Твердость в состоянии поставки стали 40х: Сталь 40х твердость в состоянии поставки

Содержание

Сталь 40ХН — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала


Марка стали — 40ХН

Стандарт — ГОСТ 4543

Заменитель — 45ХН, 50ХН, 38ХГН, 40Х, 35ХГФ, 40ХНР, 40ХНМ, 30ХГВТ

Сталь 40ХН содержит в среднем 0,4% углерода, Х — указывает содержание хрома в стали примерно 1%, Н — указывает содержание никеля в стали примерно 1%.

Легированная конструкционная сталь 40ХН применяется для нагруженных деталей, подвергающихся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости.

Из стали 40ХН изготовляют коленчатые валы, валы экскаваторов, вал-шестерни, борштанги, шатуны, зубчатые колеса, шпиндели, муфты, рычаги, штоки, цилиндры, полукольца и другие ответственные детали.

Массовая доля основных химических элементов, %
C — углерода Si — кремния Mn — марганца Cr — хрома Ni — никеля
0,36-0,44 0,17-0,37 0,50-0,80 0,45-0,75 1,00-1,40
Температура критических точек, °С
Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
735 768 660 700
Технологические свойства
Ковка Температура ковки, °С: начала 1250, конца 830. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, от 51-200 мм — охлаждение в мульде, с 201 до 300 мм — с печью.
Свариваемость Трудносвариваемая.
Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, электрошлаковая сварка, контактная сварка. Необходимы подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии состоянии при HB 166-170 и σв = 690 МПа:
Kv твердый сплав = 1,0
Kv быстрорежущая сталь = 0,9
Флокеночувств. Повышенно чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости Склонна
Физические свойства Температура испытаний, °С
20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости E, ГПа
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
Плотность ρn, кг/м3 78207800777077407700
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К) 44 43 41 39 37
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 11,8 12,3 13,4 14,0
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

40Х :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь 40Х   ГОСТ 4543-71

Группа стали – хромистая

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Алюминий

Титан

Ванадий

0,36-0,44

0,17-0,37

0,50-0,80

0,80-1,10


Ac1

Ac3(Acm)

Ac3(Arcm)

Ar1

743

815

730

693

325


Число твердости, НВ, не более

Отожженный или высокоотпущенный прокат

217

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

860

Масло

500

Вода или масло

785(80)

980(100)

10

45

59(6)

25


Температура отпуска, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

НВ

%

200

300

400

500

600

1560

1390

1180

910

720

1760

1610

1320

1150

860

8

8

9

11

14

35

35

40

49

60

29

20

49

69

147

552

498

417

326

265


Температура испытания, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

%

Закалка 830 ºС, масло.

Отпуск 550 ºС

200

300

400

500

700

680

610

430

880

870

690

490

15

17

18

21

42

58

68

80

118

98

78

Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, кованый и отожженый. Скорость деформирования 5 мм/мин.

Скорость деформации 0,002 1/с

700

800

900

1000

1100

1200

140

54

41

24

11

11

175

98

69

43

26

24

33

59

65

68

68

70

78

98

100

100

100

100


Сечение, мм

Предел текучести, σ0,2

Временное сопротивление  σв,

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

HB

МПа

%

не менее

Закалка 840-860 ºС, вода, масло. Отпуск 580-650 ºС, вода, воздух

101-200

201-300

301-500

490

440

345

655

635

590

15

14

14

45

40

38

59

54

49

212-248

197-235

174-217


Предел выносливости

Состояние стали

σ-1, МПа

τ-1, МПа

n

363

470

509

333

372

240

106

106

5·105

σв=690 МПа.

σв=940 МПа.

σ0,2=870 МПа, σв=960 МПа

σв=690 МПа

Закалка 860 ºС, мало, отпуск 580 ºС


Температура, ºС

Термообработка

20

-25

-40

-70

Ударная вязкость KCU, Дж/см2

160

91

148

82

107

85

54

Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 650 ºС

Закалка 850 ºС, масло. Отпуск 580 ºС


Расстояние от торца, мм

Примечание

1,5

4,5

6

7,5

10,5

13,5

16,5

19,5

24

30

Закалка 850 ºС

Прокаливаемость

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

Твердость для полос прокаливаемости, HRCЭ


Термообработка

Количество мартенсита, %

Критическая твердость HRCЭ

Критический диаметр, мм

в воде

в масле

Закалка

50

90

43-46

49-53

38-76

23-58

16-48

6-35


Заменитель – стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР.

Температура ковки, ºС:

начала 1250,

конца 800.

Заготовки сечением до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость – трудно свариваемая; способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС – необходима последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при HB 163-168, σв=610 МПа, КV т.в. спл =0,95, КV б. ст =0,95.

