Меню

Отличие стали 40х от 40хн

Сталь 40Х

Среди всех различных материалов, которые применяются в машиностроительной и других областях, наибольшее распространение получила сталь. Она выпускается в самых различных вариантах исполнения, эксплуатационные качества во многом зависят от химического состава. Процесс легирования позволяет придать материалу определенные эксплуатационные качества. К примеру, высокая концентрация хрома приводит к повышению коррозионной стойкости. Довольно большое распространение получила сталь 40Х. Она представлена легированной структурой, которая может выдерживать несущественное воздействие влаги и некоторых химических веществ. Сталь 40Х, характеристики которой могут быть улучшены при проведении термической обработки, имеет ряд особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Расшифровка стали 40Х

На территории СНГ применяется стандарт ГОСТ 4543-2016, который позволяет определить не только химический состав, но и различные эксплуатационные качества материала.

Сталь 40Х ГОСТ определяет следующие вещества в составе:

  1. Первая цифра 40 применяется для обозначения основного элемента в составе, которым является углерод. Как правило, большая часть состава приходится на железо, а углерод, концентрация которого составляет 0,44%, определяет основные эксплуатационные характеристики.
  2. Следующая буква Х указывает на то, что в составе есть легирующий элемент, представленный хромом. Отсутствие цифры после буквы указывает на то, что концентрация элемента составляет 1,1%. Как ранее было отмечено, хром повышает коррозионную стойкость структуры. Однако, рассматриваемая марка стали 40Х не характеризуется высокими антикоррозионными качествами.
  3. Рассматривая 40Х ГОСТ отметим, что в состав входит довольно большое количество никеля, кремния и марганца. Они определяют некоторые эксплуатационные характеристики металла, но они не отмечаются в маркировке.

Расшифровка позволяет определить химический состав и основные эксплуатационные качества материала. Стоит учитывать, что зарубежные производители применяют иные стандарты при маркировке материалов, но химический состав у аналогов примерно схожий.

Химический состав стали

Как ранее было отмечено, химический состав стали 40Х определяется маркировкой. Однако, она не отображает весь состав. Сталь марки 40Х характеризуется следующими особенностями:

  1. Показатель концентрации углерода в составе находится в пределе от 0,36% до 0,44%. Отметим, что более точный показатель выдержать производители не могут по причине сложности процесса получения металла.
  2. Хром является основным легирующим элементом, его в металле содержится 0,8-1,1%.
  3. Процесс производства сплава определяет то, что в металл включается никель, кремний и марганец. Их концентрация не больше 1%, но даже незначительное количество приводит к изменению эксплуатационных характеристик.
  4. В составе есть вредные элементы, к примеру, фосфор и сера. Их концентрация строго регламентирована.
  5. Также в состав включается медь, но ее около 0,035%. Именно поэтому концентрация этого элемента не изменяет основные эксплуатационные характеристики.

Химический состав стали 40х по ГОСТ

Рафинирование структуры различными легирующими элементами проводится при применении сильных раскислителей, после чего вводится шлак, обрабатываемый кремнием и углеродом.

Физические и механические свойства

Рассматривая механические свойства стали 40Х следует учитывать, что она обладает высокой твердостью и прочностью, структура может выдерживать существенную нагрузку и во время эксплуатации не подвергаться разрушению. Сталь 40Х характеризуется следующими положительными качествами:

  1. Достаточно высокая коррозионная стойкость, которая достигается при включении в состав хрома.
  2. Высокие прочностные показатели. Твердость измеряется в различных показателях, часто применяется HRC и HB. Показатель твердости соответствует значению 217 МПа.
  3. При выборе более подходящего материала уделяется внимание и удельному весу. Плотность стали 40Х составляет 7820 кг/м 3 .

Модуль упругости и предел текучести могут варьироваться в достаточно большом диапазоне, что зависит от температуры. К примеру, при существенном повышении температуры модуль упругости падает. Предел текучести определяет то, насколько применим сплав при получении заготовок методом литья.

