Твердость стали 40х по бринеллю: характеристика, расшифровка механических, иных свойств, твердость (hrc), состояние плотности, химический состав, предел прочности марки и какое применение?

alexxlab

характеристики, применение, таблица с маркировкой и расшифровкой

Согласно нормативным документам в обозначение стали входят буквы и цифры, которые указывают примерный химический состав сплава. Первые цифры в записи у низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей показывают количество углерода в сотых долях процента. Буквы обозначают легирующие добавки, входящие в материал. Их содержание указывается числом, следующим за буквенным обозначением. При концентрации элемента менее 1 % число отсутствует. Так, в стали 40Х содержится 0,4 % углерода и менее 1 % хрома.

Химический состав стали

Сталью называют сплав железа с углеродом концентрацией не более 2,14 %. 40Х относится к качественным углеродистым конструкционным сталям. Кроме углерода в сплав входят легирующие добавки и вредные примеси.

Fe, %

C, %

Si, %

Mn, %

Ni, %

S, %

P, %

Cr, %

Cu, %

Около 97

0,36 – 0,44

0,17 – 0,37

0,50 – 0,80

Не более 0,30

Не более 0,035

Не более 0,035

0,80 – 1,10

Не более 0,30

Химические элементы в стали по-разному влияют на её свойства:

  • Железо является основой любой стали и образует кристаллическую решетку, в которой растворяется углерод и другие химические элементы;
  • Углерод проникает между атомами решетки железа и повышает прочностные свойства стали (твёрдость, предел текучести, предел прочности), понижая пластичность;
  • Кремний и марганец вводятся при выплавке для раскисления стали. Они связывают атомы кислорода и образуют лёгкие оксиды, всплывающие на поверхность расплава в виде шлака;
  • Никель способствует росту прочности и вязкости стали, снижает склонность к хрупкому разрушению;
  • Сера и фосфор являются вредными примесями, попадающими в расплав из руды. Они повышают хрупкость металла и снижают сопротивление коррозии;
  • Хром в составе стали образует твёрдые карбидные частицы, в результате чего улучшаются её прочностные свойства, но ухудшается пластичность;
  • Медь попадает в сплав из руды и стального лома. Она не образует химических соединений и твёрдых растворов с железом, поэтому присутствие более 1 % этого элемента нежелательно.

Все легирующие добавки повышают прокаливаемость стали, то есть максимальную глубину проникновения упрочнённой зоны при закалке.

Физические и механические свойства сплава

40Х является среднеуглеродистой сталью и чаще всего применяется после закалки и высокого отпуска. В этом состоянии структура стали состоит из мелких однородных частиц. Такая термическая обработка называется улучшением, так как обеспечивает сочетание высоких прочностных свойств с вязкостью и пластичностью. После закалки в масло с температуры 860 ℃ и отпуска при 500 – 800 ℃ поковки из стали 40Х обладают следующими свойствами.

Прочностные характеристика

Временное сопротивление σв, МПа

655

Предел текучести σ0,2, МПа

490

Твёрдость по Бринеллю HB

212 – 248

Пластические характеристики

Относительное удлинение δ, %

15

Ударная вязкость KCU, Дж/см2

59

Для повышения прочностных свойств уменьшают температуру отпуска стали.

Отпуск при 200 ℃ позволяет увеличить предел текучести до 1560 МПа, предел прочности до 1760 МПа, твёрдость до 552 HB, при этом произойдёт снижение ударной вязкости до 29 Дж/см2. 

Сталь трудно поддаётся сварке, склонна к образованию хрупких мартенситных структур в зоне термического влияния сварного шва. Получение качественного соединения при ручной электродуговой и электрошлаковой сварке возможно при использовании дополнительного источника нагрева. Для снижения остаточных напряжений требуется термическая обработка швов. Точечная контактная сварка может производиться без подогрева.

Области применения стали 40Х

40Х относится к конструкционным сталям и применяется в производстве деталей машин и станков, крепежных элементов. Высокая прочность в сочетании с достаточной пластичностью позволяют изготавливать детали сложной конфигурации, подвергающиеся повышенным нагрузкам: шестерни, коленчатые валы, зубчатые рейки. Сталь 40Х целесообразно применять для изготовления цилиндрических деталей (валов, шпинделей, штоков, плунжеров, болтов, осей) с диаметром не более 20 мм. Этот параметр ограничивается глубиной прокаливаемости сплава.

Сталь 40Х показывает хорошие свойства при обработке давлением, поэтому её применяют для изготовления деталей штамповкой, ковкой, прокаткой. ГОСТ регламентирует трубы и различный листовой и фасонный прокат из 40Х.