Флокеночувствительность – чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – склонна.

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.

Полосы прокаливаемости

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

Хромистая

Зеленый + желтый


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

Проблемы с 40Х — Термообработка

требуемая твердость 38. ..41 HRC.

 

Рекомендация Вам будет такой:

1) Заменить марку стали, изготовить новые болты из этой стали (сталь выбирайте в соответствии с ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 … некоторые делают из 30Х3МФ — высокая ударная вязкость …. если пластичности от болтов особой не требуется, то можно из 30ХГСА).

2) Старые болты — выбросить, или подарить технологу (тому кто додумался делать болты такого сечения из 40Х по классу прочности «12.9»

 

Примечание: те рекомендации что писали Вам выше — помогут получить твердость только на поверхности, но как только Вы начнете их испытывать (рвать целые болты) — испытания у Вас не пройдут.

 

Кстати, углерод в этой стали в норме (почти среднее значение), хрома так же не очень мало. А вот с марганцем похоже беда (походу его там не более 0,65%) — из-за этого и идет значительное снижение прокаливаемости.

Но ежели мое предположение по содержанию марганца — ошибочно, и его в Вашем случае более 0,62-0,65% => тогда закалка с применением воды нежелательна! (могут потрещать болты . .. и без разницы с какой температуры калить).

 

другие детали из 40Х но другой поставки, твердость вытягивают как положенно.

очень сомнительна эта фраза

либо другие детали — тоньше 27-28мм, либо поставок металла у Вас было не очень много (с 40Х проблема с плохой закалкой поверхности на сечениях от 25мм встречается в 80-90% случаев, при закаливании на масло).

Изменено пользователем ycnokou

Сталь 40Х: химический состав, свойства, характеристики, термическая обработка, область применения, видео

Современный мир заполнен созданными человеком конструкциями, большинство из которых немыслимо представить и изготовить без применения особо прочных материалов. Элементы машин, зданий, инженерных сооружений таких как мосты изготавливаются из сталей. Марок сталей много, все они разные. В данной статье мы рассмотрим свойства и применение стали 40Х.

Трубы сталь 40. Фото

Сталь 40Х. Расшифровка

  1. Процентное содержание углерода может изменяться в пределах от 0.36 до 0.44 процента. Это показано цифрой 40.
  2. Буква Х говорит о присутствии хрома в составе стали. Его доля 0.8-1.1%. После соответствующей термообработки хром придает металлу стойкость к воздействию агрессивной среды, ну чаще имеется в виду вода.
  3. Прочие элементы которые присутствуют в составе сплава: железо, кремний, марганец и другие. Однако они не обозначаются.

Химический состав стали

Таблица 1. Химический состав Сталь 40Х

CSiMnSPNiCrCuFe
УглеродКремнийМарганецСераФосфорНикельХромМедьЖелезо
0,36-0,440,17-0,370,5-0,8До 0,035До 0,035До 0,30,8-1,1До 0,3~97
  1. Как было упомянуто выше, содержание углерода в стали 40Х варьируется от 0. 36 до 0.44 процента.
  2. Доля железа, основы любой стали,  равна 97%.
  3. Никеля содержится до 0.3%.
  4. Процент меди в составе сплава не превышает 0.3%.
  5. Из добавок больше всего содержится марганца и хрома, от 0.5 до 0.8 процента и от 0.8 до 1.1 процента соответственно.

    Диаграма химического состава Стали 40Х. Фото

  6. Содержание серы и фосфора, которые ухудшают качество стали, должно быть минимальным, допускается до 0.035%.
  7. Часть кремния в составе сплава может варьироватся от 0.17 до 0.37%.

    Химический состав стали 40Х кроме железа. Фото

Необходимо отметить, что никель, кремний и марганец даже в незначительных количествах способны заметно влиять на свойства стали.

Сплав нередко подвергается рафинированию. Рафинирование – это очищение металла, обычно это делается когда металл расплавлен. Существует несколько способов рафинирования. Рафинированные металлы отличаются высоким качеством за счет правильной однородной структуры.

Физические и механические свойства Стали 40Х

Сталь плохо поддается сварке. Чтобы сваривать детали из этой стали их вначале нагревают, далее сваривают методом ручной дуговой сварки или электрошлаковой сварки. Далее сваренные заготовки подвергают термообработке.

И так какие же физические и механические свойства стали?