Есть и несколько существенных недостатков у сплава:

  1. Отпускная хрупкость. После закалки структура становится весьма восприимчивой к ударной нагрузке. Снизить вероятность повышения хрупкости можно при соблюдении технологии термической обработки.
  2. Высокая степень склонности к образованию флокенов. Она свойственна довольно большому количеству различных сплавов.
  3. Плохая свариваемость усложняет процесс изготовления различных изделий. При желании могут применяться самые различные технологии сварки. Процесс существенно упрощается за счет предварительного нагрева структуры. Кроме этого, структура сложна в резке при применении сварочного оборудования.
  4. Флокеночувствительность – свойство, которое определяет высокую вероятность появления внутренних трещин после отливки различных изделий. Подобные дефекты часто возникают при горячей деформации легированной стали. Подобные дефекты становятся причиной высокой концентрации водорода во время термической обработки. Снизить вероятность появления дефектов можно за счет строгого соблюдения температурного режима.

В последнее время достаточно часто применяется метод вакуумизации сплава, за счет чего снижается концентрация водорода. Именно поэтому качество полученной структуры существенно увеличивается.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 40Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Кроме этого, требуется проводить предварительную подготовку кромок к выполнению дуговой сварки. При применении контактно-точечной технологии требуется термическая обработка.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

  1. Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
  2. Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
  3. Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
  4. Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.

Круг ф 160 ст 40Х с обточкой

После проведения термической обработки Сталь 40 может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 40Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Для существенного увеличения эксплуатационных характеристик получаемых изделий проводится различная термическая обработка.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

Термическая обработка

Во многих случаях термическая обработка позволяет существенно повысить эксплуатационные качества металла. Термическая обработка стали 40Х проводится с учетом особенностей структуры. Рекомендации по выполнению подобной процедуры следующие:

  1. Закалка стали 40Х проводится в масляной среде. Это позволяет существенно повысить качество поверхностного слоя структуры.
  2. Проводимая закалка 40Х проводится с последующим охлаждением заготовки. Для этого может применяться обычная воздушная или масляная среда. Масло позволяет существенно повысить качество получаемого изделия, в то время как на воздухе охлаждение происходит при больших размерах. Применение водной среды может привести к появлению окалины и других дефектов.
  3. Обязательно проводится отпуск, который позволяет снизить внутренние напряжения. Отпуск проводится в масле или на воздухе.
Читайте также:  Что за сталь 45г17ю3

Термообработка стали 40Х проводится в зависимости от нагрузок, на которые рассчитаны изделий. Расчет проводится в зависимости от трех критических точек. Закалка проводится при температуре 860 градусов Цельсия. Показатель часового интервала составляет 4 часа. Отпуск на воздухе может проводиться при температуре 200 градусов Цельсия, при применении масляной ванны показатель повышается до 500 градусов Цельсия. В некоторых случаях проводится нормализация стали 40Х.

При правильном проведении термической обработки твердость после закалки составляет около 217 HB. При этом внутренние напряжения существенно снижаются, за счет чего существенно продлевается срок эксплуатации получаемого изделия.

Свойства Ст 40х при повышенных температурах

В заключение отметим, что рассматриваемая сталь довольно сложна в изготовлении, за счет чего существенно повышается себестоимость. Именно поэтому легированный сплав применяется при изготовлении ответственных изделий, которые должны обладать исключительной прочностью. Поверхность характеризуется достаточно высокой устойчивостью к воздействию влаги, но при этом показатель не соответствует нержавейке. Это связано с тем, что нержавейка имеет в составе хром с концентрацией около 18%. Включение других химических элементов позволяет расширить область применения сплавов.

Источник статьи: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/stal-40h.html

Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ и аналоги

Хромоникелевая легированная сталь 40ХН относится к классу конструкционных материалов, предназначенных для изготовления ответственных износостойких деталей, элементов и конструкций в машиностроении и строительстве. Наличие хрома и никеля в химическом составе сплава придает материалу антикоррозионные свойства и красивый серебристый цвет.

Кроме этого легирование металла обеспечивает повышенное сопротивление истиранию, но при этом сталь способна к пайке, штамповке и механической металлообработке. Прочность и стойкость к механическим воздействиям при относительно невысокой стоимости делают этот материал очень востребованным для нужд промышленности.

Химический состав стали

Маркировка 40ХН означает среднее количество углерода (C) менее одного процента, более 0,4% хрома (Cr) и 1,0% никеля (Ni). Точный химический состав регламентируется ГОСТ 4543-71 и должен содержать:

  • никеля (Ni) 1,0-1,4%;
  • марганца (Mn) 0,5-0,8%;
  • хрома (Cr) 0,45-0,75%;
  • углерода (C) 0,36-0,44%;
  • кремния (Si) 0,17-0,37%;
  • серы (S) и фосфора (P) не более 0,035%.

