Расшифровка стали марки 40хн: Сталь 40ХН – расшифровка и характеристики
alexxlab | 13.02.2023 | 0 | Разное
Сталь 40ХН – характеристики, ГОСТ, термообработка
Сталь 40ХН – характеристики, ГОСТ, термообработка- Обновлено 10 октября 2020 г.
Хромоникелевая легированная сталь 40ХН относится к классу конструкционных материалов, предназначенных для изготовления ответственных износостойких деталей, элементов и конструкций в машиностроении и строительстве. Наличие хрома и никеля в химическом составе сплава придает материалу антикоррозионные свойства и красивый серебристый цвет.
Кроме этого легирование металла обеспечивает повышенное сопротивление истиранию, но при этом сталь способна к пайке, штамповке и механической металлообработке. Прочность и стойкость к механическим воздействиям при относительно невысокой стоимости делают этот материал очень востребованным для нужд промышленности.
Химический состав стали
Маркировка 40ХН означает среднее количество углерода (C) менее одного процента, более 0,4% хрома (Cr) и 1,0% никеля (Ni). Точный химический состав регламентируется ГОСТ 4543-71 и должен содержать:
- никеля (Ni) 1,0-1,4%;
- марганца (Mn) 0,5-0,8%;
- хрома (Cr) 0,45-0,75%;
- углерода (C) 0,36-0,44%;
- кремния (Si) 0,17-0,37%;
- серы (S) и фосфора (P) не более 0,035%.
К отечественным аналогам этого сплава по химическому составу и механическим свойствам следует отнести марки сталей 45ХН, 50ХН, 30ХГВТ, 40ХНМ и 38ХГН.
Из зарубежных сортов марке 40ХН соответствует следующим маркировкам:
- 40CrNi – Китай;
- 3135 и 3140H – США;
- 36NiCr6 и 40NiCr6 – Германия;
- 35NC6 – Франция;
- SNC236 – Япония;
- 40CrNi12 – Румыния;
- 2530 – Швеция.
Свойства и состав зарубежных сталей не являются точным соответствием по составу, но в большинстве случаев аналогичны по физико-техническим характеристикам.
Свойства легированной конструкционной стали 40ХН
Температура нагрева для начала кузнечной обработки составляет 1250˚C, завершение ковки при 850˚C. При поперечном сечении заготовки до 50 мм охлаждение необходимо проводить на воздухе, до 200 мм в корытообразной мульде, более 200 мм в постепенно остывающей печи. Сталь относится к категории трудно свариваемых материалов и требует предварительного нагрева при любом виде сварочной обработки.
Удельный вес стали марки 40ХН составляет 7820 кг/м3 при твердости 207 МПа и временном сопротивлении на разрыв 690 МПа.
Область применения
Технические и физические характеристики, которыми обладает сталь марки 40ХН, позволяют широко использовать этот сплав в машиностроении и других промышленных отраслях, связанных с металлообработкой, выпуском механизмов и деталей машин. Из этого металла изготавливают:
- оси, валы, цилиндры и соединительные муфты;
- прокатные валки станов;
- зубчатые колеса механизмов;
- штоки, рычаги и шатуны;
- соединительные и фиксирующие элементы;
- другие детали с повышенными требованиями к прочности и износостойкости.
Марка 40ХН хорошо переносит вибрационные, динамические и ударные нагрузки. Поэтому используется при изготовлении специального оборудования и отдельных узлов машин, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях.
Виды поставок металлопроката
Легированная конструкционная сталь 40ХН поставляется на рынок металлов в виде:
- круга и прутка;
- квадрата;
- шестигранника;
- полого цилиндра;
- полосы.
Кроме этого существует возможность заказать у производителя изготовление отливок необходимой формы и размеров. В виде листа, трубного и фасонного проката 40ХН не поставляется.
Получить дополнительную информацию о материале и оформить заказ на поставку можно на сайте или по телефону. Отгрузка металлопроката производится на условиях предварительной оплаты за материал. Доставка осуществляется по всей территории России или металл отгружается на самовывоз.
Оцените статью:
Рейтинг: 0/5 – 0 голосов
Ещё статьи по теме:
Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ, расшифровка
Сталь – сплав железа с примесью различных элементов, среди которых основным является углерод, содержание которого варьируется в диапазоне от 0,1 до 2,14%. Что не мало важно сплав железа, содержащий в составе более 0,6% углерода, относится к классу высокоуглеродистых, что положительно отражается на их прочности, в свою очередь снижая пластичность.
Сталь, в состав которой входят легирующие элементы, и содержащая не менее 45% железа, является легированной, и именно к таким типам сплава сталь 40ХН и относится.