  1. Стали 40Х присуща высокая твердость. Этот параметр поддается изменению путем термообработки.
  2. Удельный вес следующая важная характеристика. Для стали 40Х эта величина равна 7820 кг/кг*м3.
  3. Твердость по Бринеллю для стали 40Х в идеале равна 217 Мпа.
Физические свойства Сталь40Х. ФотоМеханические свойства Сталь 40Х. Фото

Вообще сталь после непосредственной выплавки представляет собой достаточно пластичную структуру. Ее можно деформировать множеством различных способов. Ковать, штамповать, вальцевать. Давайте рассмотрим это подробнее:

  1. Металлы нередко подвергают ковке. Температура ковки разная для разных сплавов, и это еще один важный параметр. Для стали 40Х начальная температура ковки равна 1250 градусов по Цельсию. Завершающая температура равна 800 градусам. Небольшие изделия допускается охлаждать на открытом воздухе.
  2. Поковка стали залог прочности будущего изделия. До поковки металл должен подвергнуться ковке или штамповке. Штамповкой достигается наибольшая точность обработки заготовки. Штамповка может быть горячей либо холодной. После штамповки стоимость готового изделия значительно уменьшается. Это происходит благодаря тому, что сокращаются металлические отходы и затраты времени. Ковка не позволяет получить достаточную точность обработки, соответственно увеличиваются затраты. Но необходимо отметить, что в этом случае мы получаем изделие с лучшими качествами. Металл после ковки становится более гибким и прочным.
  3. Для получения дополнительных характеристик заготовки подвергают отпуску. Отпуском называют нагрев ниже температуры плавления. В частности отпуск делает металл более пластичным. Как нежелательный эффект можно получить снижение пластичности после данной обработки. Это называется отпускной хрупкостью. Сталь 40Х не характеризуется отпускной хрупкостью. Однако она не лишена склонности к образованию флокенов. Флокенами называют деформации, которые образуются при литье металлов. Проще говоря это разрывы.

Значительная твердость стали не позволяет обрабатывать заготовки резанием при обычных условиях. Для этого приходится разогревать металл.

Область применения Стали 40Х

Материал плохо поддается сварке. Однако все же приходится иногда сваривать изделия. Для этого их предварительно нагревают. Это позволяет получать достаточно прочный шов.

Трудности при сварке однако не мешают широкому применению стали 40Х.

Применение Стали 40Х. Фото

Достоинств у нее гораздо больше, по-этому приминение Стали 40Х широкое:

  1. Из данного сплава изготавливается стальной сортовой прокат. Это продукция из стали представленная различными поперечными сечениями. В основном этот вид проката используется для обработки на токарных и токарно-фрезерных станках.
  2. Калиброванные и шлифованные прутки из стали 40Х. Когда необходима высокая точность сечения прутка используют калиброванные на металлургических предприятиях изделия. Этот вид проката отличается соблюдением размеров (возможна даже микронная точность) по всей длине изделия. В дополнение к этому высокое качество обработки поверхности.
  3. Лист стали 40Х. Отличается повышенной прочностью, что определяет его использование для изготовления деталей работающих под высокой нагрузкой. Благодаря высокой сопротивляемости нагрузкам лист стали 40Х находит применение в ракетостроении и химической промышленности. Это исключительно популярный вид металлопроката. Его легко получить, а далее путем термической обработки добиться нужных свойств. Это облегчает процесс производства, так как отпадает необходимость искать и отливать дорогие и редкие легированные сплавы.
  4. Шестигранник сталь 40Х. Прутки определенной геометрической формы востребованы в разных отраслях промышленности. В частности пруток с сечением в форме шестигранника. Изделие очень востребовано благодаря своим уникальным свойствам. Эта форма удобна для изготовления шпилек, болтов, гаек, прочих видов крепежа. Крепеж из стали 40Х способен работать в особо нагруженных механизмах при не очень благоприятных условиях. Шестигранник очень востребован в автомобильной промышленности. Из него изготавливают оси, плунжеры (цилиндрические поршни), валы, штоки, другие сильно нагруженные детали машин. Ниже на видео наведен пример изготовления болтов и гаек:
  5. Круг из стали 40Х. Там где требуется сопротивление деформирующим нагрузкам находит применение прокат в виде круглых прутков из стали 40Х. Его часто применяют для изготовления вращающихся деталей: силовых валов, осей и полуосей машин, штоков. Строители очень нуждаются в надежном материале для связи и крепления элементов конструкций, которые должны быть особо надежными. Здесь и находит применение круг из стали 40Х. Предприятия могут отпускать прокат уже нарезанным на куски нужной длины, что несомненно также способствует его широкому применению.
  6. Серебрянка. Часто изделию не требуется дополнительная обработка поверхности. Это могут быть например отвертки, сверла, другие инструменты. Некоторые музыкальные инструменты также изготавливаются с использованием серебрянки, в частности треугольник. Серебрянку получают волочением стали (или прокатом). Верхний слой металла шлифуется, иногда его даже и полируют. Таким образом получается круглая калиброванная сталь диаметром до 30 мм.
  7. Следующая важная область применения, изготовление самых разных труб. Разумеется трубы из стали 40Х используются везде где есть потребность в трубах. Это ЖКХ, химическое оборудование, судостроение, котельные, автомобилестроение, трубопроводы. Список можно долго продолжать.

Термическая обработка стали 40Х

В процессе термообработки можно максимально улучшить качества сплава. Причем при соблюдении параметров технологических процессов получают заданные характеристики металла.

Масло является предпочтительной средой для закалки стали 40Х. Сплав в этом случае будет иметь максимально улучшенные эксплуатационные свойства. Конечно при строгом соблюдении заданных температурных режимов:

  1. Процесс нагрева заготовки при термообработке можно условно разделить на участки. На границах участков происходят важные изменения в кристаллической структуре материала. Эти точки называют критическими. Для стали 40Х выделяют четыре таких точки: при температуре 743 градуса, при 815, 730, и 693 градусах.
  2. Для закалки стали 40Х возможно применение одного из трех методов, на выбор. Первый, используется единственный охлаждающий элемент. Это может быть вода, масло, порошок, другое вещество.
  3. Закалка завершается этапом охлаждения заготовки. Первый, используется единственный охлаждающий элемент. Это может быть вода, масло, порошок, другое вещество. Масляное охлаждение исключает доступ кислорода и позволяет максимально сохранить качества полученного при термообработке материала. Большие размеры заготовок однако затрудняют применение масляного охлаждения. В этом случае изделия остывают на открытом воздухе. Вода в качестве хладагента может стать причиной появления окалины и других признаков разрушения металла. Второй способ подразумевает повторное охлаждение, то есть после того как заготовка побывала в воде, ее окунают в масло. Еще один метод охлаждения – с помощью струи охлаждающего металл вещества или точечный. Заготовку не охлаждают целиком, а направляют поток воды (или масла) на выбранный участок, для примера это может быть зуб зубчатого колеса.
  4. По завершении термообработки обязательно осуществляется отпуск. Об отпуске мы рассказывали выше, эта операция позволяет снизить внутренние напряжения металла и сделать его более пластичным. Это значительно продлевает срок эксплуатации изделий из металла.

Существует вероятность появления различных дефектов в процессе термической обработки сплава. Чтобы их избежать и сделать их проявление минимальным металл защищают в течение обработки.

Главным врагом металла является атмосферный кислород.

Есть разные способы изоляции от кислорода, в идеале термообработку лучше проводить в герметически изолированной печи. Если это слишком сложно, заготовку можно осыпать чугунной пылью или стружкой. Ниже на видео показано пример термической обработки стали 40Х:

Для получения труб и конусов металлопрокат подвергают вальцовке. Вальцовка это сгибание проката в заданных направлениях. Для этого металл оборачивают вокруг специальных валов (отсюда и слово “вальцовка”). Так как этот процесс не связан с нагреванием проката, то свойства стали практически не изменяются. Здесь есть некоторые особенности. Чем толще лист тем труднее его вальцевать.

Литье и обработка стали 40Х процесс достаточно сложный. Это существенно отражается на цене готового металла и изделий из него. По этой причине легирование сплава осуществляется только для деталей, назначение которых особо ответственное. Сталь хорошо сопротивляется воздействию влаги, но ее нельзя считать нержавеющей. Содержание хрома не такое большое как у нержавейки, где оно приближается к 18%.

Сталь 40Х (40ХА) / Auremo

Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности
≥690 ≥5 ≥40
≤207
≤207
Поковки. Закалка + Отпуск
500-800 ≥275 ≥530 ≥13 ≥30 ≥290 156-197
300-500 ≥315 ≥570 ≥12 ≥30 ≥290 167-207
500-800 ≥315 ≥570 ≥11 ≥30 ≥290 167-207
300-500 ≥345 ≥590 ≥14 ≥38 ≥490 174-217
100-300 ≥395 ≥615 ≥15 ≥40 ≥540 187-229
300-500 ≥395 ≥615 ≥13 ≥35 ≥490 187-229
100 ≥395 ≥615 ≥17 ≥45 ≥590 187-229
100-300 ≥440 ≥635 ≥14 ≥40 ≥540 197-235
100 ≥440 ≥635 ≥16 ≥45 ≥590 197-235
100-300 ≥490 ≥655 ≥13 ≥40 ≥540 212-248
100 ≥490 ≥655 ≥16 ≥45 ≥590 212-248
Поковки. Нормализация
500-800 ≥245 ≥470 ≥15 ≥30 ≥340 143-179
300-500 ≥275 ≥530 ≥15 ≥32 ≥290 156-197
100-300 ≥315 ≥570 ≥14 ≥35 ≥340 167-207
100 ≥315 ≥570 ≥17 ≥38 ≥390 167-207
100-300 ≥345 ≥590 ≥17 ≥40 ≥540 174-217
100 ≥345 ≥590 ≥18 ≥45 ≥590 174-217
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)
≤500 ≥343 ≥568 ≥17 ≥35 ≥441
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки
≥657 ≥9 ≤269
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
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности термообработанная
≤179
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
200 ≥1560 ≥1760 ≥8 ≥35 ≥290
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
≥343 ≥569 ≥17 ≥390
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥140 ≥175 ≥33 ≥78
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
201-300 ≥440 ≥635 ≥14 ≥40 ≥540 197-235
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
300 ≥1390 ≥1610 ≥8 ≥35 ≥200
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
≥324 ≥540 ≥13 ≥390
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥54 ≥98 ≥59 ≥98
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
120 600-620 ≥490 ≥655 ≥13 ≥40 ≥490 212-248
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
301-500 ≥345 ≥590 ≥14 ≥38 ≥490 174-217
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
400 ≥1180 ≥1320 ≥9 ≥40 ≥490
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥41 ≥69 ≥65 ≥100
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
200 620-660 ≥440 ≥635 ≥14 ≥40 ≥539 197-235
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
500 ≥910 ≥1150 ≥11 ≥49 ≥690
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥24 ≥43 ≥68 ≥100
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
25 130-200 ≥1274 ≥1470 ≥7 ≥25 ≥294 46.4-53.1
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
600 ≥720 ≥860 ≥14 ≥60 ≥1470
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥11 ≥26 ≥68 ≥100
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
30 400-420 ≥880 ≥1078 ≥7 ≥35 ≥392 36.7-43.5
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
≥11 ≥24 ≥70 ≥100
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
30 500-560 ≥785 ≥930 ≥12 ≥40 ≥588 293-331
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
≥700 ≥880 ≥15 ≥42 ≥1180
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
50 560-580 ≥685 ≥835 ≥13 ≥42 ≥588 262-311
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
≥680 ≥870 ≥17 ≥58
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
80 580-600 ≥540 ≥685 ≥15 ≥45 ≥588 223-262
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
≥610 ≥690 ≥18 ≥68 ≥980
Заготовки. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 500 °C, охлаждение в воде
≥320 ≥570 ≥17 ≥35 ≥400
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
≥430 ≥490 ≥21 ≥80 ≥780
Заготовки. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 500 °C, охлаждение в воде
≤25 ≥785 ≥980 ≥10 ≥45 ≥590
28-55 ≥800 ≥940 ≥13 ≥55 ≥850
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)
314-540 ≥559 ≥17 ≥40 ≥390
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
25 ≥745 ≥930 ≥7.5 ≥36 ≥441
Листовой прокат по ТУ 14-1-4118-2004
590-780 ≥10 ≥12
Трубы бесшовные холоднодеформированные в состоянии поставки термообработанные (НВ — для стенки > 10 мм)
≥618 ≥14 ≤217

Сталь 40х. Ее описание и сфера применения

Сталь является одним из самых важных конструкционных металлов. Она нашла широчайшее применение в строительстве, машиностроении, а также многих других отраслях. У этого металла много самых разных марок, и все они отличаются друг от друга характеристиками. Сталь 40х – конструкционная легированная марка этого материала. И здесь мы о ней поговорим подробнее.

Кроме обычных примесей, в марке 40х содержится определенное количество элементов, которые специально вводятся. Благодаря этому обеспечиваются особенные свойства. Здесь, как легирующий элемент, применяется хром. Именно из-за него в маркировке стали присутствует буква Х.

В данной стали есть особенность – это трудная свариваемость. В связи с этим сталь 40х в процессе сварки подвергается нагреву до 300оС, а после нее – термической обработке. Кроме этой особенности, имеется склонность к отпускной способности, а еще флокеночувствиетльность.

Сталь 40х характеристики имеет следующие:

– удлинение относительное – 13-17%;

– ударная вязкость – до 800 кДж/кв. метр;

– предел прочности – до 900 МПа.

Есть и другие особенности, характерные для этой марки стали:

– предел выносливости достаточно высокий;

– возможность проводить обработку способом резания, путем сваривания или под давлением;

– стойкость к короблению и обезуглероживанию при термовоздействии.

Для всех подобных материалов это самые важные свойства. Именно они позволяют применять сталь 40х в машиностроительной отрасли.

При ковке стали этой марки температура в начале процесса составляет 1250 оС, а в конце – 800 оС.

Очень часто эта сталь находит применение при изготовлении улучшаемых деталей, которые отличаются повышенной прочностью. Это такие изделия, как плунжеры, шпиндели, оси, валы, кольца, вал-шестерни, коленчатые и кулачковые валы, болты, полуоси, рейки, втулки, губчатые венцы, оправки и другие нужные детали.

Сталь 40 широко применяется для изготовления метчиков, сверл, напильников. Как видите, это все инструменты, которыми приходится работать при небольшой скорости, а температура нагрева составляет не больше 2000 градусов. Эти изделия представляют собой прутки, у которых круговое поперечное сечение. Изготавливаются они согласно ГОСТу 5950-2000.

В случае если нужна сталь, обладающая устойчивостью к коррозии, нужно обратить внимание на марку 40х13. Это нержавеющая коррозийно-стойкая сталь. Устойчивость к коррозии она приобретает после закалки, ведь при этом полностью растворяется карбид. Сталь 40х13 производится в индукционных печах, а также открытого дугового типа. Полученный материал прекрасно деформируется при температуре 850-1100 оС. А чтобы не было трещин, нагрев и последующее охлаждение нужно проводить медленно.

Напоследок стоит дать рекомендацию покупателям. Лучше всего сталь 40х, а также изделия из нее покупать у заводов-изготовителей напрямую. Здесь всегда стоимость будет без наценок, ведь вы «обходите» посредников. Также изделия могут быть изготовлены по заказанным вами параметрам. Кроме того, заводы часто предлагают скидки оптовым покупателям, а также есть гарантия качественности товара. А в случае брака вы будете знать, к кому обращаться.

Таблица преобразования твердости стали

Таблица преобразования твердости стали

перейти к основному содержанию
Rockwell C, 150 кг Rockwell B, 100 кг Бринелля, 3000 кг
Шарик 10 мм
Виккерс Береговый склероскоп Прочность на растяжение
1000 фунтов / дюйм 2
68 940 97
67 900 95
66 865 92
65 739 832 91
64 722 800 88
63 705 772 87
62 688 746 85
61 670 720 83
60 654 697 81
59 634 674 80 326
58 615 653 78 315
57 595 633 76 305
56 577 613 75 295
55 560 595 74 287
54 543 577 72 278
53 525 560 71 269
52 512 544 69 262
51 496 528 68 253
50 481 513 67 245
49 469 498 66 239
48 455 484 64 232
47 443 471 63 225
46 432 458 62 219
45 421 446 60 212
44 409 434 58 206
43 400 423 57 201
42 390 412 56 196
41 381 402 55 191
40 371 392 54 186
39 362 382 52 181
38 353 372 51 176
37 344 363 50 172
36 (109) 336 354 49 168
35 327 345 48 163
34 (108) 319 336 47 159
33 311 327 46 154
32 (107) 301 318 44 150
31 (106) 294 310 43 146
30 286 302 42 142
29 279 294 41 138
28 (104) 271 286 41 134
27 (103) 264 279 40 131
26 258 272 38 127
25 253 266 38 124
24 (101) 247 260 37 121
23 100 243 254 36 118
22 99 237 248 35 115
21 231 243 35 113
20 98 226 238 34 110
(18) 97 219 230 33 106
(16) 95 212 222 32 102
(14) 94 203 213 31 98
(12) 92 194 204 29 94
(10) 91 187 196 28 90
(8) 90 179 188 27 87
(6) 87 171 180 26 84
(4) 85 165 173 25 80
(2) 83 158 166 24 77
0 82 152 160 24 75
Вернуться в начало

4140 Сталь с высоким пределом текучести | Интерплав

Мин.% Макс.%
Углерод 0,36 0,44
Кремний 0,10 0,40
Марганец 0,65 1,10
Хром 0,75 1,20
молибден 0,15 0,35
фосфор 0 0,04
сера 0 0.04
Требования к механическим свойствам сталей в термообработанном состоянии для токарной,
очищенной или шлифованной обработки согласно AS1444-1996 4140 и BS970, часть 3-1991 709M40
Обозначение механических свойств R S S * Т U В Вт
Ограниченная линейка мм 250 250 150 100 63 30 20
Предел прочности на разрыв, МПа мин. 700 770 770 850 930 1000 1080
Макс 850 930 930 1000 1080 1150 1230
0.2% доказательство напряжения Mpa мин. 480 540 570 655 740 835 925
Удлинение на
5,65√S 0 %
мин. 15 13 15 13 12 12 12
Izod Impact J мин. 34 27 54 54 47 47 40
Удар по Шарпи J мин. 28 22 50 50 42 42 35
Твердость по Бринеллю HB мин. 201 233 233 248 269 293 311
Макс 255 277 277 302 331 352 375
* Материал, обычно хранящийся на складе в состоянии T
Проверьте сертификат испытаний, если он критичен для конечного использования.
Требования к механическим свойствам сталей, подвергнутых термообработке, а затем холодной обработки в соответствии с
AS 1444 — 1996 и BS 970 Часть 3 — 1991 709 M40
Обозначение механических свойств R S т U В
Ограниченная статья 63 63 63 63 63
Предел прочности на разрыв, МПа мин. 700 770 850 930 1000
Макс 850 930 1000 1080 1150
0.Стресс 20% МПа мин. 525 585 680 755 850
Удлинение на 5.65√S 0 % мин. 12 11 9 9 9
Твердость по Бринеллю HB мин. 201 223 248 269 293
Макс 255 277 302 331 352
* Материал, обычно хранящийся на складе в состоянии T
Проверьте сертификат испытаний, если он критичен для конечного использования.
Поковка
Нагреть до 1150 o C — максимум 1200 o C, выдерживать до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции.
Не подвергайте ковке ниже 850 o C. После ковки заготовку следует охлаждать как можно медленнее.
Термическая обработка
Отжиг
Нагрейте до 800 o C — 850 o C, выдержите, пока температура не станет равномерной по всей секции, и охладите в печи.
Пламенная или индукционная закалка
4140 Закаленный и отпущенный пруток можно подвергнуть дальнейшему упрочнению поверхности методами пламенной или индукционной закалки, что приведет к твердости корпуса выше Rc 50. Детали следует как можно быстрее нагреть до диапазона аустенитных температур (840 C — 870 C) и «требуемая глубина корпуса с последующей немедленной закалкой в ​​масле или воде, в зависимости от требуемой твердости, размера / формы заготовки» и механизмов закалки.

После закалки до ручного нагрева большинство компонентов следует отпустить при температуре от 150 ° C до 200 ° C, чтобы снять закалочные напряжения в корпусе. Это мало повлияет на твердость корпуса и снизит риск появления трещин при шлифовании.

Закалка
Нагрейте до 840 o C — 875 o C, выдержите до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции, выдержите 10-15 минут для каждой секции 25 мм и закалите в масле, воде или полимере по мере необходимости.* Закаливайте немедленно, пока рука еще теплая.
Азотирование
4140 Закаленный и отпущенный пруток также может быть успешно азотирован, обеспечивая твердость поверхности до Rc 60. Азотирование проводится при 490 o C — 530 o C с последующим медленным охлаждением (без закалки) восстановлением проблема искажения. Таким образом, детали можно обрабатывать почти до окончательного размера, оставляя только припуск на шлифование. Прочность сердечника при растяжении обычно не изменяется, поскольку диапазон температур азотирования обычно ниже исходной температуры отпуска.
Нормализация
Нагрейте до 870 o C — 900 o C, выдержите до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции, выдержите 10-15 минут и охладите на неподвижном воздухе.
Снятие напряжений
Нагрейте до 680 o C — 700 o C, выдержите до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции, выдержите 1 час для каждой секции 25 мм и охладите на неподвижном воздухе.
Закалка
Повторно нагреть до 550 o C — 700 o C по мере необходимости, выдержать до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции, выдержать 1 час на каждые 25 мм секции и охладить на неподвижном воздухе.
Указания по термообработке
Температура нагрева, скорость нагрева и время выдержки будут варьироваться в зависимости от таких факторов, как размер / форма заготовки, а также тип используемой печи, закалочная среда, средства передачи заготовки и т. Д. Для получения наилучших результатов проконсультируйтесь с вашим специалистом по термообработке.
Обработка
4140 в закаленном и отпущенном состоянии в состоянии поставки имеет обрабатываемость от хорошей до очень хорошей, и такие операции, как пиление, токарная обработка, сверление, протяжка, фрезерование, фрезерование и нарезание резьбы, могут выполняться удовлетворительно с использованием рекомендаций производителей станков для подходящего типа инструмента — подачи и скорости.
Сварка
Сварка 4140 в закаленном и отпущенном состоянии (как обычно поставляется) не рекомендуется, и ее следует избегать, если это возможно, поскольку механические свойства будут изменены в зоне термического влияния сварного шва. Предпочтительно, чтобы сварка выполнялась на 4140 в отожженном состоянии, и чтобы деталь сразу после охлаждения до нагрева вручную снималась с напряжений при 595 o C — 620 o C перед закалкой и отпуском. .Если сварка в закаленном и отпущенном состоянии действительно необходима, тогда с заготовки, сразу после охлаждения до нагрева вручную, необходимо снять напряжение при температуре на 15 o ° C ниже исходной температуры отпуска.
Процедура сварки
Сварку 4140 в любых условиях всегда следует проводить с использованием электродов с низким содержанием водорода — проконсультируйтесь с поставщиком сварочных материалов.
Рекомендуемая температура предварительного нагрева
Раздел 25 мм 40 мм 50 мм 75 мм 150 мм +
o С 370 400 425 455 510
После сварки
Максимальная скорость охлаждения 95 o C в час до 95 o C с последующим охлаждением на неподвижном воздухе.N.B. Отсутствие сквозняков. Рекомендуется по возможности завернуть заготовку в термостойкое одеяло или закопать в песок и т. Д.

Распределение рулонов, листов и полос из нержавеющей стали 304 и 304L

Распределение рулонов, листов и полос из нержавеющей стали 304 и 304L | Услуги по продольной резке

Описание:

Тип 304 Нержавеющая сталь — наиболее широко используемая из аустенитных (хром / никелевых) нержавеющих сталей.В отожженном состоянии он практически немагнитен и становится немного магнитным при холодной обработке. Тип 304L Нержавеющая сталь предпочтительнее при сварке, чтобы исключить образование карбидов хрома во время охлаждения в зоне термического влияния сварного шва. Эти сплавы представляют собой отличное сочетание коррозионной стойкости и технологичности.

Формы продукта:

Лист, полоса

Технические характеристики:

Тип 304 — ASTM A240, ASTM A666, AMS 5513 Тип 304L — ASTM A240, ASTM A666, AMS 5511

Типичные области применения:

Химическое оборудование и трубопроводы, компоненты теплообменников, оборудование и утварь для обработки молочных продуктов и пищевых продуктов, криогенные сосуды и компоненты, архитектурные и структурные объекты, подверженные воздействию неморской атмосферы

Химический состав: (Согласно ASTM A240)

0,045
Элемент Тип 304 Тип 304L
Углерод 0.07Макс 0,030 Макс
Марганец 2,00 Макс 2,00 Макс
Сера 0,030 Макс 0,030 Макс
Фосфор 0,045 Макс
0,75 Макс. 0,75 Макс.
Хром 17,5–19,5 18,0–20,0
Никель 8,0–10,5 8.От 0 до 12,0
Азот 0,10 Макс 0,10 Макс

Механические свойства: (согласно ASTM A240, A666)

Прочность (KSI)
Тип Предел текучести Смещение 0,2% (KSI) % Относительное удлинение (измерительная длина 2 дюйма)
304 Ann 30 мин. 75 мин. 40 мин.
304 ¼ Жесткий 75 мин. 125 мин. 12 мин.
304 ½ Жесткий 110 мин. 150 мин. 7 мин.
304L Ann 25 мин. 70 мин. 40 мин.
304L ¼ Жесткий 75 мин. 125 мин. 12 мин.
304L ½ Жесткий 110 мин. 150 мин. 6 мин.

Физические свойства: (отожженный)

304 и 304L

Плотность (фунт.-6 на o F)

от 32 до 212oF

9,2

от 32 до 600oF

9.9

307 от

до 10,2

от 32 до 1200oF

10,4

Удельное электрическое сопротивление (мкОм — см)

при 70oF

9121

9121 Диапазон точек (oF)

от 2550 до 2650

Стойкость к окислению — непрерывная работа (oF)

1,650

Устойчивость к окислению — периодическая работа

1,500

Обработка:

Типы 304 и 304L нельзя упрочнить термической обработкой.Отжиг: нагрейте до 1850–2050 ° F и охладите с достаточно высокой скоростью от 1500 до 800 ° F, чтобы избежать осаждения карбидов хрома. Отжиг для снятия напряжений: холоднодеформированные детали следует снимать с напряжений при температуре 750 ° F в течение от ½ до 2 часов.

Формование:

Отожженные типы 304 и 304L можно изготавливать путем профилирования, глубокой вытяжки, гибки и большинства других методов изготовления. Из-за высокой скорости деформационного упрочнения этих материалов для успешного изготовления детали могут потребоваться промежуточные отжиги.

Сварка:

Типы 304 и 304L свариваются большинством методов сварки плавлением или сопротивлением. Если требуется присадочный металл, обычно используется тип 308. Тип 304L следует использовать в более тяжелых секциях, чтобы уменьшить возникновение выделений карбида в зоне термического воздействия, прилегающей к сварочной ванне.

Коррозия:

Типы 304 и 304L обеспечивают коррозионную стойкость в широком диапазоне умеренно окислительных и восстановительных условий, свежая водные и неморские приложения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *