Сталь 40Х: характеристики, расшифровка, химический состав
| Страна | Стандарт | Описание | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Россия | ГОСТ 4543-2016 | Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 8731-74 | Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 8733-74 | Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 10702-2016 | Прокат из качественной конструкционной углеродистой и легированной стали для холодного выдавливания и высадки. Технические условия | ||||||||||
Характеристики стали 40Х
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | Оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности |
Сталь 40х расшифровка маркировки:
- «40» - наличие основного элемента, углерода - 0,44 %.
- Содержание железа в сплаве - основное.
- «Х» - наличие хрома - 1,1 %.
Химический состав 40Х
Массовая доля элементов стали 40Х по ГОСТ 4543-2016
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Mo (Молибден) |
Ni (Никель) |
V (Ванадий) |
Ti (Титан) |
Cu (Медь) |
N (Азот) |
W (Вольфрам) |
Fe (Железо) |
| 0,36 - 0,44 | 0,17 - 0,37 | 0,5 - 0,8 | < 0,04 | < 0,04 | 0,8 - 1,1 | < 0,11 | < 0,3 | < 0,05 | < 0,03 | < 0,3 | < 0,012 | < 0,2 | остальное |
CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo +V)/5 + (Ni + Cu)/15. Химический состав может быть изменён по договорённости. Эм = 0,3Cr + 0,5Ni + 0,7Cu. Для цементируемых сталей допускается Al > 0,02. Содержание P может быть изменено по согласованию. По согласованию: Ca < 0,003.
Учитывая сложность производства данной стали, точный процент содержания углерода не определён, и колеблется в диапазоне 0,36 % - 0,44 %. Основная легирующая добавка – хром, от 0,8 % до 1,1 %. Именно этот элемент формирует основные характеристики сплава. Несмотря на то, что содержание никеля, марганца и кремния невелико – до 1,0 %, они влияют на свойства стали при эксплуатации изделий из неё.
Небольшое содержание меди (до 0,035 %) существенного влияния на характеристики не оказывает. Концентрация вредных добавок (серы, фосфора) находится под строгим контролем.
Механические свойства стали 40Х
Данная сталь характеризуется прочностью и большой степенью твёрдости (217 Мпа). Изделия из неё способны нести большие нагрузки, и не разрушаться. При введении в состав хрома, сплав приобретает стойкость к коррозии.
Плотность 40х равна 7820 кг/м³. В зависимости от температуры меняются предел текучести и модуль упругости. При использовании этой стали необходимо учитывать ее минусы. Процесс закалки повышает хрупкость, и снижает устойчивость к механическим нагрузкам. Большая подверженность к образованию флокенов.
Свойства по стандарту ГОСТ 4543-2016
| Тип образца | Образец | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2 |
| Продольный | Термически обработанный | > 785 | > 980 | > 10 | > 45 | > 59 |
Свойства по стандарту ГОСТ 8731-74
| Сортамент | Группа | Толщина стенки, мм | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Твердость, НВ | Диаметр отпечатка, мм |
| Труба | В | < 10 | > 657 | > 9 | < 269 | > 3,7 |
| Труба | В | > 10 | > 657 | > 9 | < 269 | > 3,7 |
Свойства по стандарту ГОСТ 8733-74
| Сортамент | Толщина стенки, мм | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Твердость, НВ | Диаметр отпечатка, мм |
| Труба | < 10 | > 618 | > 14 | - | - |
| Труба | > 10 | > 618 | > 14 | < 217 | > 4,1 |
Свойства по стандарту ГОСТ 10702-2016
| Состояние | Тип | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Группы осадки |
| Нагартованное | Нагартованный калиброванный и калиброванный со специальной отделкой | > 690 | > 5 | > 40 | 50,66,66T,66И |
| Нагартованное | Нагартованный калиброванный и калиброванный со специальной отделкой | > 690 | > 5 | > 40 | - |
Физические свойства 40Х
Свойства по стандарту ГОСТ 4543-2016
* Типичное значение свойства для низкоуглеродистой и низколегированной стали. Эта величина не предусмотрена стандартами, она носит ориентировочный характер и не может быть использована с целью проектирования.
Технологические свойства марки 40Х
Свойства по стандарту ГОСТ 10702-2016
| Сортамент | Температура применения, °С |
| Гайки | -40 - 450 |
| Шайбы | -40 - 450 |
| Шпильки | -40 - 425 |
Дополнительные характеристики 40Х
Сварка стали 40х
Свариваемость данной стали относят к 4-й группе, и шов часто провоцирует появление трещин. Исходя из этой опасности, 40Х перед сваркой предварительно разогревают.
Помимо этого, выполняют подготовку кромок (при дуговой сварке). При контактно-точечной сварке необходима термообработка.
Также сталь 40х сложна при резке с использованием сварочного оборудования.
Виды обработки 40х
Чтобы улучшить характеристики и эксплуатационные свойства, сталь и изделия подвергают термообработке.
Закалка обеспечивает значительное повышение степени твёрдости, но увеличивает хрупкость, которую снижает отпуск (как и снимает внутреннее напряжение).
Закалку необходимо проводить в масляной среде, что увеличивает качество слоя поверхности. А последующее охлаждение можно выполнять как в масляной, так и в воздушной средах. Охлаждение в воде не рекомендуется, поскольку приводит к образованию окалины.
Форма поставки стали 09Г2С
Поставляется в виде сортового проката, включая фасонный, серебрянки, листа толстого, полосы, прутка: калиброванный и шлифованный, слябов и поковок, трубопроката.
Область применения
Для производства изделий, которые эксплуатируются в условиях нагрузок, и требуют повышенной прочности – оси и полуоси, шестерни, штоки, валы коленчатые и кулачковые, шпиндели, болты, втулки и пр.
Применение стали 40х с учётом характеристик и свойств
Свойства данной стали, обусловленные её характеристиками, определяют широкую сферу использования.
- Благодаря прочности и твёрдости из 40х целесообразно изготавливать листовую продукцию, например, в процессах штампования - холодным или горячим методом. Стальные листы подходят для обшивки каркасов.
- Эти же качества позволили использовать поковки и слябы в качестве основы для изготовления деталей, эксплуатация которых предполагает большие нагрузки.
- Антикоррозионные свойства позволяют производство трубной продукции (в системах отопления, для транспортирования агрессивных рабочих сред.
- Прокат из стали 40х незаменим в машиностроении – производство разнообразных деталей.
- После термообработки 40х подходит для изготовления валов, зубчатых изделий, болтов и пр.
Аналоги 40Х
Марка: 40Х (аналоги: 38ха, 40хс, 40хн, 40хф, 40хр, 45х)
Найдено в торговом каталоге metal.place
