Сталь 40ХН конструкционная легированная качественная хромоникелевая
Заменители: Сталь 45ХН, Сталь 50ХН, Сталь 38ХГН, Сталь 40Х, Сталь 07ГБЮ, Сталь 35ХГФ, Сталь 30ХГВТ
Сталь 40ХН применяется: для производства поковок и штамповок, осей, валов, шатунов, зубчатых колес, валов экскаваторов, муфт, вал-шестерней, шпинделей, болтов, рычагов, штоков, цилиндров и других ответственных нагруженных деталей, подвергающихся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости; валков рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла
Химический состав в % |
НТД | C | S | P | Mn | Cr | W | V | Ti | Si | Ni | Mo | Cu |
ГОСТ 4543-71 | 0,36-0,44 | ≤0,035 | ≤0,035 | 0,50-0,80 | 0,45-0,75 | ≤0,20 | ≤0,050 | ≤0,030 | 0,17-0,37 | 1,00-1,40 | ≤0,15 | ≤0,30 |
ГОСТ 10702-78 | 0,36-0,44 | ≤0,035 | ≤0,035 | 0,50-0,80 | 0,45-0,75 | ≤0,20 | ≤0,050 | ≤0,030 | ≤0,20 | 1,00-1,40 | ≤0,15 | ≤0,30 |
Механические свойства |
Механические свойства при 20°С |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в воду или масло с 820 °С + отпуск при 500 °С, охлаждение в воде или масле | ||||||||||||||||
Сортовой прокат (пруток) | ≤25 | 785 | 980 | 11 | 45 | 677 |
Механические свойства в зависимости от сечения |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Нормализация при 870-925 °С + закалка в масло с 790 °С + отпуск при 540 °С | ||||||||||||||||
120 | 710 | 910 | 50 | 300 | ||||||||||||
40 | 780 | 960 | 18 | 58 | 325 | |||||||||||
80 | 730 | 920 | 20 | 54 | 302 |
Механические свойства прутка |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности | ||||||||||||||||
Термообработанная (отжиг) | ≤179 | |||||||||||||||
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности | ||||||||||||||||
Термообработанная и нагартованная | ≤207 |
Механические свойства в зависимости от сечения поковки и режима термообработки |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка + отпуск (поковки) | ||||||||||||||||
КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 481 | 174-217 | |||||||||
КП 395 | ≤100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 579 | 187-229 | |||||||||
КП 395 | 100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 530 | 187-229 | |||||||||
КП 395 | 300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 481 | 187-229 | |||||||||
КП 395 | 500-800 | 395 | 615 | 11 | 30 | 383 | 187-229 | |||||||||
КП 440 | ≤100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 579 | 197-235 | |||||||||
КП 440 | 100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 530 | 197-235 | |||||||||
КП 440 | 300-500 | 440 | 635 | 13 | 35 | 481 | 197-235 | |||||||||
КП 440 | 500-800 | 440 | 635 | 11 | 30 | 383 | 197-235 | |||||||||
КП 490 | ≤100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 579 | 212-248 | |||||||||
КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 530 | 212-248 | |||||||||
КП 540 | ≤100 | 540 | 685 | 15 | 45 | 579 | 223-262 | |||||||||
КП 540 | 100-300 | 540 | 685 | 13 | 40 | 481 | 223-262 | |||||||||
КП 590 | ≤100 | 590 | 735 | 14 | 45 | 579 | 235-277 | |||||||||
КП 590 | 100-300 | 590 | 735 | 13 | 40 | 481 | 235-277 | |||||||||
Нормализация (поковки) | ||||||||||||||||
КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 334 | 167-207 | |||||||||
КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 285 | 167-207 | |||||||||
КП 315 | 500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 285 | 167-207 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в масло с 820 °С | ||||||||||||||||
400 | 1220 | 1370 | 10 | 41 | 314 | 387 | ||||||||||
500 | 1080 | 1160 | 14 | 51 | 451 | 302 | ||||||||||
600 | 760 | 910 | 20 | 60 | 814 | 241 |
Механические свойства при повышенных температурах |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Нормализация при 850 °С | ||||||||||||||||
20 | 790 | 18 | 48 | |||||||||||||
200 | 750 | 50 | ||||||||||||||
300 | 690 | 20 | ||||||||||||||
400 | 540 | 25 | 65 | |||||||||||||
500 | 480 | 25 | 79 | |||||||||||||
600 | 350 | 27 | 85 | |||||||||||||
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин, скорость деформации 0,03 1/с. | ||||||||||||||||
700 | 225 | 36 | 92 | |||||||||||||
800 | 130 | 57 | 96 | |||||||||||||
900 | 91 | 71 | 100 | |||||||||||||
1000 | 62 | 75 | 100 | |||||||||||||
1100 | 45 | 76 | 100 | |||||||||||||
1200 | 31 | 100 |
Технологические свойства |
Обрабатываемость резаньем | В горячекатаном состоянии при НВ 166-170 sВ=690 МПа Kn тв.спл.=1.0 Kn б.ст.=0.9 |
Свариваемость | трудносвариваемая. РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. |
Склонность к отпускной хрупкости | склонна |
Температура ковки | Начала - 1250 °C, конца - 830 °C. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 50-200 мм - в мульде, 201-300 мм - с печью. |
Флокеночувствительность | повышенно чувствительна |
Температура критических точек |
Критическая точка | Температура °C |
---|---|
AC1 | 735 |
AC3 | 768 |
AR3 | 700 |
AR1 | 660 |
MN | 305 |
Ударная вязкость |
Состояние поставки температура | +20 | -20 | -40 | -60 |
---|---|---|---|---|
Поковка 200х30 мм. Закалка + отпуск | 1138 | 1138 | 912 | 785 |
Предел выносливости |
Термообработка, состояние стали | s-1
(МПа)
| t-1
(МПа)
| n | sB
(МПа)
| s0,2
(МПа)
|
---|---|---|---|---|---|
НВ 300-320 | 490 | 294 | 980 | 780 | |
НВ 270-300 | 441 | 274 | 880 | 690 | |
НВ 200-240 | 392 | 235 | 780 | 570 | |
Нормализация. НВ 197. | 314-392 | 1Е+7 | 790 |
Прокаливаемость |
1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 21 | 27 | 33 |
52.5-58.5 | 51.5-58.0 | 49.5-57 | 48-56 | 41.5-54.5 | 35.5-49 | 32.5-43.5 | 28-37.5 | 26.5-33.5 | 26-31.5 |
Термообработка | Количество мартенсита, % | Крит. диам. в воде | Крит. диам. в масле | Крит. твердость, HRCэ | Расст. от охлаждаемого конца, мм |
50 | 60-112 | 37-76 | 44-47 | ||
90 | 40-89 | 18-56 | 50-53 |
Физические свойства |
Температура испытания, °С | 0 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 200 | 200 | ||||||
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) | ||||||||
Плотность (r, кг/м3) | 7820 | 7820 | 7800 | 7710 | 7840 | 7700 | ||
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) | 44 | 43 | 41 | 39 | 37 | |||
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) | ||||||||
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11,8 | 12,3 | 13,4 | 13,4 | 14 |
Обозначения |
Механические свойства:
|