- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?50 мм, ГОСТ 2590-2007, ГОСТ 4543-2016
Основные технические характеристики
Марка стали: 40Х
Тип проката: Круг
Диаметр: 50 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2007 (сортамент), ГОСТ 4543-2016 (технические условия на легированную конструкционную сталь)
Способ производства: Горячекатаный / калиброванный (в зависимости от поставки)
Класс прочности: Повышенной прочности, легированная конструкционная сталь
Назначение: Для изготовления ответственных деталей машин и механизмов, подвергаемых термической обработке
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-2016), %
Сталь марки 40Х относится к группе легированных конструкционных сталей, легированных хромом. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства после термообработки.
| 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 способствует улучшению прокаливаемости, повышает прочность и твёрдость стали после закалки и отпуска. Углерод в пределах 0,4% обеспечивает хорошую твёрдость при сохранении достаточной вязкости. Низкое содержание серы и фосфора снижает склонность к хрупкости и горячеломкости.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические свойства стали 40Х определяются при испытаниях на растяжение, ударную вязкость и твёрдость. Приведённые значения соответствуют нормам ГОСТ 4543-2016 для диаметра до 100 мм.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | 980 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | 785 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | ? 9% |
| Относительное сужение, ? | ? 45% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), KCU | ? 59 Дж/см? |
| Твёрдость после отпуска (HB) | 217–255 |
Примечание: Механические свойства достигаются только после термической обработки. В состоянии поставки (горячекатаном) прочностные характеристики ниже.
Физические свойства стали 40Х
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (при растяжении), E | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига, G | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 475 Дж/(кг·°C) |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 43,3 Вт/(м·°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,24 мкОм·м |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в условиях переменных температур и механических нагрузок, обеспечивая стабильность геометрии и эксплуатационных характеристик.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 40Х ограниченно свариваема. Сварка возможна при подогреве до 200–300?°C и последующем отпуске. Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин из-за повышенного содержания углерода и хрома. Рекомендуется применять электроды типа Э-12Х13 и Э-10Х5МФ.
Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (горячекатаном) обрабатываемость — удовлетворительная. После улучшения (закалка + отпуск) твёрдость повышается, что снижает скорость резания. Рекомендуется использовать твёрдосплавные пластины и охлаждение. Относительная обрабатываемость — 0,75 по сравнению со сталью 45.
Обработка давлением:
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — на воздухе. Не рекомендуется медленное охлаждение из-за риска образования крупного зерна.
Шлифуемость:
Хорошая, особенно после отпуска. Возможна полировка до высокого класса чистоты поверхности.
Коррозионная стойкость:
Низкая. Сталь 40Х не является нержавеющей. Подвержена атмосферной коррозии. При длительном хранении требуется защита (смазка, упаковка, складские условия).
Вес и расчётные данные
Вес 1 метра погонного круга ?50 мм:
Рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
d=0,05 м — диаметр,
?=7850 кг/м? — плотность.
m=43,1416?(0,05)2?7850=43,1416?0,0025?7850?15,41 кг/м
Итого:
- Вес 1 метра круга 40Х ?50 мм — 15,41 кг
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
15,411000?64,89 м
То есть, в одной тонне содержится примерно 64,9 метра проката.
Область применения
Круг из стали 40Х диаметром 50 мм находит широкое применение в машиностроении, энергетике, транспортном и оборонном секторах благодаря высокой прочности, износостойкости и надёжности после термообработки.
1. Машиностроение
Из стали 40Х изготавливают:
- Валы — коленчатые, распределительные, промежуточные, шпиндели
- Шестерни — крупные и средние, работающие под нагрузкой
- Штоки гидроцилиндров
- Оси и пальцы — в узлах подвески, рулевых механизмах
- Болты и шпильки повышенной прочности (класс прочности 10.9 и выше)
2. Энергетика и нефтегазовая отрасль
- Штанги насосов в нефтедобывающей отрасли
- Детали насосов и компрессоров
- Крепёж для арматуры высокого давления
3. Автомобильная и железнодорожная отрасли
- Полуоси и карданные валы
- Элементы подвески
- Колёсные диски (в составе сборных узлов)
4. Военная и оборонная промышленность
- Детали башен и ходовой части бронетехники
- Оси и пальцы гусеничных траков
- Крепёж для броневых конструкций
5. Сельскохозяйственная техника
- Валы мотовил и жаток
- Оси колёс и навесного оборудования
- Шестерни трансмиссии
6. Промышленное оборудование
- Роторы дробилок и мельниц
- Оси конвейеров
- Кронштейны и опоры под нагрузкой
7. Металлургия и горнодобывающая отрасль
- Штоки прессов
- Оси валков
- Элементы крепления оборудования
8. Судостроение
- Валопроводы
- Крепёжные элементы
- Детали рулевых механизмов
9. Авиационное машиностроение (вспомогательные узлы)
- Оси и пальцы шасси
- Крон тейны крепления
- Рычаги управления
10. Прочие отрасли
- Изготовление инструмента (оснастка, оправки)
- Конструкции с повышенными требованиями к прочности
- Элементы крановых механизмов
Термическая обработка и режимы
Для достижения оптимальных свойств сталь 40Х подвергается улучшению — закалке с последующим высоким отпуском.
Режим улучшения:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в воде или масле
- Отпуск: 500–600?°C, выдержка, охлаждение на воздухе
После такой обработки структура стали — сорбит отпуска, обеспечивающий высокую прочность и вязкость.
Альтернативные режимы:
- Цементация — при необходимости поверхностной твёрдости (редко, так как хром снижает проникновение углерода)
- Азотирование — для повышения износостойкости и коррозионной стойкости поверхности
Качество и контроль
Продукция изготавливается в соответствии с требованиями:
- ГОСТ 4543-2016 — по химическому составу и механическим свойствам
- ГОСТ 2590-2007 — по размерам и предельным отклонениям
- ГОСТ 7565-81 — методы испытаний (химический анализ, механические испытания)
- ГОСТ 1497-84 — испытания на растяжение
- ГОСТ 9454-78 — определение ударной вязкости
Каждая партия сопровождается паспортом качества, в котором указаны:
- Марка стали
- Диаметр и длина
- Результаты химического анализа
- Механические свойства
- Режим термообработки (если применялся)
- Номер плавки
Условия хранения и транспортировки
- Хранение — в закрытых складах, на поддонах, без контакта с землёй
- При хранении на открытом воздухе — под навесом, с защитой от осадков
- Не допускается контакт с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли)
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий
- При погрузке — исключить удары, царапины, деформацию
Преимущества стали 40Х
- Высокая прочность и износостойкость после термообработки
- Хорошая прокаливаемость благодаря хрому
- Умеренная стоимость по сравнению с высокоlegированными сталями
- Широкая доступность и отработанная технология обработки
- Длительный срок службы в ответственных узлах
Заключение
Круг стальной 40Х ?50 мм — это надёжный и проверенный временем материал для производства деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, динамических и ударных воздействий. Благодаря сбалансированному химическому составу и стабильным механическим свойствам, он остаётся одним из самых востребованных видов проката в тяжёлом машиностроении и смежных отраслях.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с соблюдением всех норм качества и стандартов. Мы гарантируем наличие продукции на складе, оперативную отгрузку и профессиональную консультацию по применению.
Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите точный расчёт, условия поставки и помощь в подборе аналогов