Сталь 40Х — Полный марочник сталей и сплавов

Общие данные

Заменитель
Сталь 40ХФ, Сталь 40ХР, Сталь 45Х, Сталь 38ХА, Сталь 40ХН, Сталь 40ХС,
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78.

Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.

Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.

Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.

Назначение
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.

Химический состав (по ГОСТ 4543-2016)

Химический элемент%
Углерод (C)0.36-0.44
Кремний (Si)0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.30
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni), не более0.30
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr)0.80-1.10
Сера (S), не более0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло25780980104559
Поковки. Нормализация. КП 245500-800245470153034143-179
Поковки. Нормализация. КП 275300-500275530153229156-197
Поковки. Закалка, отпуск. КП 275500-800275530133029156-197
Поковки. Нормализация. КП 315<100315570173839167-207
Поковки. Нормализация. КП 315100-300315570143534167-207
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315300-500315570123029167-207
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315500-800315570113029167-207
Поковки. Нормализация. КП 345<100345590184559174-217
Поковки. Нормализация. КП 345100-300345590174054174-217
Поковки. Закалка, отпуск. КП 345300-500345590143849174-217
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395<100395615174559187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395100-300395615154054187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395300-500395615133549187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440<100440635164559197-235
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440100-300440635144054197-235
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490<100490655164559212-248
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490100-300490655134054212-248

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С,
2007008801542118
3006808701758
400610690186898
500430490218078
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с.
7001401753378
80054985998
900416965100
1000244368100
1100112668100
1200112470100

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °Сσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Закалка 850 °С, вода
2001560176083529552
3001390161083520498
4001180132094049417
5009101150114969326
6007208601460147265

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200490655154559212-248
201-300440635144054197-235
301-500345590143849174-217

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250 °С, конца 800 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, σB = 610 МПа Ku тв.спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка°С
Ac1743
Ac3815
Ar3730
Ar1693
Mn325

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка+20-25-40-70
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 650 °С.16014810785
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С.918254

Предел выносливости

σ-1, МПаτ-1, МПаnσB, МПаσ0,2, МПаТермообработка, состояние стали
 363 1Е+6 690
 470 1Е+6 940
 509 960 870
 333 240 5Е+6 690
 372Закалка 860 °С, масло, отпуск 550 °С.

Прокаливаемость

Закалка 850 °С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 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

 

ТермообработкаКол-во мартенсита, %Крит.диам. в воде, ммКрит.диам. в масле, ммКрит. твердость, HRCэ
Закалка5038-7616-4843-46
9023-586-3549-53

Физические свойства

Температура испытания, °С20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа214211206203185176164143132
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа858381787168635550
Плотность, ρn, кг/см3785078007650
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)414038363433313027
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м)27832440555571788011001330
Температура испытания, °С20- 10020- 20020- 30020- 40020- 50020- 60020- 70020- 80020- 90020- 1000
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С)11.812.213.213.714.114.614.812.0
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С))466508529563592622634664

Зарубежные аналоги Стали 40Х

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИталияБельгияИспания
—DIN,WNrJISAFNORBSENUNINBNUNE
51351,7034SCr43537Cr437Cr41. 703436CrMn437Cr437Cr4
51401,7035SCr435H38C441Cr41.703536CrMn541Cr438Cr4
5140H1,7045SCr44038C4FF530A361.703937Cr445C438Cr4DF
5140RH37Cr4SCr440H41Cr4530A4037Cr438Cr4KB41Cr4
G5135041Cr442C4530h4637Cr4KD38CrMn4KB41Cr4DF
G5140041CrS442C4TS530h5041Cr441Cr442Cr4
H5135042Cr4530M4041Cr4KD41Cr4KBF.1201
H5140041CrS4F. 1202
F.1210
F.1211
КитайШвецияБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехияАвстралияЮж.Корея
GBSSBDSMSZPNSTASCSNASKS
35Cr224537Cr437Cr438HA40Cr10141405132HSCr435
38CrA40Ch41Cr440H40Cr10q5140SCr435H
40Cr41Cr4Cr2ZSCr440
40CrACr3ZSCr440H
40CrH
45Cr
45CrH
ML38CrA
ML40Cr

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

 

Поделиться:

Просмотров: 7 095

Таблица преобразования твердости стали

Термическая обработка
Обработка
Состояние 		В Р С Т У В Вт х З
Растяжение
Прочность

625-775 Н/мм 2

700-850 Н/мм 2

775-925 Н/мм 2

850-1000 Н/мм 2

925-1075 Н/мм 2

1000-1150 Н/мм 2

1075-1225 Н/мм 2

1150-1300 Н/мм 2

1550 Н/мм 2

Твердость
по Бринеллю 		179-229 201-225 223-277 248-302 269-331 293-352 311-375 345-401 444

 

В этой таблице указана приблизительная твердость стали по шкалам Бринелля, Роквелла B и C и шкале Виккерса. Эти таблицы преобразования предназначены только для ознакомления, поскольку в каждой шкале используются разные методы измерения твердости. Правая колонка показывает приблизительную эквивалентную прочность на растяжение.

