Расшифровка 40хн2ма – Сталь 40ХН2МА. Характеристики, применение, цены и аналоги

alexxlab | 11.02.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Стали 40ХН2МА и 40ХНМА: характеристики, расшифровка, состав, применение

Легированные сплавы получили самое широкое распространение по причине высоких эксплуатационных характеристик. Сталь 40ХН2МА и сталь 40ХНМА относятся к группе конструкционных металлов со средней концентрацией легирующих элементов. Расшифровка, которая проводится в соответствии с ГОСТ 19281-2014, позволяет определить количество основных химических элементов, а описание – область применения и другие качества.

Стали 40ХН2МА и 40ХНМА

Характеристика и химический состав материалов

Добавление в состав определенных веществ позволяет существенно изменить основные свойства металла. Рассматриваемые стали 40ХН2МА и 40ХНМА имеют следующий химический состав:

  1. В качестве основного элемента принял углерод, так как даже незначительно изменение его концентрации может привести к повышению или снижению прочности, пластичности и других качеств. Сталь 40ХН2МА и 40ХНМА характеризуются повышенной концентрацией углерода, показатель находится в диапазоне от 0,37% до 0,44%.
  2. Легирование проводится хромом и молибденом. Концентрация первого вещества составляет 0,6-0,9%. Сталь 40ХН2МА, характеристики которой определяют устойчивость к воздействию жара, имеет 0,15-0,25% молибдена. Сталь 40ХНМА, характеристики которой практически идентичны, имеет молибдена менее 0,1%.
  3. В состав также вхожи кремний (0,17-0,37%), марганец (0,5-0,8%) и некоторые другие вещества в небольшом составе.

Физические свойства стали 40

Как ранее было отмечено, во многом механические свойства определяются количество углерода. Слишком большая концентрация этого элемента приводит к повышению твердости и прочности, но снижает степень свариваемости.

Скачать ГОСТ 19281-2014

Если нужно провести сварку подобных металлов, то заготовка предварительно подогревается, работа проводится только при применении технологии РНД. Образующуюся деталь подвергают термической обработке, так как полученные швы хрупкие и не устойчивые к вибрационным нагрузкам. Твердость без проведения термической обработки составляет 269 МПа. Может проводится ковка и закалка, отпуск. Добавление молибдена определяет устойчивость к высокой температуре, поэтому нагрев на момент термической обработки проводится до 1000 градусов Цельсия и выше.

Аналоги стали 40ХН2МА

Применение в производстве

Сталь 40ХНМА и Ст 40ХН2МА в большинстве случае используются для получения цельнокатаных колец, клапанов или коленчатых валов, болтов и других крепежных материалов. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре до 500 градусов Цельсия. На производство может поступать в виде следующих заготовок:

  1. Калиброванного прутка.
  2. Сортового проката.
  3. Поковок.
  4. Валка.
Поковок из стали 40ХН2МА
Круг стальной

Как правило, применяется сталь 40ХН2МА и 40ХНМА для получения деталей, которые эксплуатируются в тяжелых условиях. Примером назовем элементы ДВС, на которые оказывается воздействие повышенной температуры, давление и постоянная или переменная нагрузка. Закалка и отпуск существенно повышают устойчивость поверхности к истиранию и деформации. Сплав применяется также при изготовлении основных элементов различных других ответственных механизмов, к примеру, редуктора.

Термообработка

Проводимая термообработка стали 40ХН2МА существенно расширяет ее область применения.

