г.Екатеринбург, пр.Космонавтов, 21
г.Новосибирск, ул. 2-я Станционная, 21
многоканальный
Заказать обратный звонок

40Х

40Х

сделать заявку

Сталь 40Х (40ХА) конструкционная легированная качественная

Заменители: Сталь 40ХС, Сталь 40ХН, Сталь 38ХА, Сталь 45Х, Сталь 10ГН, Сталь 40ХР

Сталь 40Х применяется: для изготовления горячекатаного толстолистового проката; осей, валов, вал-шестерней, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, зубчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности; деталей трубопроводной арматуры из сортового проката; штампованных заготовок и поковок (требуется термообработка: закалка в масло (или через воду в масло) и отпуск на воздухе или в масле); заготовок маховиков дизелей; колец цельнокатаных различного назначения; кованых заготовок валов компрессорных машин и газовых турбин (из стали 40ХА); бесшовных бурильных труб, применяемых при геологоразведочном колонковом бурении; заготовок дисков паровых турбин с рабочей температурой до 350 °С.

 

 

Химический состав в %

НТД C S P Mn Cr W V Ti Si Ni Mo Cu
ТУ 108-1028-81 0,36-0,44 ≤0,022 ≤0,025 0,50-0,80 0,80-1,10 - - - ≤0,37 ≤0,25 - ≤0,25
ГОСТ 10702-78 0,36-0,44 ≤0,035 ≤0,035 0,50-0,80 0,80-1,10 ≤0,20 ≤0,050 ≤0,030 ≤0,20 ≤0,30 ≤0,15 ≤0,30
ТУ 14-1-4118-86, ГОСТ 4543-71 0,36-0,44 ≤0,035 ≤0,035 0,50-0,80 0,80-1,10 ≤0,20 ≤0,050 ≤0,030 0,17-0,37 ≤0,30 ≤0,15 ≤0,30
ТУ НЗЛ 342-89 0,36-0,44 ≤0,025 ≤0,025 0,50-0,80 0,80-1,10 - - - 0,17-0,37 ≤0,25 - ≤0,30
По ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78 и ТУ 14-1-4118-86 химический состав приведен для стали марки 40Х.
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в высококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,025%; Сu≤0,30%; в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%. В соответствии с заказом может быть установлено содержание Si=0,10-0,37%.
ТУ НЗЛ 342-89 химический состав приведен для стали марки 40ХА.
По ТУ 108-1028-81 химический состав приведен для стали марки 40ХА. В заготовках допускается отклонения по содержанию элементов, указанных в таблице: углерод ± 0,010 %, кремний + 0,030 %. При изготовлении заготовок дисков с высотой ступицы от 450 до 650 мм содержание фосфора и серы в стали должно быть не более 0,018 % каждого; для металла ВДП и ЭЛП допускается отклонение содержания марганца +0,10 %/-0,15 % . В стали ЭШП содержание серы должно быть не более 0,015 %. При разливке стали без вакуумирования для изготовления заготовок дисков с высотой ступицы более 300 мм должно производиться определение содержания водорода в металле. Результаты определения содержания водорода не являются приемо-сдаточными и по требованию потребителя подлежат занесению в паспорт заготовок.
 

 

Механические свойства

Механические свойства при 20°С
Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
  max 120   600-620 ≥490 ≥655 ≥13       ≥40 ≥490 212-248        
  max 200   620-660 ≥440 ≥635 ≥14       ≥40 ≥539 197-235        
  max 25   130-200 ≥1274 ≥1470 ≥7       ≥25 ≥294   46,4-53,1      
  max 30   400-420 ≥880 ≥1078 ≥7       ≥35 ≥392   36,7-43,5      
  max 30   500-560 ≥785 ≥930 ≥12       ≥40 ≥588 293-331        
  max 50   560-580 ≥685 ≥835 ≥13       ≥42 ≥588 262-311        
  max 80   580-600 ≥540 ≥685 ≥15       ≥45 ≥588 223-262        
Заготовки. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 500 °C, охлаждение в воде
Диск Образец     ≥320 ≥570 ≥17       ≥35 ≥400          
Пруток ≤25     ≥785 ≥980 ≥10       ≥45 ≥590          
Пруток 28-55     ≥800 ≥940 ≥13       ≥55 ≥850          
Кованые заготовки валов компрессорных машин и газовых турбин, термообработанные, в состоянии поставки по ТУ НЗЛ 342-89 (образцы продольные, в графе состояния поставки указана категория прочности)
КП II, сталь 40ХА ≤500     ≥343 ≥568 ≥17       ≥35 ≥441          
Кованые заготовки дисков паровых турбин по ТУ 108-1028-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности; в сечении, если регламентировано, указана рекомендуемая высота ступицы)
I       314-540 ≥559 ≥17       ≥40 ≥390          
II       392-589 ≥589 ≥17       ≥40 ≥390          
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка в масло с 845-875 °С + Отпуск при 450-550 °С, охлаждение в воде или масле
  Образец 25 мм     ≥745 ≥930 ≥7,5       ≥36 ≥441          
Лист горяче- и холоднокатаный. В состоянии поставки
  ≤3,9       590-780       ≥12              
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки
  Образец       ≥657 ≥9           ≤269        
Трубы бесшовные холоднодеформированные в состоянии поставки термообработанные (НВ - для стенки > 10 мм)
  Образец       ≥618 ≥14           ≤217        

 

 

 

 

Механические свойства в зависимости от сечения

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
  101-200     ≥490 ≥655 ≥15       ≥45 ≥590 212-248        
  201-300     ≥440 ≥635 ≥14       ≥40 ≥540 197-235        
  301-500     ≥345 ≥590 ≥14       ≥38 ≥490 174-217        