 

Справочная таблица: таблица преобразования твердости стали — все значения приблизительны.

Твердость по Бринеллю
HB		 Роквелл
HRC		 Роквелл
ХРБ		 Виккерс
HV		 Н/мм²
       
800 72    
780 71    
760 70    
752 69    
745 68    
746 67    
735 66    
711 65    
695 64    
681 63    
658 62    
642 61    
627 60    
613 59    
601 58   746
592 57   727
572 56   694
552 55   649
534 54 120 589
513 53 119 567
504 52 118 549
486 51 118 531
469 50 117 505
468 49 117 497
456 48 116 490 1569
445 47 115 474 1520
430 46 115 458 1471
419 45 114 448 1447
415 44 114 438 1422
402 43 114 424 1390
388 42 113 406 1363
375 41 112 393 1314
373 40 111 388 1265
360 39 111 376 1236
348 38 110 361 1187
341 37 109 351 1157
331 36 109 342 1118
322 35 108 332 1089
314 34 108 320 1049
308 33 107 311 1035
300 32 107 303 1020
290 31 106 292 990
277 30 105 285 971
271 29 104 277 941
264 28 103 271 892
262 27 103 262 880
255 26 102 258 870
250 25 101 255 853
245 24 100 252 838
240 23 100 247 824
233 22 99 241 794
229 21 98 235 775
223 20 97 227 755
216 19 96 222 716
212 18 95 218 706
208 17 95 210 696
203 16 94 201 680
199 15 93 199 667
191 14 92 197 657
190 13 92 186 648
186 12 91 184 637
183 11 90 183 617
180 10 89 180 608
175 9 88 178 685
170 7 87 175 559
167 6 86 172 555
166 5 86 168 549
163 4 85 162 539
160 3 84 160 535
156 2 83 158 530
154 1 82 152 515
149   81 149 500
147   80 147 490
143   79 146 482
141   78 144 481
139   77 142 480
137   76 140 475
135   75 137 467
131   74 134 461
127   72 129 451
121   70 127 431
116   68 124 422
114   67 121 412
111   66 118 402
107   64 115 382
105   62 112 378
103   61 108 373
95   56 104
90   52 95
81   41 85
76   37 80
Бринелль
HB		 Роквелл
HRC		 Роквелл
HRB		 Виккерс
HV		 Н/мм²
3000 кг
Шарик 10 мм		 150 кг
Брале		 100 кг
Шарик 1/16 дюйма

Алмазная пирамида
120 кг

 Прочность на растяжение (приблизительно)

Справочная таблица: Таблица преобразования твердости стали

Поскольку различные типы испытаний на твердость не все измеряют одну и ту же комбинацию свойств материала, преобразование одной шкалы твердости в другую является лишь приблизительным процессом. Из-за большого диапазона различий между различными материалами невозможно установить доверительные интервалы для ошибок при использовании таблицы преобразования.

 

Инструментальная сталь

  • O1
  • 09Б
  • А2
  • К45У
  • Д2
  • D2 Supreme™
  • Д3
  • Д6
  • х21
  • х23
  • М42
  • М2
  • Р20
  • ПС09
  • 32С
  • 53С
  • 69С
  • 1.2316
  • Серебро Сталь

Полезные инструменты

  • Загрузите наше приложение
  • Преобразование твердости стали
  • Калькулятор веса стали
  • Интернет-магазин

Интернет -магазин — нажмите здесь

Инструмент сталь

• Приложения для инструментов сталь

• O1

• A2

• C45U

• D2

• D2 SUPER SNEPMEME

• D2

• D2 SUPEMEME

.

• H23

• M42

• M2

• P20

• 1,2316

Инженерная сталь

• EN1A

• EN1A LD

• EN3B

• EN1A LD

• EN3B

• EN1A LD

• EN3B

• EN1A LD

• EN1A

• EN1A LD

• EN1A

• EN1A LD

• EN1A

•0038 • EN8

• EN9

• EN14

• EN16

• EN19

• EN24/EN24T

• EN36

• Alloy24™

 

Plastics

Structural Steel

• Angles

• RHS

• CHS

• Бесплатные трубки

• ERW

• Квартиры

• Квадраты

• Свизии

• Universal Beams

• Universale Colundes

• Universal Beams

• Universale Colunds

• Channels

• T.