Чаще всего заготовки или конечные изделия подвергают:

  1. Закалке – процесс перестроения кристаллический решетки и насыщения поверхностного слоя углеродом, увеличения плотности структуры металла под воздействием высокой температуры и быстром охлаждении. В большинстве случаев металл закаливается для повышения твердости поверхностного слоя. Ответственные изделия охлаждаются в масле, которое обеспечивает равномерное снижение температуры. При использовании воды может образоваться окалина и придется выполнять финишную обработку.
  2. Отпуск – процесс, который способен снизить внутренние напряжения, возникающие после закалки. Как правило, закалка приводит к повышению хрупкости. Температуры отпуска значительно ниже, нагревается изделие постепенно, охлаждение может проходить в различных средах. Валы и другие ответственные детали после закалки всегда подвергаются отпуску, так как возникающая нагрузка может привести к появлению структурных трещин и снижению прочности.
  3. Может проводится для уплотнения структуры ковка. При сечении менее 80 мм заготовку дополнительно подвергают отжигу и двум переохлаждениям, а также отпуску. За счет этого получается поверхность с большим показателем износостойкости.

Для обработки рассматриваемого сплава требуется специальное оборудование. Зачастую применяются электродуговые печи, которые характеризуются компактными размерами и высоким КПД. Подобная сталь 40ХН2МА и 40ХНМА не склонна к отпускной хрупкости, поэтому получаемые детали могут прослужить в течение длительного периода даже в тяжелых эксплуатационных условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

40ХН2МА сталь свойства

σ4551/10000=686 МПа, σ4551/1000=137 МПа, σ5901/10000=13 МПа, σ5901/1000=29 МПа.

Механические свойства стали 40ХН2МА

ГОСТ

Состояние поставки, режим термообработки

Сечение, мм

КП

σ0,2 (МПа)

σв(МПа)

δ5 (%)

ψ %

KCU (Дж / см2)

НВ, не более

 ГОСТ 4543-71
 

Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода

25

-

930

1080

12

50

78

-

Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло.

25

-

835

980

12

55

98

-

 ГОСТ 8479-70
       

 Поковки. Закалка. Отпуск
       

500-800

440

440

635

11

30

39

197-235

300-500
500-800

490

490

655

12
11

35
30

49
39

212-248

100-300
300-500

540

540

685

13
12

40
35

49
44

223-362

100-300
300-500
500-800

590

590

735

13
12
10

40
35
30

49
44
39

235-277

100-300
300-500

640

640

785

12
11

38
33

49
44

248-293

100-300

685

685

835

12

38

49

262-311

До 100
100-300

735

735

880

13
12

40
35

59
49

277-321

До 100
100-300

785

785

930

12
11

40

35

59
49

293-331

Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С

σ0,2 (МПа)

σв(МПа)

δ5 (%)

ψ %

KCU (Дж / см2)

HB

       Закалка 850 °С, масло

200
300
400
500
600

1600
1470
1240
1080
860

1750
1600
1370
1170
960

10
10
12
15
20

50
50
52
59
62

59
49
59
88
147

525
475
420
350
275

Механические свойства стали 40ХН2МА при повышенных температурах

Температура испытаний, °С

σ0,2 (МПа)

σв(МПа)

δ5 (%)

ψ %

KCU (Дж / см2)

      Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С.

 20
250
400
500

950
830
770
680

1070
1010
950
700

16
13
17
18

58
47
63
80

78
109
84
54

      Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный.
Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с

700
800
900
100
1100
1200

-
-
-
-
-

-

185
89
50
35
24
14

17
66
69
75
72
62

32
90
90
90
90
90

-
-
-
-
-
-

Предел выносливости стали 40ХН2МА

σ-1, МПА

J-1, ÌÏÀ

n

Термообработка

 447
392
519

274
235

106

Сечение 100 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 580 °C, σв=880 МПа.
Сечение 400 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 610 °C, σв=790 МПа,
σ0,2=880 МПа, σв=1080 МПа

 

Ударная вязкость стали 40ХН2МА KCU

, (Дж/см2)

 Т= +20 °С

Т= -40 °С

Т= -60 °С

Термообработка

103

93

59

Закалка 860 °С, масло. Отпуск 580 °С

Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от сечения

Сечение, мм

Место вырезки образца

σ0,2 (МПа)