Сталь 40ХН
Содержание
Описание и история сплава
Название сплава расшифровывается как хромоникелевая конструкционная легированная сталь. За качество стали 40ХН отвечает ГОСТ 4543-71, который относит его к классу высокопрочных сталей для применения в конструкционных целях (хромоникелевый стальной сплав с легирующими элементами). То есть для получения изделий, применяемых при машиностроении и строительстве. Внедрение никеля в состав сплава — улучшает показатель химической устойчивости.
Скачать ГОСТ 4543-71
Данный факт впервые был представлен общественности во Франции химиком Жозефом Луи Прустом в 19-ом веке. Он выдвинул теорию о том, что железные метеориты практически не поддаются процессу коррозии из-за входящего в их состав никеля.
Механические свойства стали 40ХН
Спустя два десятка лет с того момента, Майкл Фарадей впервые изготовил сплав с соединениями железа и никеля, который отличался высокой устойчивостью к процессу коррозии.
Однако получить сплав с улучшенными характеристиками по упругости, антикоррозийными свойствами и прочностью к механическому воздействию удалось лишь после химического вывода ковкого никеля. По характеристикам 40ХН имеет большую устойчивость к коррозийному процессу за счет добавления в состав хрома, который также усиливает прочностные свойства стали.
Состав 40ХН
40 ХН – сталь, имеющая в составе такие элементы как углерод – в процентном соотношении от 0,36% до 0,44% (один из самых важных элементов), марганец от 0,5% и вплоть до 0,8%, вкрапления никеля в соотношении от 1% до 1,4%, порошок кремния от 0,17% до 0,37%, элементы серы и фосфора – каждый из которых не превышает 0,035%, также соединения хрома от 0,45 до 0,75% и добавление 0,3% меди. Сталь 40ХН относится к высококачественным легированным сталям в первую очередь из-за содержания фосфора и серы менее 0,36% в процентном соотношении.
Химический состав стали 40ХН
Применение
Основной областью применения стали 40ХН является производство деталей для механизмов, эксплуатируемых в условиях постоянной нагрузки, когда механизмы работают при больших скоростях скольжения и высокой вибрации.
- Буровой вал из стали 40ХН
- Цильпебс стальной, произведенный из марки 40ХН
И даже такие серьезные детали, как трубопроводная арматура, роторные, коленчатые и редукторные валы, применяющиеся при авиастроении, детали двигателей воздушного охлаждения и исполинских деталей, работающих при температурах свыше 500 градусов по Цельсию, изготавливаются из этого материала.
Если проще, то особенности стали 40ХН делают ее пригодной для изделий, одними из свойств которых должны быть прочность и вязкость материала.
Толщина у стенок изделия, состоящего из этого материала, не должна превышать порог в 120 миллиметров.
Процесс сварки
Сварочная деятельность с легированными сталями довольно трудна, в связи с особенностями, вызывающими образования хрупких элементов в околошовной зоне из-за закалки (то есть сварка должна исполняться по определенной технологии). В лучшем случае проводить сварочные работы лучше перед отпуском изделия при прогреве или перед отжигом, но исключительно после сварки. Температурное воздействие на сплав 40ХН заключается в закаливание сплава, сопровождающееся дальнейшим отпуском изделия. После таких манипуляций свойства стали приобретают удвоенную выносливость к образованию трещин по сравнению с состоянием до сварочных работ. Предел выносливости стали же возрастает в 6 раз.
Для сварки элементов, изготовленных из этой стали, требуется первоначально добиться твердости Н=2860-3020 МПа. В этом помогает термообработка стали 40ХН, с последующим отпуском в температурах от 550 до 860 градусов Цельсия. Далее изделие подвергается повторному нагреву в электропечи при температурах от 350 до 400 градусов Цельсия.
Лист стали 40ХН
Затем производится сам процесс сварки в два слоя с обязательной зачисткой от шлака швов в режиме силы сварочного тока от 160 до 200 А. Не мало важно чтобы ток был постоянным с обратной полярностью. Для сварки обычно применяются высококачественные электроды с маркировкой УОНИ 13/55 типа Э50А с диаметром в 4 миллиметра и катетом шва в 8 миллиметров.
Обработка и закалка
После сварочных работ готовая деталь охлаждается за счет понижения температуры при отключении печи, при этом находясь под чутким контролем. В результате таких манипуляций полученный на изделии шов при рентгеновском облучении покажет отсутствие дефектов. Наличие поверхностных трещин проверяется зачисткой и шлифовкой швов с последующим нанесением слоя кислоты.
Также качество сварочного соединения проверяется современными макрошлифами.
Изготовленные с применением подобной технологии изделия успешно проходят макроисследования при котором выявляются плотность строения наплавленного металла в зоне сварочного шва и ближайших к нему зон.