | ? 45 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 59 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 241–302 |
Для заготовок диаметром 200 мм механические свойства могут быть скорректированы в сторону снижения на 10–15% по сравнению с нормами для меньших сечений, что обусловлено неоднородностью структуры по сечению. Однако при использовании контролируемой ковки и ультразвуковой термообработки можно достичь равномерной структуры и высокой прочности по всему объёму.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск) для снятия внутренних напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7.
- Склонность к отпускной хрупкости: сталь 40Х склонна к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C). Рекомендуется охлаждать после отпуска в воде или масле для предотвращения хрупкости.
- Прокаливаемость: высокая благодаря содержанию хрома. Глубина прокалки при диаметре 200 мм составляет до 40–50 мм при закалке в масло.
- Шлифуемость: хорошая, особенно после правильного отпуска.
- Коррозионная стойкость: удовлетворительная в атмосферных условиях, но не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты.
Вес одного метра и количество метров в одной тонне
Расчёт массы одного погонного метра круга производится по формуле:
m=??4d2??
где:
- d=0,2 м (диаметр 200 мм),
- ?=7850 кг/м? (плотность стали).
m=3,1416?40,22?7850=3,1416?0,01?7850?246,6кг/м
- Масса одного метра круга 200 мм: 246,6 кг
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
246,61000?4,055м
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 4,06 метра прутка диаметром 200 мм.
Области применения
Круг 40Х 200 мм широко используется в отраслях, где требуются высокие механические характеристики и надёжность:
- Машиностроение — валы, оси, шестерни, шпиндели, коленчатые валы, штоки гидроцилиндров.
- Энергетика — элементы турбин, роторы, валы генераторов.
- Нефтегазовое оборудование — штанги насосов, шпиндели задвижек, шестерни редукторов.
- Автомобильная промышленность — полуоси, карданные валы, шестерни КПП.
- Судостроение — валопроводы, гребные валы.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колесные пары.
- Тяжёлое оборудование — штоки прессов, плунжеры, шпиндели станков.
- Агрегатное производство — валы насосов, компрессоров, вентиляторов.
- Военная промышленность — детали бронетехники, опорные валы, шестерни трансмиссий.
- Металлургия — валки, шпиндели прокатных станов.
Благодаря высокой прочности и износостойкости, сталь 40Х идеально подходит для деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и вибраций. После азотирования или цементации поверхность может быть дополнительно упрочнена, что позволяет использовать её в узлах трения.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести уточнение механических свойств на образцах от партии.
- При резке использовать абразивные круги или газовую резку с последующей зачисткой.
- После механической обработки — обязательная термообработка (если требуется).
- При эксплуатации в условиях низких температур — проводить контроль ударной вязкости.
- Для повышения износостойкости — применять поверхностное упрочнение (ТВЧ, азотирование, наплавку).
Контроль качества
Каждая партия круга 40Х 200 мм проходит входной контроль:
- Визуальный осмотр поверхности.
- Измерение геометрических размеров.
- Механические испытания (на разрыв, ударную вязкость).
- Спектральный анализ химического состава.
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы получите продукцию, соответствующую ГОСТам, с полным пакетом сопроводительных документов и сертификатами качества.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям доставки. Мы работаем с оптовыми и розничными заказами по всей России.