σв(МПа)

δ4 (%)

ψ %

KCU (Дж / см2)

HRCЭ

        Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С

 40
60
80
100
120

Ц
Ц
1/2R
1/2R
1/3R

880
830
730
670
630

1030
980
880
850
830

14
16
17
19
20

57
60
61
61
62

118
127
127
127
127

33
32
29
26
25

        Закалка 850 °С, масло. Отпуск 540-660 °С

до 16
16-40
40-100
100-160
160-250

Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

1000
900
800
700
650

1200-1400
1100-1300
1000-1200
900-1100
850-1000

9
10
11
12
12

-
-
-
-
-

90
50
60
60
60

-
-
-
-
-

Прокаливаемость стали 40ХН2МА

Расстояние от торца, мм

Примечание

1,5

3

6

9

12

15

21

27

33

42

Закалка 840 °С

 49-59,5

40,5-60

50-60

50-59,5

49-59

48-59

45-56

41,5-53

41-50,5

36,5-48,5

Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Количество мартенсита, %

Критическая твердость, HRCэ

Критический диаметр в воде

Критический диаметр в масле

 50
90

44-47
49-53

153
137-150

114
100-114

Физические свойства стали 40ХН2МА

T (Град)

E 10- 5 (МПа)

a 10 6 (1/Град)

l (Вт/(м·град))

r (кг/м3)

C (Дж/(кг·град))

R 10 9 (Ом·м)

20

2.15

 

39

7850

 

331

100

2.11

11.6

38

 

490

 

200

2.01

12.1

37

 

506

 

300

1.9

12.7

37

 

522

 

400

1.77

13.2

35

 

536

 

500

1.73

13.6

33

 

565

 

600

 

13.9

31

 

 

 

700

 

 

29

 

 

 

800

 

 

27

 

 

 

Краткие обозначения:

σв

- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

 

å

- относительная осадка при появлении первой трещины, %

σ0,05

- предел упругости, МПа

 

Jê

- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

σ0,2

- предел текучести условный, МПа

 

σизг

- предел прочности при изгибе, МПа

δ5,δ4,δ10

- относительное удлинение после разрыва, %

 

σ-1

- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа

σсж0,05 и σсж

- предел текучести при сжатии, МПа

 

J-1

- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа

ν

- относительный сдвиг, %

 

n

- количество циклов нагружения

sв

- предел кратковременной прочности, МПа

 

R и ρ

- удельное электросопротивление, Ом·м

ψ

- относительное сужение, %

 

E

- модуль упругости нормальный, ГПа

KCU и KCV

- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2

 

T

- температура, при которой получены свойства, Град

sT

- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа

 

l и ë

- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)

HB

- твердость по Бринеллю

 

C

- удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]

HV

- твердость по Виккерсу

 

pn и r

- плотность кг/м3

HRCэ

- твердость по Роквеллу, шкала С

 

а

- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С

HRB

- твердость по Роквеллу, шкала В

 

σtТ

- предел длительной прочности, МПа

HSD

- твердость по Шору

 

G

- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

xn--402-8cd3de9c.xn--p1ai

Сталь 40ХН2МА - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь 40ХН2МА - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 40ХН2МА

Общие сведения

Заменитель

стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА.

Вид поставки

Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Валки ОСТ 24.013.04.-83, ОСТ 24.013.20-85.

Назначение

КОленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.

Химический состав

Химический элемент

%

Кремний (Si)0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.30
Молибден (Mo)0.15-0.25
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni)1.25-1.65
Фосфор (P), не более0.025
Хром (Cr)0.60-0.90
Сера (S), не более0.025

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB

Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода.

 25 930 1080 12 50 78  

Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло

 25 835 980 12 55 98  

Поковки. Закалка. Отпуск.

