Круг 40Х Кованый

Круг 40Х изготавливается из конструкционной легированной стали, обладающей высокими показателями прочности. Материал пригоден для производства инструмента, который работает без длительного нагрева, так как при температуре свыше 2000 С и последующем остывании может наступить эффект отпуска с изменением структуры металла. Индекс "Х" означает, что в сплаве присутствует задающий свойства элемент — хром.

При изготовлении деталей учитывается ряд особенностей стали марки 40Х ГОСТ:

высокий предел выносливости металла;
металл режется, обрабатывается под давлением, поддается ковке при температурах 1200 - 800 С по мере остывания;
при выполнении сварочных работ необходим нагрев заготовки до 300 С с последующей термообработкой, при этом сталь остается трудносвариваемой;
сталь пригодна для изготовления нагруженных деталей, от которых требуется прочность и износостойкость.

Калиброванный стальной круг 40Х 12 мм применяется при производстве нормалей, валов небольшого диаметра, ответственных деталей машин и механизмов, работающих без перегрева.

Цена за кг металла зависит от особенностей партии и условий производителя, купить стальной круг 40Х различного диаметра можно непосредственно со склада отгрузки в Екатеринбурге.

Химический состав стали.

Основные показатели химического состава Стали 40Х оговорены в её маркировке – от 0,36 до 0,44%, а буква Х означает присутствие легирующего элемента – хрома, доля которого в составе от 0,8 до 1,1%. Ниже приведён полный состав:

железо (Fe) – до 97%;
кремний (Si) – от 0,17 до 0,37%;
марганец (Mn) – от 0,5 до 0,8%;
никель (Ni) – до 0,3%;
сера (S) – до 0,035%;
фосфор (P) – до 0,035%;
хром (Cr) – от 0,8 до 1,1%;
медь (Cu) – lдо 0,3%;

Существующие ГОСТы на Сталь 40Х.

Ввиду большого разнообразия существующего проката и заготовок из Стали 40Х, качество и характеристики всего выпускаемого ассортимента регламентируются следующими ГОСТами:

круг Саль 40Х ГОСТ 2590-2006 (ГОСТ 2590-88) круг (пруток) стальной горячекатаный;
круг Сталь 40Х ГОСТ 7417-75 круг (пруток) калиброванный;
круг Сталь 40Х ГОСТ 14955-77 круг (пруток) со специальной отделкой поверхности (серебрянка);
шестигранник Сталь 40Х ГОСТ 2879-2006 (ГОСТ 2879-88) шестигранник горячекатаный;
шестигранник Сталь 40Х ГОСТ 8560-78 шестигранник калиброванный;
лист Сталь 40Х ГОСТ 19903-74 прокат листовой горячекатаный;

Сталь 40Х. Механические свойства.

ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	КП	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)	НВ, не более
4543-71	Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло	25		780	980	10	45	59
8479-70	Поковки:	500-800	245	245	470	15	30	34	143-179
	нормализация	300-500	275	275	530	15	32	29	156-197
	закалка, отпуск	500-800	275	275	530	13	30	29	156-197
	нормализация	до 100	315	315	570	17	38	39	167-207
	нормализация	100-300	315	315	570	14	35	34	167-207
	закалка, отпуск	300-500	315	315	570	12	30	29	167-207
	закалка, отпуск	500-800	315	315	570	11	30	29	167-207
	нормализация	до 100	345	345	590	18	45	59	174-217
		100-300		345		17	40	54
		300-500				14	38	49
	закалка, отпуск	до 100	395	395	615	17	45	59	187-229

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ4 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)	HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200	490	655	15	45	59	212-248
201-300	440	635	14	40	54	197-235
301-500	345	590	14	38	49	174-217

Механические свойства Стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)	HB
200	1560	1760	8	35	29	552
300	1390	1610	8	35	20	498
400	1180	1320	9	40	49	417
500	910	1150	11	49	69	326
600	720	860	14	60	147	265

Механические свойства при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С
200	700	880	15	42	118
300	680	870	17	58
400	610	690	18	68	98
500	430	490	21	80	78
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожжённый. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
700	140	175	33	78	-
800	54	98	59	98
900	41	69	65	100
1000	24	43	68	100
1100	11	26	68	100
1200	11	24	70	100

Предел выносливости

σ-1, МПА	J-1, мПа	n	Состояние стали
363	240	106	σв=690 МПа
470		106	σв=690 МПа
509		5*106	σ0,2=690 МПа, σв=690 МПа
333			σв=690 МПа
372			Закалка 860 °С, масло, отпуск 550 °С

Ударная вязкость Стали 40Х KCU (Дж/см.кв.)

Т= +20 °С	Т= -25 °С	Т= -40 °С	Т= -70 °С	Термообработка
160	148	107	85	Закалка 850 °С, масло, отпуск 650 °С
91	82	107	54	Закалка 850 °С, масло, отпуск 580 °С

Прокаливаемость стали по ГОСТ 4543-71

Расстояние от торца, мм										Примечание
1,5	4,5	6	7,5	10,5	13,5	16,5	19,5	24	30	Закалка 860 °С
20,5-60,5	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, HRC

Физические свойства Стали 40Х

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	2,14			7820		210
100	2,11	11,9	46	7800	466	285
200	2,06	12,5	42.7	7770	508	346
300	2,03	13,2	42.3	7740	529	425
400	1,85	13,8	38.5	7700	563	528
500	1,76	14,1	35.6	7670	592	642
600	1,64	14,4	31.9	7630	622	780
700	1,43	14,6	28,8	7590	634	936
800	1,32		26	7610	664	1100
900			26,7	7560		1140
1000			28	7510		1170
1100			28,8	7470		120
1200				7430		1230

Расшифровка сокращённых обозначений

σв	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,05	предел упругости, МПа
σ0,2	предел текучести условный, МПа
δ5, δ4, δ10	относительное удлинение после разрыва, %
σсж0,05 сж	предел текучести при сжатии, МПа
ν	относительный сдвиг, %
sв	предел кратковременной прочности, МПа
ψ	относительное сужение, %
KCU	ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2
sT	предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа
HB	твердость по Бринеллю
HV	твердость по Виккерсу
HRCэ	твердость по Роквеллу, шкала С
HRB	твердость по Роквеллу, шкала В
HSD	твердость по Шору
ε	относительная осадка при появлении первой трещины, %
Jк	предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σизг	предел прочности при изгибе, МПа