К отечественным аналогам этого сплава по химическому составу и механическим свойствам следует отнести марки сталей 45ХН, 50ХН, 30ХГВТ, 40ХНМ и 38ХГН.

Из зарубежных сортов марке 40ХН соответствует следующим маркировкам:

  • 40CrNi – Китай;
  • 3135 и 3140H – США;
  • 36NiCr6 и 40NiCr6 – Германия;
  • 35NC6 – Франция;
  • SNC236 – Япония;
  • 40CrNi12 – Румыния;
  • 2530 – Швеция.

Свойства и состав зарубежных сталей не являются точным соответствием по составу, но в большинстве случаев аналогичны по физико-техническим характеристикам.

Механические свойства и термическая обработка

Прошедшая термическую обработку, сталь 40хн (ГОСТ 4543-71) наделяется повышенной твёрдостью – 302-352 НВ, высокой предельной прочностью при разрыве – 785 Н/мм2, ударной вязкостью в 59 Дж/см2, в то время как предел текучести материала при нагружении сохраняется на уровне 640 Н/мм2.

Закаливают данный металл чаще всего в масле. Исключение составляют крупногабаритные детали, которые подвергаются закалке в воде, но впоследствии обязательно переносятся в масло или проходят немедленный низкий отпуск. Альтернативный вариант процесса закаливания – нагревание материала высокочастотными токами с последующим отпуском. Данная процедура позволяет получить материал с высокой поверхностной твердостью – 52-56 RC.

Прочие механические свойства стали 40хн представлены в таблице:

Свойства легированной конструкционной стали 40ХН

Температура нагрева для начала кузнечной обработки составляет 1250˚C, завершение ковки при 850˚C. При поперечном сечении заготовки до 50 мм охлаждение необходимо проводить на воздухе, до 200 мм в корытообразной мульде, более 200 мм в постепенно остывающей печи. Сталь относится к категории трудно свариваемых материалов и требует предварительного нагрева при любом виде сварочной обработки.

Удельный вес стали марки 40ХН составляет 7820 кг/м3 при твердости 207 МПа и временном сопротивлении на разрыв 690 МПа.

Сталь 40ХН

Марака стали 40ХН представляет собой конструкционную легированную сталь. Он относится к классу хромоникелевых материалов. Содержание таких элементов как хром и никель предают стали блестящий цвет и нержавеющие свойства.

Эксплуатационные характеристики и химический состав стали 40ХН характеризуется ГОСТ 4543-71. В состав стали этой марки входит 8 легирующих элементов.

Процентное соотношение всех элементов, входящих в состав стали 40ХН, смотрите в таблице ниже и на диаграмме.

Ni Mn Cr C Si Fe S P
от 1 до 1,4 от 0,5 до 0,8 от 0,45 до 0,75 от 0,36 до 0,44 от 0,17 до 0,37 менее 0,3 меньше 0,035 менее 0,035

Расшифровка стали 40ХН

  • 40 – количественная доля содержания углерода в сплаве (0,4%);
  • Х – это хром и его часть во всем объеме колеблется в районе 4%;
  • Н – обозначает никель, отсутствие цифр после символа говорит о том, что его не менее 1%.

Преимущества стали 40ХН

  • Высокая механическая прочность
  • Долговечность – срок службы деталей из этой стали более 30 лет
  • Широкий диапазон рабочей температуры – от -70°С до +425°С
  • Отсутствует склонность к отпускной хрупкости
  • После отпуска вязкость стали не снижается
  • Не теряет пластичность и не изменяет зернистость при сварке элементов

Применение стали 40ХН

Готовые детали из данного материала затем широко используются в промышленности и машиностроении. В этих сфера они представлены в виде:Изделия из стали 40ХН, благодаря свойствам, полученным за счет легирования хромом и никелем, не подвержены истиранию. К тому же они отлично штампуются и паяются.

  • осей и валов,
  • зубчатых колес,
  • валок рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла,
  • муфт и цилиндров,
  • валов экскаваторов,
  • шатунов,
  • валов-шестерней,
  • штоков и рычагов,
  • болтов и шпинделей,
  • различных нагруженных элементов, подверженных во время работы вибрационным и динамическим нагрузкам,
  • изделий, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости.
Читайте также:  Как лучше всего защитить стены из газоблока от разрушения в первую зиму после строительства дома

Свойства стали 40ХН

Удельный вес материала составляет 7820 кг/м3. Термическая обработка осуществляется при помощи закаливания и отпуска.