КП 440 500-800 440 635 11 30 39 197-235 
КП 490 300-500 490 655 12 35 49 212-248 
КП 490 500-800 490 655 11 30 39 212-248 
КП 540 100-300 540 685 13 40 49 223-262 
КП 540 300-500 540 685 12 35 44 223-262 
КП 590 100-300 590 735 13 40 49 235-277 
КП 590 300-500 590 735 12 35 44 235-277 
КП 590 500-800 590 735 10 30 39 235-277 
КП 640 100-300 640 785 13 38 49 248-293 
КП 640 300-500 640 785 11 33 44 248-293 
КП 685 100-300 685 835 12 338 49 262-311 
КП 735 735 880 13 40 59 277-321 
КП 735 100-300 735 880 12 35 49 277-321 
КП 785 785 785 12 40 59 293-331 
КП 785 100-300 785 785 11 35 49 293-331 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2

Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С

20 950 1070 16 58 78 
250 830 1010 13 47 109 
400 770 950 17 63 84 
500 680 700 18 80 54 

Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с.

700  185 17 32  
800  89 66 90  
900  50 69 90  
1000  35 75 90  
1100  24 72 90  
1200  14 62 90  

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °Сs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB

Закалка 850 °С, масло.

200 1600 1750 10 50 59 525 
300 1470 1600 10 50 49 475 
400 1240 1370 12 52 59 420 
500 1080 1180 15 59 88 350 
600 860 960 20 62 147 275 

Механические свойства в зависимости от сечения

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HRCэ

Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С [160]

Место вырезки образца - центр 40 880 1030 14 57 118 33 
Место вырезки образца - центр 60 830 980 16 60 127 32 
Место вырезки образца - 1/2R 80 730 880 17 61 127 29 
Место вырезки образца - 1/2R 100 670 850 19 61 127 26 
Место вырезки образца - 1/3R 120 630 830 20 62 127 25 

Закалка 850 °С, масло. Отпуск 540-660 °С [108]

Место вырезки образца - центр 1000 1200-1400  90  
Место вырезки образца - центр 16-40 900 1100-1300 10  50  
Место вырезки образца - центр 40-100 800 1000-1200 11  60  
Место вырезки образца - центр 100-160 700 900-1100 12  60  
Место вырезки образца - центр 160-250 650 850-1000 12  60  

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1220, конца 800. Сечения до 80 мм - отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 sB = 560 МПа Ku тв.спл. = 0.7, Ku б.ст. = 0.4.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка

°С

Ac1

730

Ac3

820

Ar3

550

Ar1

380

Mn

320

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка

+20

-40

-60

Закалка 860 С, масло. Отпуск 580 С.

103

93

59

Предел выносливости

s-1, МПа

t-1, МПа

n

sB, МПа

s0,2, МПа

Термообработка, состояние стали

 447

 274

 

 880

 

Сечение 100 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. 

 392

 235

 

 790

 

Сечение 400 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 610 С. 

 519

 

 1Е+6

 1080

 880

 

Прокаливаемость

Закалка 840 С.

Расстояние от торца, мм / HRC э

 1.5

 3

 6

 9

 12

 15

 21

 27

 33

 42

 49-59.5

 40.5-60

 50-60

 50-59.5

 49-59

 48-58

 45-56

 41.5-53

 41-50.5

 36.5-48.5

Кол-во мартенсита, %

Крит.диам. в воде, мм

Крит.диам. в масле, мм

Крит. твердость, HRCэ

50 

153 

114 

44-47 

90 

137-150 

100-114 

49-53 

Коррозионные свойства

 Среда

Температура испытания, °С

Глубина, мм/год

 Вода

 300

 0.05¦0.1

Физические свойства

Температура испытания, °С

20 

100 

200 

300 

400 

500 

600 

700 

800 

900 

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа

215 

211 

201 

190 

177 

173 

 

 

 

 

Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа

84 

81 

77 

73 

68 

66 

 

 

 

 

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)

39 

38 

37 

37 

35 

33 

31 

29 

27 

 

