- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 40Х 180 мм ГОСТ 2590, ГОСТ 4543 / ТУ 14-1-5228-93
Основные технические характеристики
Марка стали: 40Х
Тип проката: Круглый прокат (круг)
Диаметр: 180 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71, ТУ 14-1-5228-93
Класс стали: Конструкционная легированная сталь
Назначение: Используется для производства ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками, в условиях динамических и ударных воздействий
Химический состав (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 40Х относится к группе хромистых конструкционных сталей. Её легирование хромом обеспечивает повышенную прочность, твёрдость и улучшенные показатели прокаливаемости. Химический состав стали 40Х в пересчёте на массовую долю элементов (в %) следующий:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Сера (S) | ≤ 0,035 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,035 |
| Никель (Ni) | ≤ 0,30 |
| Медь (Cu) | ≤ 0,30 |
| Арсен (As) | ≤ 0,08 |
Хром в составе стали способствует улучшению механических свойств, повышает сопротивление усталости и износостойкость. Углерод обеспечивает высокую твёрдость после термической обработки. Кремний и марганец выполняют раскислительные функции и упрочняют феррит.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
После термической обработки сталь 40Х демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности, что делает её востребованной в машиностроении и энергетике. Основные механические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (σв) | 980–1200 МПа |
| Предел текучести (σт) | ≥ 785 МПа |
| Относительное удлинение (δ5) | ≥ 10 % |
| Относительное сужение (ψ) | ≥ 50 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20 °C) | ≥ 59 Дж/см² |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 217–285 (после улучшения) |
Механические свойства достигаются при соблюдении режимов термической обработки: закалка в воде или масле при температуре 840–860 °C, последующий отпуск при 500–600 °C. После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую структуру троостита и сорбита, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Физические свойства стали 40Х
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м³ |
| Модуль упругости (Е) | 2,1×10⁵ МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1×10⁴ МПа |
| Коэффициент Пуассона (μ) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100 °C) | 42,0 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (с) | 475 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | 1420–1460 °C |
| Коэффициент линейного расширения (α) | 11,5×10⁻⁶ 1/К (в диапазоне 20–600 °C) |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в условиях переменных температур, в том числе при эксплуатации в умеренном и холодном климате. Материал сохраняет стабильность размеров и форму при циклических нагревах и охлаждениях.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300 °C, после сварки — термическая обработка (отжиг или нормализация). Применяются электродуговые методы сварки с использованием электродов типа Э-12Х13.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости составляет 0,7 по сравнению со сталью 45. При обработке рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
- Обработка давлением: Хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800 °C. Заготовки перед нагревом должны быть очищены от окалины.
- Прокаливаемость: Повышенная. Глубина прокаливания — до 25 мм при закалке в воде. Наличие хрома способствует более равномерному распределению твёрдости по сечению.
- Коррозионная стойкость: Удовлетворительная. В атмосферных условиях сталь подвержена коррозии, поэтому при длительном хранении или эксплуатации в агрессивной среде требуется защита (смазка, покрытия).
Вес и расчёт массы
Масса 1 метра погонного круга Ø180 мм из стали 40Х:
Для расчёта используется формула:
m=4π⋅d2⋅ρ
где:
- d=0,18 м — диаметр,
- ρ=7850 кг/м³ — плотность стали,
- π≈3,1416
m=43,1416⋅(0,18)2⋅7850=43,1416⋅0,0324⋅7850≈4800,8≈199,9 кг/м
Таким образом, масса 1 метра круга 180 мм составляет приблизительно 199,9 кг.
Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=199,91000≈5,00 метров
Следовательно, в одной тонне содержится около 5 метров круга диаметром 180 мм.
Область применения
Круг из стали 40Х диаметром 180 мм широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким механическим и эксплуатационным характеристикам. Ниже приведены ключевые сферы использования:
1. Машиностроение и станкостроение
Из данного проката изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, штоки и другие ответственные детали, работающие под высокими нагрузками. Благодаря высокой прочности и износостойкости, детали из стали 40Х выдерживают длительные циклы работы без разрушения.
2. Энергетическое машиностроение
В турбостроении и паровом машиностроении сталь 40Х используется для производства роторов, валов турбин, шатунов и других элементов, работающих при повышенных температурах и давлениях. Устойчивость к усталостным нагрузкам делает её незаменимой в энергетике.
3. Автомобильная промышленность
Круг применяется для изготовления коленчатых валов, полуосей, шестерён коробок передач, кулачковых валов. После термообработки такие детали обладают высокой износостойкостью и сопротивлением ударным нагрузкам.
4. Судостроение
В судовых двигателях и механизмах используются детали из стали 40Х, особенно в узлах, подверженных коррозии и вибрациям. Несмотря на необходимость дополнительной защиты от коррозии, материал сохраняет свои свойства в условиях повышенной влажности.
5. Нефтегазовая отрасль
Из круга 40Х изготавливают элементы бурового оборудования, штанги, муфты, фланцы и другие детали, работающие в агрессивных средах и при высоких давлениях. Сталь устойчива к механическим повреждениям и деформациям.
6. Железнодорожное машиностроение
Применяется при производстве колёсных пар, осей вагонов, деталей тормозных систем. Высокая ударная вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях низких температур.
7. Тяжёлое машиностроение
В прессах, ковочных машинах, экскаваторах и бульдозерах используются детали из стали 40Х. Материал выдерживает ударные и динамические нагрузки, характерные для тяжёлой техники.
8. Авиационная промышленность (вспомогательные узлы)
Хотя для основных силовых элементов авиационной техники используются более лёгкие сплавы, сталь 40Х применяется в шасси, шарнирах, осях и других узлах, где требуется высокая прочность и надёжность.
9. Сельскохозяйственная техника
Из круга изготавливают валы мотовил, шестерни, шкивы, оси навесного оборудования. Сталь устойчива к износу при работе с почвой и растительными остатками.
10. Металлургия и горнодобывающая промышленность
Детали дробилок, мельниц, конвейеров, шестерён приводов — всё это может быть изготовлено из стали 40Х. Материал устойчив к абразивному износу и ударным нагрузкам.
Особенности поставки и контроль качества
Круг 40Х 180 мм поставляется в отрезках длиной от 2 до 6 метров, по согласованию — в мерной или немерной длине. Поверхность проката должна быть чистой, без трещин, закатов, плен, раковин и других дефектов, снижающих п очность. Допускаются мелкие царапины и следы правки, не выводящие размеры за пределы допусков.
Контроль качества осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-71 и ТУ 14-1-5228-93. Каждая партия сопровождается сертификатом, в котором указаны химический состав, механические свойства, результаты ультразвукового контроля (при необходимости) и режимы термообработки.
Условия хранения и транспортировки
Продукция хранится в закрытых складах или под навесом, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение антикоррозионной смазки. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с гарантией качества и точным соблюдением стандартов.
Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.