 

 

Механические свойства прутка

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности термообработанная
  Образец                     ≤179        
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности
Нагартованная (без т/о)         ≥690 ≥5       ≥40            
После отжига (отпуска)                       ≤207        
После сфероидезирующего отжига                       ≤207        

 

 

Механические свойства поковок в зависимости от сечения

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Поковки. Закалка + Отпуск
КП 275 500-800     ≥275 ≥530 ≥13       ≥30 ≥290 156-197        
КП 315 300-500     ≥315 ≥570 ≥12       ≥30 ≥290 167-207        
КП 315 500-800     ≥315 ≥570 ≥11       ≥30 ≥290 167-207        
КП 345 300-500     ≥345 ≥590 ≥14       ≥38 ≥490 174-217        
КП 395 100-300     ≥395 ≥615 ≥15       ≥40 ≥540 187-229        
КП 395 300-500     ≥395 ≥615 ≥13       ≥35 ≥490 187-229        
КП 395 <100     ≥395 ≥615 ≥17       ≥45 ≥590 187-229        
КП 440 100-300     ≥440 ≥635 ≥14       ≥40 ≥540 197-235        
КП 440 <100     ≥440 ≥635 ≥16       ≥45 ≥590 197-235        
КП 490 100-300     ≥490 ≥655 ≥13       ≥40 ≥540 212-248        
КП 490 <100     ≥490 ≥655 ≥16       ≥45 ≥590 212-248        
Поковки. Нормализация
КП 245 500-800     ≥245 ≥470 ≥15       ≥30 ≥340 143-179        
КП 275 300-500     ≥275 ≥530 ≥15       ≥32 ≥290 156-197        
КП 315 100-300     ≥315 ≥570 ≥14       ≥35 ≥340 167-207        
КП 315 <100     ≥315 ≥570 ≥17       ≥38 ≥390 167-207        
КП 345 100-300     ≥345 ≥590 ≥17       ≥40 ≥540 174-217        
КП 345 <100     ≥345 ≥590 ≥18       ≥45 ≥590 174-217        

 

 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
      200 ≥1560 ≥1760 ≥8       ≥35 ≥290          
      300 ≥1390 ≥1610 ≥8       ≥35 ≥200          
      400 ≥1180 ≥1320 ≥9       ≥40 ≥490          
      500 ≥910 ≥1150 ≥11       ≥49 ≥690          
      600 ≥720 ≥860 ≥14       ≥60 ≥1470          

 

 

Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
    700   ≥140 ≥175 ≥33       ≥78            
    800   ≥54 ≥98 ≥59       ≥98            
    900   ≥41 ≥69 ≥65       ≥100            
    1000   ≥24 ≥43 ≥68       ≥100            
    1100   ≥11 ≥26 ≥68       ≥100            
    1200   ≥11 ≥24 ≥70       ≥100            
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
    200   ≥700 ≥880 ≥15       ≥42 ≥1180          
    300   ≥680 ≥870 ≥17       ≥58            
    400   ≥610 ≥690 ≥18       ≥68 ≥980          
    500   ≥430 ≥490 ≥21       ≥80 ≥780          

 

Технологические свойства

Свариваемость Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости Склонна.
Температура ковки Начала - 1250 °C, конца - 800 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Флокеночувствительность Чувствительна.

 

Температура критических точек

Критическая точкаТемпература °C
AC1 743
AC3 815
AR3 730
AR1 693
MN 325

 

Ударная вязкость

Состояние поставки \ температура+20-40-70-25
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 650 °C ≥1600 ≥1070 ≥850 ≥1480
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 580 °C ≥910   ≥540 ≥820

 

Предел выносливости

Термообработка, состояние сталиs-1
(МПа)
t-1
(МПа)
nsB
(МПа)
s0,2
(МПа)
  363   1Е+6 690  
  470   1Е+6 940  
  509     960 870
  333 240 5Е+6 690  
Закалка в масло с 860 °C + отпуск при 550 °C 372        

 

Прокаливаемость

Закалка с 850 °C. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
Расстояние от торца, мм/HRCэ
1.5 4.5 6 7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 24 30
50.5-60.5 48-59 45-57.5 39-5-57 35-53.5 31.5-50.5 28.5-46 27-42.5 24.5-39.5 22-37.5
Термообработка Количество мартенсита, % Крит. диам. в воде Крит. диам. в масле Крит. твердость, HRCэ Расст. от охлаждаемого конца, мм
Закалка 50 38-76 16-48   43-46
  90 23-58 6-35   49-53

 

Физические свойства

Температура испытания, °С020100200300400500600700800900100011001200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) 214 214 211 206 203 185 176 164 143 132        
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) 85   83 81 78 71 68 63 55 50        
Плотность (r, кг/м3) 7850 7820 7800 7800 7740 7700 7650 7630 7590 7610 7560 7510 7470 7430
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) 41   40 38 36 34 33 31 30 27 26,7 28 28,8  
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) 278 210 324 405 555 717 880 1100 1330 1100 1140 1170 120 1230
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)     11,8 12,2 13,2 13,7 14,1 14,6 14,6 14,8   12    
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))     466 508 529 563 592 622 634 634   664    

 

Обозначения
Механические свойства:
                • sв - Предел кратковременной прочности, [МПа]
                • sТ - Предел текучести, [МПа]
                • s0,2 - Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию - 0,2%), [МПа]
                • d5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
                • y - Относительное сужение, [ % ]
                • KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]
                • HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]
                • HV - Твердость по Виккерсу, [МПа]
                • HSh - Твердость по Шору, [МПа]