Уд. электросопротивление (p, НОм · м)

331 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура испытания, °С

20- 100 

20- 200 

20- 300 

20- 400 

20- 500 

20- 600 

20- 700 

20- 800 

20- 900 

20- 1000 

Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)

11.6 

12.1 

12.7 

13.2 

13.6 

13.9 

 

 

 

 

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))

490 

506 

522 

536 

565 

 

 

 

 

 

s-metall.com.ua

Cталь 40ХН2МА механические, физические, технологические свойства, химический состав. Сталь 40ХН2МА круг стальной пруток

Справочная информация

Характеристика материала сталь 40ХН2МА.


Марка стали сталь 40ХН2МА ( сталь 40ХНМА )
Заменитель стали сталь 40ХГТ, сталь 40ХГР, сталь 30Х3МФ, сталь 45ХН2МФА
Классификация стали Сталь конструкционная легированная ГОСТ 4543-71
ГП "Стальмаш" поставляет сталь 40ХН2МА в следующих видах металлопроката:
круг ст 40ХН2МА ГОСТ 2590-2006 (ГОСТ 2590-88) круг (пруток) стальной горячекатаный
круг ст 40ХН2МА круг (пруток) калиброванный
шестигранник ст 40ХН2МА ГОСТ 2879-2006 (ГОСТ 2879-88) шестигранник горячекатаный
шестигранник ст 40ХН2МА ГОСТ 8560-78 шестигранник калиброванный
Применение стали 40ХН2МА коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.

Химический состав в % материала сталь 40ХН2МА

C Si Mn Ni S P Cr Mo Cu
0.37 - 0.440.17 - 0.370.5 - 0.81.25 - 1.65до   0.025до   0.0250.6 - 0.90.15 - 0.25до   0.3

Температура критических точек материала сталь 40ХН2МА

Ac1 = 730 ,      Ac3(Acm) = 820 ,       Ar3(Arcm) = 550 ,       Ar1 = 380 ,       Mn = 320

Механические свойства при Т=20oС материала сталь 40ХН2МА

СортаментРазмерНапр.sвsTd5y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Пруток Ж 25 1080 9301250780Закалка и отпуск
    Твердость материала сталь 40ХН2МА   после отжига ,       HB 10 -1 = 269   МПа

Физические свойства материала сталь 40ХН2МА

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.15   39 7850   331
100 2.11 11.6 38   490  
200 2.01 12.1 37   506  
300 1.9 12.7 37   522  
400 1.77 13.2 35   536  
500 1.73 13.6 33   565  
600   13.9 31      
700     29      
800     27      
TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала сталь 40ХН2МА

  Свариваемость:трудносвариваемая.
  Флокеночувствительность:чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь 40ХН2МАВнимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИталияИспанияБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехия
-DIN,WNrJISAFNORBSENUNIUNEBDSMSZPNSTASCSN
4340
9840
G43400
G43406
G98400
Gr.9840
1.6511
1.6565
1.7225
34CrNiMo6
36CrNiMo4
36NiCrMo4
40NiCrMo6
42CrMo4
G36CrNiMo4
35NCD5
35NCD6
36NiCrMo4
40NCD3
42CD4TS
34CrNiMo6
36NiCrMo4
708M40
816M40
817A37
817M37
817M40
818M40
34CrNiMo6
36CrNiMo4
40NiCrMo4KD
35NiCrMo6KB
36NiCrMo4
38NiCrMo4
38NiCrMo4KB
40NiCrMo7
35NiCrMo4
36CrNiMo4
42CrMo4
F.1280

Обозначения:

Механические свойства :
sв- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y- Относительное сужение , [ % ]
KCU- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB- Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r- Плотность материала , [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

свойства, характеристики, применение сплава 40хн2м

Рассматривая химический состав этой стали, стоит отметить относительное большое количество легирующих добавок, которые в данном случае повышают не только коррозионную стойкость материала, но и прочность, значительно снижая вероятность хрупкого разрушения металла под воздействием каких-либо сред или механических нагрузок. Уникальные свойства, которыми обладает высокопрочная хромоникельмолибденовая легированная конструкционная сталь 40хн2ма, находят применение в изготовлении наиболее ответственных деталей промышленных машин и агрегатов: шатунов, клапанов, коленчатых валов и прочих тяжелонагруженных деталей.