• Channels

.0041

• Раунды

из нержавеющей стали

• 303

• 304

• 316

• 410

• 17-4PH

• СТАЙНАЛЬНАЯ СТАЛЬНА Чугун

• Серый чугун

• Чугун с шаровидным графитом

Steel Express

Компания Steel Express, расположенная в Вулверхэмптоне, Уэст-Мидлендс, является поставщиком и акционером стали. Склад доставляется нашим собственным парком транспортных средств на местном и национальном уровне быстро и эффективно в день, когда мы обещаем.

Мы также предоставляем бесплатные услуги по резке, штамповке, изготовлению и ковке.

Бристоль, Эксетер, Глазго, Инвернесс, остров Уайт, Мейдстон, Манчестер, Ньюкасл-апон-Тайн, Северная Ирландия, Питерборо, Рединг, Шеффилд, Суонси, Вулверхэмптон

1 9 Авторские права Steel Express — Акционеры и поставщики стали в Великобритании | Условия | Конфиденциальность | Веб-сайт: The Ideas Forge

Число твердости по Бринеллю — BHN

Испытание на твердость по Бринеллю обычно используется для определения твердости таких материалов, как металлы и сплавы.

Испытание проводится приложением известной нагрузки к поверхности испытуемого материала через шарик из закаленной стали известного диаметра. Измеряют диаметр полученного постоянного отпечатка в тестируемом металле и вычисляют число твердости по Бринеллю как

BHN = 2 P / (π D (D — (D 2 — d 2 ) 1/2 )) (1)

, где

BHN = Загрузка Бринелла. стальной шарик (мм)

d = измеренный диаметр по краю выемки (мм)

Желательно, чтобы испытательная нагрузка ограничивалась диаметром вмятины в диапазоне от 2,5 до 4,75 мм.

Approximate loads and Brinell Hardness Numbers:

Brinell Hardness Number Load (kg)
160 — 600 3000
80 — 300 1500
26 — 100 500

Типичные числа твердости по Бринеллю для металлов

Число твердости по раствору111572
Soft brass 60
Mild steel 130
Annealed chissel steel 235
White cast iron 415
Nitrided surface 750

Твердость стали в зависимости от прочности

Для полной таблицы — поверните экран!

Бринелль Vickers  Rockwell  Equivalent Rm


Impression  Diameter
(mm)

Hardness HB

Hardness HV

Hardness B

Hardness C

(тонн ф /в 2 ) 903

1
11495 (kg f /mm 2 )

2, 2 2 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,.0036 9003 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 4.05.0032 113.0032 1020.0032 —

(N/mm 2 )

2. 50 601 640 — 57.0 — — —
2.55 578 615 — 56.0 — — —
2.60 555 591 120 54.5 — — —
2.65 534 569 119 53.5 — — —
2.70 514 547 119 52.0 — — —
2.75 495 528 117 51.0 — — —
2.80 477 508 117 49.5 — — —
2,85 461 491 116 48,5 101 160 1569
2. 474 115 47.0 98 155 1520
2.95 429 455 115 45.5 95 150 1471
3.00 415 440 114 44,5 92 145 1422
3,05 401 43.0 88 139 1363
3.10 388 410 112 42. 0 85 134 1314
3.15 375 396 112 40.5 82 129 1265
3.20 363 383 110 39.0 80 126 1236
3.25 352 372 110 38.0 77 121 1187
3.30 341 360 109 36.5 75 118 1157
3.35 331 350 109 35.5 73 114 1118
3.40 321 339 108 34.5 71 111 1089
3.45 311 328 108 33. 0 68 107 1049
3,50 302 319 107 32.0 66 104 66 104 66 10. 66 10. 66 10 66 10 66 66
3.55 293 309 106 31.0 64 101 990
3.60 285 301 105 30.0 63 99 971
3,65 277 292 104 29.0 96 96 96 96 96. 0005 3.70 269 284 104 27.5 59 93 912
3.75 262 276 103 26.5 58 91 892
3.80 255 269 102 25.5 56 89 873
3.85 248 261 102 24.0 55 87 853
3.90 241 253 100 23.0 53 84 824
3.95 235 247 99 22,0 51 794
4.00 229 241 2419136 229 241 241 241 241 241 241969 2 40036.8 20. 5 50 79 775
4.05 223 235 97 — 49 77 755
4.10 217 228 96 — 48 76 745
4.15 212 223 96 — 46 73 716
4.20 207 218 95 — 45 71 696
4.30 197 208 93 — 43 68 667
4.40 187 197 91 — 41 65 637
4.50 179 189 89 — 39 62 608
4. 60 170 179 87 — 36 57 559
4.70 163 172 85 — 35 55 539
4.80 156 165 83 — 34 54 530
4.90 149 157 81 — 32 51 500
5.00 143 150 79 — 31 49 31 49 481
5.20 131 138 74 — 30 47 461
5.30 126 133 72 — 29 46 451
5.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2008—2019, "ТМК" - Лазерная резка металла, сварные изделия.
Карта сайта