Начальная температура ковки +1250°С, конечная +830°С. Изделия с сечение до 50 мм охлаждаются на воздухе, остывание деталей с сечением от 51 мм до 201 мм происходит в мульде, элементы с сечением до 300 мм охлаждают с печью.

Термообработка стали 40ХН

Закалка и отпуск.Температура ковки, °С: начала 1250, конца 830.

Твердость стали 40ХН

Твердость 40хн по Бринеллю достигает 207 МПа. Критические точки наступают при температурах:

Обрабатываемость резанием доступна в горячекатанном состоянии при твердости по Бринеллю от 166 до 170 единиц и временном сопротивлении разрыву 690 МПа.

Материал относится к трудносвариваемым. Для него применимы следующие виды сварки:

  • ручная дуговая (РДС),
  • электрошлаковая (ЭШС),
  • аргонно-дуговая под флюсом (АДС).

40хн предел текучести

  • σ0,2=780 МПа, σв=980 МПа, НВ 300-320
  • σ0,2=690 МПа, σв=880 МПа, НВ 270-300
  • σ0,2=570 МПа, σв=780 МПа, НВ 200-240
  • σв=790 МПа, нормализация, НВ 197

При всех видах сварки необходим предварительный подогрев и последующая термообработка стали 40хн.

Сталь 40ХН имеет склонность к отпускной хрупкости и обладает повышенной флокеночувствительностью. Такие свойства сплава следует учитывать при дальнейшей эксплуатации

Отечественные и зарубежные заменители для стали 40ХН.

Россия 30ХГВТ, 35ХГФ, 38ХГН, 40Х, 40ХНМ, 40ХНР, 45ХН, 50ХН
Япония SNC236
Китай 40CrNi
Америка 3135, G31400, 3140H
Германия 36NiCr6, 40NiCr6, 1.5710, 1.5711
Англия 640M40
Франция 35NC6
Чехия 16240
Румыния 40CrNi12, 40CrNi12q
Болгария 40ChN
Швеция 2530
Австралия 3140, 3140H

Область применения

Технические и физические характеристики, которыми обладает сталь марки 40ХН, позволяют широко использовать этот сплав в машиностроении и других промышленных отраслях, связанных с металлообработкой, выпуском механизмов и деталей машин. Из этого металла изготавливают:

  • оси, валы, цилиндры и соединительные муфты;
  • прокатные валки станов;
  • зубчатые колеса механизмов;
  • штоки, рычаги и шатуны;
  • соединительные и фиксирующие элементы;
  • другие детали с повышенными требованиями к прочности и износостойкости.

Марка 40ХН хорошо переносит вибрационные, динамические и ударные нагрузки. Поэтому используется при изготовлении специального оборудования и отдельных узлов машин, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях.

Применение стали 40 хн

Высокая прочность и коррозионная стойкость предопределяют основную область применения материала марки 40хн – это производство деталей и элементов, эксплуатирующихся в условиях вибраций и повышенных динамических нагрузок. Такими деталями являются валы, оси, шатуны, муфты, ниппели (применяемые, в том числе и в нефтепроводах). Кроме того, сталь 40хн идет на изготовление болтов, зубчатых колес, шпинделей, валков прокатных станков и штоков гидроцилиндров. Другими словами, такой сплав идеален для изготовления деталей, от материала которых требуется повышенная прочность и вязкость. Отметим, что оптимальные эксплуатационные характеристики сплава 40хн достигаются при толщине металла в изделии не более 120 мм.

Описание и история сплава

Название сплава расшифровывается как хромоникелевая конструкционная легированная сталь. За качество стали 40ХН отвечает ГОСТ 4543-71, который относит его к классу высокопрочных сталей для применения в конструкционных целях (хромоникелевый стальной сплав с легирующими элементами). То есть для получения изделий, применяемых при машиностроении и строительстве. Внедрение никеля в состав сплава — улучшает показатель химической устойчивости.

Данный факт впервые был представлен общественности во Франции химиком Жозефом Луи Прустом в 19-ом веке. Он выдвинул теорию о том, что железные метеориты практически не поддаются процессу коррозии из-за входящего в их состав никеля.

Механические свойства стали 40ХН

Спустя два десятка лет с того момента, Майкл Фарадей впервые изготовил сплав с соединениями железа и никеля, который отличался высокой устойчивостью к процессу коррозии. Однако получить сплав с улучшенными характеристиками по упругости, антикоррозийными свойствами и прочностью к механическому воздействию удалось лишь после химического вывода ковкого никеля. По характеристикам 40ХН имеет большую устойчивость к коррозийному процессу за счет добавления в состав хрома, который также усиливает прочностные свойства стали.