Набор химических элементов в данном сплаве подобран следующим образом:

  • Ni – 1,25-1,65%
  • Cr – 0,60-0,90%
  • Mn – 0,50-0,80%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – до 0.30%
  • Mo – 0,15-0,25%
  • P – до 0,025%
  • S – до 0,025%

Сталь 40хн2ма принадлежит к числу трудносвариваемых, т.е. перед сварными работами она требует предварительного подогрева (200-300оС), а также подвергается отжигу после сварки.

Технологические свойства стали 40хн2ма и ГОСТы выпуска

Помимо трудносвариваемости этой легированной стали присуща флокеночувствительность: при нарушении технологии изготовления сплава в материале часто возникают дефекты внутреннего строения, сильно снижающие вязкость и пластичность стали. Температура ковки этого высокопрочного материала – 1200оС (начало процесса) и 800оС (конец процесса). При этом финишным этапом данной обработки будет включать отжиг с перекристаллизацией, 2 переохлаждения и последующий отпуск.

Хромоникельмолибденовый конструкционный сплав 40хн2ма может выпускаться в виде фасонного и сортового проката. В своей работе производители пользуются следующими ГОСТами:

  • ГОСТ 8479-70 и ГОСТ 1133-71 – изготовление поковок и прочих кованых заготовок
  • ГОСТ 103-76 – изготовление полос
  • ГОСТ 14955-77 – производство серебрянки и шлифованного прутка
  • ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 – изготовление калиброванного прутка
  • ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71 – фасонный прокат

Иностранные аналоги данной марки стали представлены в следующей таблице:

Сферы применения легированного сплава 40хн2ма

Благодаря относительно высокому содержанию молибдена, этот материал характеризуется полным отсутствием обратимой отпускной хрупкости. Высокая прочность улучшенной хромоникелевой конструкционной стали 40хн2ма позволяет применять данный сплав для изготовления высокоответственных тяжелонагруженных деталей промышленного оборудования.

Из материала марки 40ХН2МА производят цельнокатаные кольца, ответственные болты, кулачковые муфты, крепежные детали, диски, валки. Материал находит применение и в производстве трубопроводной арматуры, и в изготовлении деталей для авиастроительной промышленности, которые должны выдерживать рабочие температуры до +500оС.

fx-commodities.ru

40ХН2МА :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь 40ХН2МА   ГОСТ 4543-71

Группа стали – хромоникельмолибденовая

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Алюминий

Титан

Ванадий

0,37-0,44

0,17-0,37

0,50-0,80

0,60-0,90

1,25-1,65

0,15-0,25

-

-

-


Ac1

Ac3(Acm)

Ac3(Arcm)

Ar1

730

820

550

380

320


Число твердости, НВ, не более

Отожженный или высокоотпущенный прокат

269

Нагартованный прокат

269


Термообработка

Передел текучести σт,

Н/мм2 (кгс/мм2)

не менее

Временное сопротивление σв,

Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное удлинение δ5,%

Относительное сужение ψ, %

Ударная вязкость KCU,

Дж/см2

(кгс·м/см2)

Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм

Закалка

Отпуск

Температура, оС

Среда охлаждения

Температура, оС

Среда охлаждения

1-й закалки или нормализации

2-й закалки

не менее

850

-

Масло

620

Вода или масло

1)930(95)

2)835(85)

1080(110)

980(100)

12

12

50

55

78(8)

98(10)

25

25


Температура отпуска, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

НВ

%

Закалка 850 ºС, масло

200

300

400

500

600

1600

1470

1240

1080

860

1750

1600

1370

1180

960

10

10

12

15

20

50

50

52

59

62

59

49

59

88

147

525

475

420

350

275


Температура испытания, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

%

Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 580 ºС

20

250

400

500

950

830

770

680

1070

1010

950

700

16

13

17

18

58

47

63

80

78

109

84

54

Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный.

Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с

700

800

900

1000

1100

1200

-

-

-

-

-

-

185

89

50

35

24

14

17

66

69

75

72

62

32

90

90

90

90

90

-

-

-

-

-

-


Сечение, мм

Место вырезки образца

Предел текучести, σ0,2

Временное сопротивление  σв,

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

НRCЭ

МПа

%

Пруток. Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 620 ºС

40

60

80

100

120

Ц

Ц

1/2R

1/2R

1/3R

880

830

730

670

630

1030

980

880

850

830

14

16

17

19

20

57

60

61

61

62

118

127

127

127

127

33

32

29

26

25

Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 540-560 ºС

до 16

16-40

40-100

100-160

160-250

Ц

Ц

Ц

Ц

Ц

1000

900

800

700

650

1200-1400

1100-1300

1000-1200

900-1100

850-1000

9

10

11

12

12

-

-

-

-

-

90

50

60

60

60

-

-

-

-

-


Предел выносливости

Состояние стали

σ-1, МПа

τ-1, МПа

447

392

512(n=106)

274

235

Сечение 100 мм. Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 580 ºС, σв=880 МПа

Сечение 400 мм. Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 610 ºС, σв=790 МПа

σ0,2=880 МПа, σв=1080 МПа


Температура, ºС

Термообработка

20

-40

-60

Ударная вязкость KCU, Дж/см2

103

93

59

Закалка 860 ºС, масло. Отпуск 580 ºС


Расстояние от торца, мм

Примечание

1,5

3

6

9

12

15

21

27

33

42

Закалка 840 ºС

Прокаливаемость

49-59,5

49,5-60

50-60

50-59,5

49-59

48-58

45-56

41,5-53

41-50,5

36,5-48,5

Твердость для полос прокаливаемости, HRCЭ


Количество мартенсита, %

Критическая твердость, HRCЭ

Критический диаметр, мм

в воде

в масле

50

90

44-47

49-53

153

137-150

114

100-114


Среда

Температура,

ºС

Коррозионная стойкость, глубина мм/год

Вода

300

0,05-0,1


Заменитель – стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 30ХН2МФА.

Температура ковки, ºС:

начала 1200,

конца 800.

Сечения до 80 мм – отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск.

Свариваемость – трудносвариваемая. Способ сварки – РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при HB 228-235 и σв=560 МПа, КV т.в. спл =0,7,   КV б. ст =0,4.

Флокеночувствительность – чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – не склонна.

Назначение: коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.

По требованию потребителя, указанному в заказе, пачки, концы или торцы горячекатаных и кованых прутков, а по согласованию изготовителя с потребителем и калиброванных прутков из стали всех марок в зависимости от группы  должны  маркироваться краской в соответствии с таблицей

Группа стали

Цвет маркировки

Хромоникельмолибденовая

Фиолетовый + черный


Сортамент:

горячекатаная квадратная – ГОСТ 2591-88,

горячекатаная квадратная ­– ГОСТ 2590-88,

горячекатаная шестигранная – ГОСТ 2879-88,

горячекатаная полосовая – ГОСТ 103-76,

кованая круглая и квадратная – ГОСТ 1133-71,

калиброванная круглая – ГОСТ 7417-75,

калиброванная квадратная – ГОСТ 8559-75,

калиброванная шестигранная – ГОСТ 8560-78,

серебрянка – ГОСТ 14955-77

markmet.ru

40ХН2МА (40ХНМА)

Марка стали

Вид поставки

Поковки – ГОСТ 8479–70, ОСТ 108.958.04–85, ТУ 108.13.32–88. Сортовой прокат – ГОСТ 4543–71.

40ХН2МА

(40ХНМА)

Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543–71

Температура критических точек, ºС

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

V

W

Ti

Cu

Ас1

Ас3

Аr1

Аr3

0,37–0,44

0,17–0,37

0,50–0,80

0,025

0,025

0,60–

0,90

1,25–

1,65

0,15–

0,25

0,30

730

820

380

550

Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

Сечение,

мм

σ0,2,

Н/мм2

σВ,

Н/мм2

δ,

%

Ψ,

%

KCU,

Дж/см2

КП

НВ

Операция

t, ºС

Охлаждающая

среда

не менее

ГОСТ

4543–71

Отжиг

820–840

С печью

Свыше 5

Не определяются

≤ 269

Закалка

Отпуск

835–865

570–670

Масло

Вода

До 80

Свыше 80 до 150

Свыше 150

930

930

930

1080

1080

1080

12

10

9

50

45

40

78

70

66

Закалка

Отпуск

835–865

570–670

Масло

Вода

До 80

Свыше 80 до 150

Свыше 150

835

835

835

980

980

980

12

10

9

55

50

45

98

88

83

ГОСТ

8479–70,

ОСТ

108.958.

04–85

Закалка

Отпуск

840–860

550–650

Масло

Вода или масло

До 100

100–300

785

785

930

930

12

11

40

35

59

49

785

785

293–331

До 100

100–300

735

735

880

880

13

12

40

35

59

49

735

735

277–321

100–300

685

835

12

38

49

685

262–311

100–300

300–500

640

640

785

785

12

11

38

33

49

44

640

640

248–293

100–300

500–800

590

590

735

735

13

10

40

30

49

39

590

590

235–277

100–300

300–500

540

540

685

685

13

12

40

35

49

44

540

540

223–262

300–500

500–800

490

490

655

655

12

11

35

30

49

39

490

490

212–248

500–800

440

635

11

30

39

440

197–235

Назначение. Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты и силовые шпильки, шестерни, кулачковые муфты, диски турбокомпрессоров и другие тяжело нагруженные детали сложной конфигурации, работающие при динамических нагрузках, к которым предъявляются требования высокой прочности при достаточной пластичности и вязкости.

Сталь теплоустойчива до 450 ºС.

Предел

выносливости, Н/мм2

Термообработка

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2,

при t, ºС

Термообработка

σ-1

τ-1

+ 20

0

– 20

– 40

– 60

– 80

447

274

Закалка с 850 ºС в масле, отпуск при 580 ºС, σВ = 880 Н/мм2. Сечение 100 мм

103

93

59

Закалка с 860 ºС в масле, отпуск при

580 ºС

392

235

Закалка с 850 ºС в масле, отпуск при 610 ºС, σВ = 795 Н/мм2. Сечение 400 мм

Технологические характеристики

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид полуфабриката

Температурный

интервал ковки, ºС

из слитков

из заготовок

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Слиток

1220–800

До 800

Отжиг с перекристаллизацией,

два переохлаждения, отпуск

До 80

Отжиг с перекристаллизацией,

два переохлаждения, отпуск

Заготовка

1220–800

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Флокеночувствительность

Трудно свариваемая.

Способы сварки: РД, РАД и КТ.

Необходимы подогрев и последующая термообработка.

В горячекатаном состоянии при 228–235 НВ и

σВ = 560 Н/мм2

К = 0,7 (твердый сплав),

К = 0,4 (быстрорежущая сталь)

Чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости

Не склонна

Коррозионная стойкость

Вид коррозии

Среда

t, ºС

Длительность, ч

Балл стойкости

Общая

Вода деминерализованная

300

1–2

Точечная

Вода деминерализованная

300

Подвержена

stalmaximum.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *