- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?20 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов
Стальной круг 40Х ?20 мм — это горячекатаный или калиброванный прокат из легированной конструкционной стали марки 40Х, соответствующей требованиям ГОСТ 4543–71. Данный вид металлопроката широко применяется в машиностроении, приборостроении, энергетике и других отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости деталей. Благодаря оптимальному химическому составу и комплексу механических свойств, круг 40Х идеально подходит для изготовления валов, шестерён, шпинделей, осей, болтов и других деталей, работающих под динамическими и знакопеременными нагрузками.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543–71)
- Тип проката: Круг
- Диаметр: 20 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный или калиброванный (в зависимости от исполнения)
- Класс точности: Обычная точность (по умолчанию), возможна поставка в высокоточном исполнении (класс Б)
- Длина заготовки: От 2 до 6 метров (стандартная длина — 6 м)
- Метод поставки: Мерная длина, немерная длина, в бухтах (при диаметре до 10 мм — не применимо к 20 мм)
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543–71)
Марка стали 40Х относится к группе хромистых сталей. Буква «Х» в обозначении указывает на наличие хрома, а цифра «40» — на среднее содержание углерода в сотых долях процента (то есть около 0,40 %). Химический состав стали 40Х регламентируется ГОСТ 4543–71 и включает следующие элементы:
| 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 |
| Арсен (As) | ? 0,080 |
Присутствие хрома в составе стали повышает её прокаливаемость, улучшает механические свойства после термообработки, а также увеличивает сопротивление коррозии и износу. Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность, а кремний и марганец способствуют раскислению стали и повышению её пластичности.
Механические свойства стали 40Х
Механические свойства стали 40Х зависят от состояния поставки и термической обработки. Ниже приведены данные для стали в состоянии после улучшения (закалка + высокий отпуск):
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 9 |
| Относительное сужение (?), % | ? 45 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 59 |
| Твёрдость (HB, не более) | 255 |
После термообработки сталь 40Х приобретает высокую прочность при сохранении достаточной пластичности и вязкости. Это делает её идеальной для деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам. Благодаря хорошей прокаливаемости, свойства сохраняются по всему сечению детали, включая сердцевину.
Физические свойства стали 40Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,25·10?? |
| Теплопроводность, Вт/(м·°С) | 42 (при 100?°C) |
| Коэффициент линейного расширения (?), 1/°С | 11,5·10?? (в интервале 20–100?°C) |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°С) | 475 (при 100?°C) |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в условиях умеренных температур (от –40 до +400?°C). При длительном нагреве выше 450?°C наблюдается снижение прочности и устойчивости к ползучести.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Применяются электродуговые методы сварки с использованием электродов типа Э50А, Э55.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) обрабатываемость составляет 75–80?% от обрабатываемости стали 45. После отжига или нормализации обработка улучшается.
- Обработка давлением: Хорошо поддаётся ковке и штамповке в интервале температур 1200–800?°C. Начало ковки — 1200?°C, конец — не ниже 800?°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: Сталь 40Х склонна к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C). Чтобы избежать этого, рекомендуется охлаждение после отпуска в воде или масле.
- Флокеночувствительность: Повышенная. Требуется строгое соблюдение режимов охлаждения после термообработки.
Вес одного метра и количество метров в одной тонне
Масса одного погонного метра круга рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d — диаметр в метрах (0,02 м),
- ? — плотность стали (7850 кг/м?).
Подставляем значения:
m=43,1416?(0,02)2?7850=43,1416?0,0004?7850?2,47 кг/м
Таким образом:
- Масса одного метра круга 40Х ?20 мм — 2,47 кг
- Количество метров в одной тонне:
2,471000?404,86 метров
То есть в одной тонне содержится примерно 405 метров проката диаметром 20 мм.
Область применения
Круг стальной 40Х ?20 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам:
- Машиностроение — изготовление валов, шпинделей, шестерён, осей, штоков, пальцев, болтов и других ответственных деталей.
- Автомобильная промышленность — производство элементов трансмиссии, подвески, рулевых механизмов.
- Судостроение — детали гребных валов, редукторов, механизмов управления.
- Энергетика — роторы, валы насосов и компрессоров, элементы турбинного оборудования.
- Приборостроение — прецизионные детали, работающие под нагрузкой.
- Военная и оборонная промышленность — элементы бронетехники, артиллерийских систем, опорные узлы.
- Сельхозмашины — валы мотовил, редукторы, навесное оборудование.
- Железнодорожное машиностроение — оси колёсных пар, элементы тормозных систем.
- Нефтегазовое оборудование — штанги, шпиндели, соединительные элементы.
- Робототехника и автоматизация — валы приводов, оси роботов, крепёж.
Благодаря возможности упрочнения поверхностного слоя (цементация, азотирование, поверхностная закалка ТВЧ), сталь 40Х может использоваться в узлах с высокими требованиями к износостойкости. После азотирования поверхностная твёрдость может достигать 900–1000 HV, что делает её пригодной для работы в условиях абразивного износа.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных свойств сталь 40Х подвергается следующим видам термообработки:
- Улучшение (закалка + отпуск):
- Закалка: 860–880?°C в масло, охлаждение.
- Отпуск: 500–600?°C, охлаждение на воздухе.
- Результат: высокая прочность и вязкость.
- Поверхностная закалка ТВЧ:
- Нагрев до 850–900?°C с последующим охлаждением водой.
- Глубина закалённого слоя — 1,5–3 мм.
- Повышает износостойкость при сохранении вязкой сердцевины.
- Азотирование:
- Температура 500–550?°C, продолжительность 30–60 часов.
- Поверхностная твёрдость — до 1000 HV.
- Увеличивает коррозионную стойкость.
Дополнительные сведения
- Круг 40Х ?20 мм поставляется в виде прутков длиной 6 метров, упакованных в связки.
- На поверхности не допускаются трещины, плены, закаты, рванины и другие дефекты, снижающие прочность.
- Допуски по диаметру и овальности соответствуют ГОСТ 2590–2006 (для горячекатаного) или ГОСТ 7417–75 (для калиброванного).
- Возможна поставка с механическими испытаниями, сертификатом качества 3.1 по EN 10204.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие продукции всем нормативным требованиям, оперативную отгрузку и индивидуальный подход к каждому клиенту.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по наличию, срокам поставки и условиям сотрудничества.