Использование

Начнем наш экскурс с самого простого, а именно с ответа на довольно важный вопрос. Где же применяется эта сталь или, если немного перефразировать, для какой отрасли характеристики стали 40ХН будут наиболее востребованы?

Если обращаться к документации, а именно к ГОСТу 4543-71, то нам станет ясно, что сталь 40ХН – конструкционная, легированная, хромоникелевая. Такое название четко дает понять, что данный сорт стали применяется преимущественно для изготовления чего-либо. В большинстве случаев применение стали 40ХН тесно связано с изготовлением деталей для различных механизмов.

К примеру, из 40ХН часто изготавливают оси и валы двигателей, шестерни, валики, шатуны, рычаги и многое другое. Все вышеперечисленные детали в течение всей своей эксплуатации подвержены высоким нагрузкам, из чего мы можем сделать вывод, что характеристики и механические свойства стали 40ХН не столь уж и плохи.

Однако не стоит думать, что сталь этой марки выпускают уже в виде готовых деталей. Как и любую другую сталь, 40ХН поставляют на рынок в виде привычных всем полос, прутков, шестигранников, квадратов.

свойства 40ХН

Да по пункту 4 тут всё значительно сложнее чем я написал. Не забываем, что мы можем получать ряд закалочных структур, при этом разговор только ударной вязкозти, но нам нужна не только она, нужна группа свойств, а вот на сколько они себя ведут, и как получить оптимум….. Конечно ястно как они себя ведут, но где оптимум, как его поймать.

«Спор» с SDF не находится, возможно порезали при переезде, или почистили.

Суть была такой. SDF при ответе на вопрос, как закалить достаточно габаритную деталь из 40х даёт рекомендацию закалка 850-860 масло, отпуск 300°С. Я удивляюсь, понимаю, что что-то человек не договаривает. Говорю так делать нельзя, мол отпускная хрупкость первого рода. Мне ответили, правда, а вы её видели (в смысле мех испытаний). Я сам нет, но вот таблица с книга (фото страницы). Ответ, хорошая страница, но какое отношение она имеет к этой детали. Далее было много интерестных высказываний. Упростил, вкратце, надеюсь не переврал и не обидел. Да, я знаю что будут писать про это.

Суть в том, что отпускная хрупкость первого рода она не обратима. Т.е. вы в полной мере, красивый график, с чёткой ямой, на определённой температуре увидете только при определённых условиях. Для 40х это заготовка ф20, закалка на ВОДУ, далее отпуск от 250 до 370. В графике будет резкий свал в районе 300°С, далее плавный подъём к 370°. При этом «яма» будет немного смещаться в зависимости от плавки, возможно и на одной плавке в зависимости от температуры закалки. Т.е. для получения значительного провала ударной вязкозти вам надо получить исходную структуру с каторой получится, та в каторой будет провал после отпуска. Если вы после закалки не получили структуру из каторой получается та в каторой провал ударной вязкозти при отпуске в 300°С, вы можете доусёра отпускать на 300°С, вы такой яркий провал не получите. Так же, если вы отпустите деталь на 400. Кстате отпускная хрупкость первого рода обычно лежит не 250-400, а значительно шире 220-480, всё зависит от марки и лигирующих. Т.е. для 40х при закалке на масло график отпускной хрупкости, скорее всего будет не такой страшный, а если учесть улучшение у других механических свойств, то может и не страшен этот отпуск. Тут есть подводный камень, что может попасться такая плавка и такая деталь, где будет сечение в нагруженном месте, каторая повторит условия со всеми вытекающими. Т.е. я отпускаю 40х на 180-240, 370 и далее. Это моё мнение, в упрощении и в кратце. Кстате для себя толстые детали я делаю исключительно с предварительной ТО и через воду, иначе хорошей механики я не получу.

Читайте также:  Сталь 60с2а характеристики применение для шашки

Что делаете вы. Вы калите деталь, получаете меньше твёрдость, но скорее всего меньшую чувствительность к отпускной хрупкости, хотя есть вероятность (скорее всего), что дряную остальную механику. Далее вы задираете температуру и добиваетесь условий когда отпускная хрупкость первого рода точно будет, при этом (скорее всего) в более широком диапозоне со смещением в область высоких температур. После этого делаете отпуск при температуре отпускной хрупкости, это логично?

Т.е. как я вижу ситуацию: попробовать закалить с нормальной температуры (сперва сделать нормализацию (можно заменить на закалку на газ, возможно даже масло) действительно лучше + высокий отпуск). Закалка на масло с 820°С, отпуск 200°С, мех испытания того чего получили, устраивает механика, радуемся, тут есть проблема в виде остаточного аустенита. Второй вариант 860-900°С отпуск 250°С, второй отпуск 420°С, мех испытания, устраивает, радуемся.

Нет, не радуемся, смена марки стали.

Механические свойства стали 40ХН
ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) НВ, не более
ГОСТ 4543-71 Пруток. Закалка 820 °С, вода или масло. Отпуск 500 °С, вода или масло. 25 785 980 11 45 69
ГОСТ 8479-70 Поковки. Нормализация 100-300 300-500 500-800 315 315 570 14 12 11 35 30 30 34 29 29 167-207 167-207 167-207
Поковки. Закалка. Отпуск. 300-500 345 345 590 14 38 49 174-217
До 100 100-300 300-500 500-800 395 395 615 17 15 13 11 45 40 35 30 59 54 49 39 187-229
До 100 100-300 300-500 500-800 440 440 635 16 14 13 11 45 40 35 30 59 54 49 39 197-235
До 100 100-300 490 490 655 16 13 45 40 59 49 212-248
До 100 100-300 540 540 685 15 13 45 40 59 49 223-262
До 100 100-300 590 590 735 14 13 45 40 59 49 235-277
Механические свойства стали 40ХН в зависимости от сечения
Сечение, мм σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ4 (%) ψ % HB
Нормализация 870-925 °С, закалка 790 °С, масло. Отпуск 540 °С
40 80 120 780 730 710 960 920 910 18 20 — 58 54 50 325 302 300
Механические свойства стали 40ХН в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) HB
Закалка 820 °С, масло
400 500 600 1220 1080 760 1370 1160 910 10 14 20 41 51 60 32 46 83 837 302 241
Механические свойства стали 40ХН при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σв(МПа) δ5 (%) ψ %
Нормализация 850 °С
20 200 300 400 500 600 790 750 690 540 480 350 18 — 20 25 25 27 48 50 — 65 79 85
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованный и нормализованный. Скорость деформации 50 мм/мин, скорость деформации 0,03 1/с
700 800 900 1000 1100 1200 225 130 91 62 45 31 36 57 71 75 76 — 92 96 100 100 100 100
Предел выносливости стали 40ХН
σ-1, МПА J-1, МПА Состояние стали
490 441 392 314-392 (n=107) 294 274 235 — σ0,2=780 МПа, σв=980 МПа, НВ 300-320 σ0,2=690 МПа, σв=880 МПа, НВ 270-300 σ0,2=570 МПа, σв=780 МПа, НВ 200-240 σв=790 МПа, нормализация, НВ 197
Ударная вязкость стали 40ХН KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С Т= -20 °С Т= -40 °С Т= -60 °С Состояние поставки
116 116 93 80 Поковка 200х30 мм. Закалка. Отпуск

σ4252,6/10000=103 МПа, σ4256/10000=138 МПа, σ4256/100000=69 МПа, σ5353,2/10000=21 МПа

Прокаливаемость стали 40ХН
Расстояние от торца, мм
1,3 3,0 4,5 6,0 9,0 12,0 15,0 21,0 27,0 33,0
52,5-58,5 51,5-58 49,5-57 48-56 41,5-54,5 35,5-49 32,5-43,5 28-37,5 26-33,5 26-31,5
Количество мартенсита, % Критическая твердость, HRCэ Критический диаметр в воде Критический диаметр в масле
50 90 44-47 50-53 60-112 40-86 34-76 18-56
Физические свойства стали 40ХН
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 7820
100 11.8 44 7800
200 12.3 43 7770
300 13.4 41 7740
400 14 39 7700
500 37

Режимы термообработки стали

Режим закалки стали зависит от содержания углерода, а также от конфигурации детали. Соответственно температурные диапазоны и закаляющие среды будут разные для каждого вида стали. Ниже в таблице представлены более 30 самых используемых видов стали.

Источник статьи: http://metalobaza62.ru/metally/stal-40hn-harakteristiki-primenenie.html

Adblock
detector