Сталь конструкционная легированная 40хн2ма (40хнма)

Конструкционная легированная сталь 40хн2ма

Рассматривая химический состав этой стали, стоит отметить относительное большое количество легирующих добавок, которые в данном случае повышают не только коррозионную стойкость материала, но и прочность, значительно снижая вероятность хрупкого разрушения металла под воздействием каких-либо сред или механических нагрузок. Уникальные свойства, которыми обладает высокопрочная хромоникельмолибденовая легированная конструкционная сталь 40хн2ма, находят применение в изготовлении наиболее ответственных деталей промышленных машин и агрегатов: шатунов, клапанов, коленчатых валов и прочих тяжелонагруженных деталей.
Набор химических элементов в данном сплаве подобран следующим образом:

  • Ni – 1,25-1,65%
  • Cr – 0,60-0,90%
  • Mn – 0,50-0,80%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – до 0.30%
  • Mo – 0,15-0,25%
  • P – до 0,025%
  • S – до 0,025%

Сталь 40хн2ма принадлежит к числу трудносвариваемых, т.е. перед сварными работами она требует предварительного подогрева (200-300оС), а также подвергается отжигу после сварки.

Технологические свойства стали 40хн2ма и ГОСТы выпуска

Помимо трудносвариваемости этой легированной стали присуща флокеночувствительность: при нарушении технологии изготовления сплава в материале часто возникают дефекты внутреннего строения, сильно снижающие вязкость и пластичность стали. Температура ковки этого высокопрочного материала – 1200оС (начало процесса) и 800оС (конец процесса). При этом финишным этапом данной обработки будет включать отжиг с перекристаллизацией, 2 переохлаждения и последующий отпуск.

Хромоникельмолибденовый конструкционный сплав 40хн2ма может выпускаться в виде фасонного и сортового проката. В своей работе производители пользуются следующими ГОСТами:

  • ГОСТ 8479-70 и ГОСТ 1133-71 – изготовление поковок и прочих кованых заготовок
  • ГОСТ 103-76 – изготовление полос
  • ГОСТ 14955-77 – производство серебрянки и шлифованного прутка
  • ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 – изготовление калиброванного прутка
  • ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71 – фасонный прокат

Иностранные аналоги данной марки стали представлены в следующей таблице:

Сферы применения легированного сплава 40хн2ма

Благодаря относительно высокому содержанию молибдена, этот материал характеризуется полным отсутствием обратимой отпускной хрупкости. Высокая прочность улучшенной хромоникелевой конструкционной стали 40хн2ма позволяет применять данный сплав для изготовления высокоответственных тяжелонагруженных деталей промышленного оборудования.

Из материала марки 40ХН2МА производят цельнокатаные кольца, ответственные болты, кулачковые муфты, крепежные детали, диски, валки. Материал находит применение и в производстве трубопроводной арматуры, и в изготовлении деталей для авиастроительной промышленности, которые должны выдерживать рабочие температуры до +500оС.

Отпуск

Отпуск марки стали 40ХН2МА осуществляется в три этапа:

  1. Выделение части углерода в виде метастабильного ?-карбида без повышения температуры.
  2. Распад мартенситной структуры, остаточного аустенита и начало перехода ?-карбида в цементитную фазу.
  3. Окончание распада мартенситной структуры и карбидной трансформации. Переход мартенсита в феррит, изменение размеров карбидов, структуры феррита и формы карбидно-ферритной смеси при нагреве. Интенсивная диффузия со смещением атомов углерода, рост зерен феррита и цементита (сорбит отпуска).

Выдержка необходима для стабилизации свойств металла. В среднем отпуск длится 1-2 часа при небольшом размере сечения изделия.

Применение в производстве

Сталь 40ХНМА и Ст 40ХН2МА в большинстве случае используются для получения цельнокатаных колец, клапанов или коленчатых валов, болтов и других крепежных материалов. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре до 500 градусов Цельсия. На производство может поступать в виде следующих заготовок:

  1. Калиброванного прутка.
  2. Сортового проката.
  3. Поковок.
  4. Валка.

Как правило, применяется сталь 40ХН2МА и 40ХНМА для получения деталей, которые эксплуатируются в тяжелых условиях. Примером назовем элементы ДВС, на которые оказывается воздействие повышенной температуры, давление и постоянная или переменная нагрузка. Закалка и отпуск существенно повышают устойчивость поверхности к истиранию и деформации. Сплав применяется также при изготовлении основных элементов различных других ответственных механизмов, к примеру, редуктора.

Читать также: Расчет электроэнергии при сварке

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

  1. скорости нагрева металла 40Х;
  2. времени выдержки;
  3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Читать также: Ручной окучник для картофеля своими руками чертежи

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

  1. разогревается электропечь;
  2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
  3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
  4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 120 0 при испытании.

Круг металлический 40ХН2МА диаметром 70 мм — Тендеры и Аукционы г Москва

  • 05.02.2021 в 13:53
    Предприятие АО «ОДК-Климов»
    желает приобрести:Круг стальной 26

    сталь: 40ХН2МА ТУ 14-1-950-86,
    в следующем объеме: 9.71
    кг
    Круг стальной 20

    сталь: 40ХН2МА ТУ 14-1-950-86,
    в следующем объеме: 1.14
    кг
    Круг стальной 120

    сталь: 40ХН2МА-Ш ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006,
    в следующем объеме: 2.65
    кг
    Круг стальной 40

    сталь: 40ХН2МА-Ш ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006,
    в следующем объеме: 56.83
    кг
    Круг стальной 50

    сталь: 40ХН2МА-Ш ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006,
    в следующем объеме: 25.88
    кг

    Комментарий заказчика:
    Прошу выставить счет на металлопродукцию с рт-техприемкой:
    40ХН2МА Круг 26 ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006 кг 9,712
    40ХН2МА Круг 20 ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006 кг 1,144
    40ХН2МА-Ш Круг 120 ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006 кг 2,646
    40ХН2МА-Ш Круг 40 ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006 кг 56,826
    40ХН2МА-Ш Круг 50 ТУ 14-1-950-86 ГОСТ 2590-2006 кг 25,883

    ответить на заявку

  • 28.01.2021 в 15:52
    Организация (контактное лицо: Мария Александровна)
    желает купить:Круг нержавеющий 14

    сталь: 12Х18Н9Т,
    в следующем объеме: 59
    кг
    Круг нержавеющий 50

    сталь: 40ХН2МА,
    в следующем объеме: 50
    кг
    Круг нержавеющий 30

    сталь: 58НХВКТБЮ-ВИ,
    в следующем объеме: 100
    кг

    Пожелания заказчика:
    Закупим круги нержавеющей стали сориентируйте по ценам
    Диаметры от 14 мм до 220 мм ст12Х18Н9Т,ст40ХН2МА, ст58НХВКТБЮ-ВИ более 2 тн

    ответить на заявку

  • 29.12.2020 в 10:50
    Организация (контактное лицо: Наталья)
    купит:Стальной лист, горячекатаный 80 мм

    сталь: 40хн2ма по Госту 1577,
    в следующем объеме: 10
    шт

    Уточнения заказчика:
    Нас интересует наличие и цена.
    Горячекатанный лист толщиной 65 или 80 мм . Сталь марки 40хн по Госту 4543-71 или 40хн2ма по Госту 1577
    С количеством потом разберемся

    ответить на заявку

  • 24.11.2020 в 07:11
    Предприятие ООО «Русхим»
    желает приобрести:Поковка 520
    длина: L510
    сталь: ст40Х,
    в следующем объеме: 1
    шт
    Поковка 400
    длина: L620
    сталь: ст40Х,
    в следующем объеме: 1
    шт
    Круг стальной 330

    сталь: ст40Х,
    в следующем объеме: 249
    кг
    Круг стальной 130

    сталь: ст40ХН2МА,
    в следующем объеме: 282
    кг
    Круг стальной 180

    сталь: ст40ХН2МА,
    в следующем объеме: 1250
    кг
    Трубы стальные бесшовные, горячедеформированные 465х56

    сталь: ст20 ГОСТ 8732-78,
    в следующем объеме: 940
    кг
    Трубы стальные бесшовные, горячедеформированные 146х18

    сталь: ст20 ГОСТ 8732-78,
    в следующем объеме: 2000
    кг
    Трубы стальные бесшовные, горячедеформированные 159х25

    сталь: ст20 ГОСТ 8732-78,
    в следующем объеме: 2000
    кг
    Стальной лист, горячекатаный 70х1500х6000

    сталь: ст09Г2с,
    в следующем объеме: 4950
    кг

    Комментарий заказчика:
    Прошу выставить счёт по след.позициям:

    Поковка 520 ст40Х (L510) 1 шт
    Поковка 400 ст40Х (L620) 1 шт
    Круг 330 ст40Х 249 кг.
    Круг 130 ст40ХН2МА 282 кг.
    Круг 180 ст40ХН2МА 1250 кг.
    Труба 465х56 ст20 ГОСТ 8732-78 940 кг.
    Труба 146х18 ст20 ГОСТ 8732-78 2000 кг.
    Труба 159х25 ст20 ГОСТ 8732-78 2000 кг.
    Лист 70х1500х6000 ст09Г2с 4950 кг.

    ответить на заявку

  • 30.10.2020 в 07:38
    Предприятие Лужский абразивный завод
    желает купить:Круг стальной д. 290мм
    длина: 2940мм
    сталь: 40ХН2МА,
    в следующем объеме: 3
    тн

    Пожелания заказчика:
    Сталь 40ХН2МА круг д. 290мм чистовая длина 2940мм шт./(тонна)-2/(3,0)

    ответить на заявку

Химический состав

В сплаве содержится максимум:

  • 98% Fe;
  • 2% Ni;
  • 0,9% Cr;
  • 0,8% Mn;
  • 0,4% С;
  • 0,37% Si;
  • 0,3% Cu;
  • 0,25% Mo;
  • 0,025% S;
  • 0,025% P.

Каждый из компонентов улучшает характеристики стали 40ХН2МА. Хром и никель обеспечивают твердость и устойчивость к коррозии, медь – вязкость и теплопроводность, марганец и кремний – связывают свободное железо, снижают влияние серы и фосфора.

Основными физическими характеристиками металла являются:

  • удельное электрическое сопротивление;
  • модуль Юнга;
  • плотность (7850 кг/м3);
  • теплоемкость;
  • коэффициент теплопроводности и температурного расширения.

В зависимости от нагрева при испытаниях показатели могут отличаться. Это позволяет определить оптимальную область эксплуатации конструкции.

40ХН2МА (40ХНМА) — классификация и применение марки

Марка: 40ХН2МА (40ХНМА)

Классификация материала: Сталь конструкционная легированная

Дополнительные сведения о материале: Сталь хромоникельмолибденовая.

Применение: Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.

40ХН2МА (40ХНМА) — механические свойства при температуре 20°

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
Пруток, ГОСТ 4543-71 &Oslash- 25 1080 930 12 50 780 Закалка и отпуск

40ХН2МА (40ХНМА) — технологические свойства

Свариваемость: трудносвариваемая.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

40ХН2МА (40ХНМА) — зарубежные аналоги

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

США Германия Япония Франция Англия Евросоюз Италия Испания Болгария Венгрия Польша Румыния Чехия
DIN,WNr JIS AFNOR BS EN UNI UNE BDS MSZ PN STAS CSN
4340
9840
G43400
G43406
G98400
Gr.9840
1.6511
1.6565
1.7225
34CrNiMo6
36CrNiMo4
36NiCrMo4
40NiCrMo6
42CrMo4
G36CrNiMo4
SNCM439
SNCM447
35NCD5
35NCD6
36NiCrMo4
40NCD3
42CD4TS
34CrNiMo6
36NiCrMo4
708M40
816M40
817A37
817M37
817M40
818M40
1.6511
1.6582
34CrNiMo6
36CrNiMo4
40NiCrMo4KD
35NiCrMo6KB
36NiCrMo4
38NiCrMo4
38NiCrMo4KB
40NiCrMo7
35NiCrMo4
36CrNiMo4
42CrMo4
F.1280
36CrNiMo4
40ChN2MA
36CrNiMo4
36HNM
40HNMA
T35MoCrNi08
16341
16342

40ХН2МА (40ХНМА) — pасшифровка обозначений, сокращений, параметров материала

Механические свойства :
sв — Предел кратковременной прочности ,
sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5 — Относительное удлинение при разрыве ,
y — Относительное сужение ,
KCU — Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB — Твердость по Бринеллю ,
Физические свойства :
T — Температура, при которой получены данные свойства ,
E — Модуль упругости первого рода ,
a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r — Плотность материала , [кг/м3]
C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R — Удельное электросопротивление,
Свариваемость :
без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Внимание! Вся приведённая информация о 40ХН2МА (40ХНМА) носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов

Состав

Уверены: для читателей не секрет, что сплав железа с углеродом – это и есть сталь. Чистая сталь, если быть точным. Однако такой материал далеко не всегда оказывается пригодным для использования. Именно для того, чтобы улучшить исходные свойства стали, в ее состав добавляются различные элементы из всем известной таблицы Менделеева, присутствие которых в составе в определенной пропорции наделяет сплав некими свойствами вроде повышенной износостойкости и устойчивости к окислению.

Исключением не стала и сталь 40ХН, характеристики которой напрямую вытекают из лигатурного состава, который выглядит следующим образом:

  • 0,4% углерода;
  • 0,6% хрома;
  • 0,65% марганца;
  • 0,27% кремния;
  • 1,2% никеля;
  • 0,3% меди.

Увы, технология выплавки не может гарантировать полное отсутствие вредных примесей в составе стали 40ХН. Характеристики же из-за их присутствия значительно не ухудшаются, так как процентное содержание подобных примесей не превышает 0,035%.

Термообработка

Проводимая термообработка стали 40ХН2МА существенно расширяет ее область применения.

Чаще всего заготовки или конечные изделия подвергают:

  1. Закалке – процесс перестроения кристаллический решетки и насыщения поверхностного слоя углеродом, увеличения плотности структуры металла под воздействием высокой температуры и быстром охлаждении. В большинстве случаев металл закаливается для повышения твердости поверхностного слоя. Ответственные изделия охлаждаются в масле, которое обеспечивает равномерное снижение температуры. При использовании воды может образоваться окалина и придется выполнять финишную обработку.
  2. Отпуск – процесс, который способен снизить внутренние напряжения, возникающие после закалки. Как правило, закалка приводит к повышению хрупкости. Температуры отпуска значительно ниже, нагревается изделие постепенно, охлаждение может проходить в различных средах. Валы и другие ответственные детали после закалки всегда подвергаются отпуску, так как возникающая нагрузка может привести к появлению структурных трещин и снижению прочности.
  3. Может проводится для уплотнения структуры ковка. При сечении менее 80 мм заготовку дополнительно подвергают отжигу и двум переохлаждениям, а также отпуску. За счет этого получается поверхность с большим показателем износостойкости.

Для обработки рассматриваемого сплава требуется специальное оборудование. Зачастую применяются электродуговые печи, которые характеризуются компактными размерами и высоким КПД. Подобная сталь 40ХН2МА и 40ХНМА не склонна к отпускной хрупкости, поэтому получаемые детали могут прослужить в течение длительного периода даже в тяжелых эксплуатационных условиях.

Стандарты

Название Код Стандарты
Листы и полосы В23 ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат В32 ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ОСТ 1 90225-76, TУ 3-309-85, TУ 14-1-1610-76, TУ 14-1-1684-86, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2598-79, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-2995-80, TУ 14-1-658-73, TУ 14-1-950-74, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3011-80, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-136-367-2008
Сортовой и фасонный прокат В22 ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Обработка металлов давлением. Поковки В03 ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004
Классификация, номенклатура и общие нормы В20 ОСТ 1 90005-91
Болванки. Заготовки. Слябы В21 ОСТ 14-13-75
Болванки. Заготовки. Слябы В31 ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-1937-77, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-5.17-74, TУ 14-1-5.17-73, TУ 1-92-156-90
Термическая и термохимическая обработка металлов В04 СТ ЦКБА 026-2005
Трубы стальные и соединительные части к ним В62 TУ 14-3-1550-88, TУ 14-3-249-74, TУ 14-3-389-75, TУ 14-3-572-77, TУ 14-3-588-76
Ленты В34 TУ 14-4-95-72

Механические свойства стали 40ХН2МА

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Пруток. Закалка 850°С, масло. Отпуск 620°С, вода.
25  930  1080  12  50  78 
Пруток. Закалка 850°С, масло. Отпуск 620°С, масло
25  835  980  12  55  98 
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 440  500-800  440  635  11  30  39  197-235 
КП 490  300-500  490  655  12  35  49  212-248 
КП 490  500-800  490  655  11  30  39  212-248 
КП 540  100-300  540  685  13  40  49  223-262 
КП 540  300-500  540  685  12  35  44  223-262 
КП 590  100-300  590  735  13  40  49  235-277 
КП 590  300-500  590  735  12  35  44  235-277 
КП 590  500-800  590  735  10  30  39  235-277 
КП 640  100-300  640  785  13  38  49  248-293 
КП 640  300-500  640  785  11  33  44  248-293 
КП 685  100-300  685  835  12  338  49  262-311 
КП 735  735   880   13   40   59   277-321  
КП 735  100-300  735  880  12  35  49  277-321 
КП 785  785   785   12   40   59   293-331  
КП 785  100-300  785  785  11  35  49  293-331 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Закалка 850°С, масло. Отпуск 580°С
20  950  1070  16  58  78 
250  830  1010  13  47  109 
400  770  950  17  63  84 
500  680  700  18  80  54 
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с.
700  185  17  32 
800  89  66  90 
900  50  69  90 
1000  35  75  90 
1100  24  72  90 
1200  14  62  90 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска,°С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 850°С, масло.
200  1600  1750  10  50  59  525 
300  1470  1600  10  50  49  475 
400  1240  1370  12  52  59  420 
500  1080  1180  15  59  88  350 
600  860  960  20  62  147  275 

Механические свойства в зависимости от сечения

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Пруток. Закалка 850°С, масло. Отпуск 620°С 
Место вырезки образца — центр 40  880  1030  14  57  118  33 
Место вырезки образца — центр 60  830  980  16  60  127  32 
Место вырезки образца — 1/2R 80  730  880  17  61  127  29 
Место вырезки образца — 1/2R 100  670  850  19  61  127  26 
Место вырезки образца — 1/3R 120  630  830  20  62  127  25 
Закалка 850°С, масло. Отпуск 540-660°С 
Место вырезки образца — центр 1000   1200-1400   9     90    
Место вырезки образца — центр 16-40  900  1100-1300  10  50 
Место вырезки образца — центр 40-100  800  1000-1200  11  60 
Место вырезки образца — центр 100-160  700  900-1100  12  60 
Место вырезки образца — центр 160-250  650  850-1000  12  60 

Сталь 30ХГСА: характеристики

Имеет характерный зеленый оттенок с плотностью 7850 кг/м3 и температурой плавления 1500 градусов Цельсия. Теплопроводность полностью зависит от температурных значений. Указанную марку от обычных сталей конструктивного назначения выделяет высокое значение прочности и устойчивость к ударной нагрузке. Такая сталь может разрушиться полностью при нагрузках, равных 980 МПа.

Высокие пластические свойства, речь идет об относительном удлинении (11%) и сужении (50%). Устойчивость и переменным нагрузкам. Показатель твердости — 50 единиц за шкалой Роквелла.

Механические характеристики остаются неизменными при постоянном воздействии температуры, не превышающей 400 градусов.

Сталь 30ХГСА неустойчива к коррозии. Длительный контакт с водой приведет к образованию ржавчины на поверхности сплава.

Для предотвращения коррозии используются специальные гальванические покрытия с хромом и цинком. Наносят их посредством метода электролиза.

Высокий уровень пластичности позволяет проводить дальнейшую обработку методами штамповки и ковки. Отличная упругость делает возможным резание. Имеется в виду проведение зенкерования, фрезерования и прочих работ. Чтобы поднять производительность, следует провести предварительный отжиг.

Читать также: Как сделать мини дрель из моторчика

Данная марка отнесена ко второй группе свариваемости. Особенность проведения сварочных работ в том, что сталь 30 ХГСА обязательно прогревают до 250 градусов для сокращения вероятности образования трещин.

свойства, характеристики, применение сплава 40хн2м

Рассматривая химический состав этой стали, стоит отметить относительное большое количество легирующих добавок, которые в данном случае повышают не только коррозионную стойкость материала, но и прочность, значительно снижая вероятность хрупкого разрушения металла под воздействием каких-либо сред или механических нагрузок. Уникальные свойства, которыми обладает высокопрочная хромоникельмолибденовая легированная конструкционная сталь 40хн2ма, находят применение в изготовлении наиболее ответственных деталей промышленных машин и агрегатов: шатунов, клапанов, коленчатых валов и прочих тяжелонагруженных деталей.

Набор химических элементов в данном сплаве подобран следующим образом:

  • Ni – 1,25-1,65%
  • Cr – 0,60-0,90%
  • Mn – 0,50-0,80%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – до 0.30%
  • Mo – 0,15-0,25%
  • P – до 0,025%
  • S – до 0,025%

Сталь 40хн2ма принадлежит к числу трудносвариваемых, т.е. перед сварными работами она требует предварительного подогрева (200-300оС), а также подвергается отжигу после сварки.

Технологические свойства стали 40хн2ма и ГОСТы выпуска

Помимо трудносвариваемости этой легированной стали присуща флокеночувствительность: при нарушении технологии изготовления сплава в материале часто возникают дефекты внутреннего строения, сильно снижающие вязкость и пластичность стали. Температура ковки этого высокопрочного материала – 1200оС (начало процесса) и 800оС (конец процесса). При этом финишным этапом данной обработки будет включать отжиг с перекристаллизацией, 2 переохлаждения и последующий отпуск.

Хромоникельмолибденовый конструкционный сплав 40хн2ма может выпускаться в виде фасонного и сортового проката. В своей работе производители пользуются следующими ГОСТами:

  • ГОСТ 8479-70 и ГОСТ 1133-71 – изготовление поковок и прочих кованых заготовок
  • ГОСТ 103-76 – изготовление полос
  • ГОСТ 14955-77 – производство серебрянки и шлифованного прутка
  • ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 – изготовление калиброванного прутка
  • ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71 – фасонный прокат

Иностранные аналоги данной марки стали представлены в следующей таблице:

Сферы применения легированного сплава 40хн2ма

Благодаря относительно высокому содержанию молибдена, этот материал характеризуется полным отсутствием обратимой отпускной хрупкости. Высокая прочность улучшенной хромоникелевой конструкционной стали 40хн2ма позволяет применять данный сплав для изготовления высокоответственных тяжелонагруженных деталей промышленного оборудования.

Из материала марки 40ХН2МА производят цельнокатаные кольца, ответственные болты, кулачковые муфты, крепежные детали, диски, валки. Материал находит применение и в производстве трубопроводной арматуры, и в изготовлении деталей для авиастроительной промышленности, которые должны выдерживать рабочие температуры до +500оС.

fx-commodities.ru

Механические свойства 40ХН2МА

ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа) σв (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) НВ , не более
ГОСТ 4543-71 Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода 25 930 1080 12 50 78
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло. 25 835 980 12 55 98
ГОСТ 8479-70 Поковки. Закалка. Отпуск 500-800 440 440 635 11 30 39 197-235
300-500 500-800 490 490 655 12 11 35 30 49 39 212-248
100-300 300-500 540 540 685 13 12 40 35 49 44 223-362
100-300 300-500 500-800 590 590 735 13 12 10 40 35 30 49 44 39 235-277
100-300 300-500 640 640 785 12 11 38 33 49 44 248-293
100-300 685 685 835 12 38 49 262-311
До 100 100-300 735 735 880 13 12 40 35 59 49 277-321
До 100 100-300 785 785 930 12 11 40 35 59 49 293-331

Состав

Уверены: для читателей не секрет, что сплав железа с углеродом – это и есть сталь. Чистая сталь, если быть точным. Однако такой материал далеко не всегда оказывается пригодным для использования. Именно для того, чтобы улучшить исходные свойства стали, в ее состав добавляются различные элементы из всем известной таблицы Менделеева, присутствие которых в составе в определенной пропорции наделяет сплав некими свойствами вроде повышенной износостойкости и устойчивости к окислению.

Исключением не стала и сталь 40ХН, характеристики которой напрямую вытекают из лигатурного состава, который выглядит следующим образом:

  • 0,4% углерода;
  • 0,6% хрома;
  • 0,65% марганца;
  • 0,27% кремния;
  • 1,2% никеля;
  • 0,3% меди.

Увы, технология выплавки не может гарантировать полное отсутствие вредных примесей в составе стали 40ХН. Характеристики же из-за их присутствия значительно не ухудшаются, так как процентное содержание подобных примесей не превышает 0,035%.

Популярные производители плит со стеклокерамикой

Предложения из соседних регионов

Круг 40ХН2МА
Уточнить цену вы можете у менеджеров отдела продаж по телефонам, либо направив запрос на электронную почту. Доставка осуществляется со склада авто и ж/д транспортом по России и в страны СНГ. Условия поставки зависят от объемов отгрузок, возможности предоплаты и продолжительности нашего сотрудничества. Данный прайс-лист носит исключительно…

104 387руб./т.

доставка в г. Москва
из г. 
Смоленск 

Ещё 116 предложений

Круг стальной 1040 мм ст. 40ХН2МА
Круг стальной 1040 мм ст. 40ХН2МА производится методом прокатки или ковки. Данный тип изделия относится к одному из самых востребованных разновидностей проката. Его можно гнуть и подвергать сварке, за счет этих качеств он и получил столь широкое применение во всех направлениях деятельности человека. Сегодня круг стальной незаменим в возведении…

41 000руб./ед.

доставка в г. Москва
из г. 
Рязань 

Ещё 77 предложений

Круг 8 40ХН2МА
Уточнить цену вы можете у менеджеров отдела продаж по телефонам, либо направив запрос на электронную почту. Доставка осуществляется со склада авто и ж/д транспортом по России и в страны СНГ. Условия поставки зависят от объемов отгрузок, возможности предоплаты и продолжительности нашего сотрудничества. Данный прайс-лист носит исключительно…

134 640руб./т.

доставка в г. Москва
из г. 
Воронеж 

Ещё 116 предложений

Круг горячекатаный 40ХН2МА, диаметр 100 ; 110; 120; 150

Покупателям и потребителям продукции компании Стройтехнолига, гарантированна быстрота, удобство, качество и гибкость в ценообразовании при покупке металлопроката. Сталь конструкционная никелированнаяСтальной круг находит широкое применение в таких отраслях в различных отраслях промышленности и используется при изготовлении разнообразных…

33 000руб./т.

доставка в г. Москва
из г. Нижний Новгород

Ещё 1 предложение

Круг 32 40ХН2МА
Уточнить цену вы можете у менеджеров отдела продаж по телефонам, либо направив запрос на электронную почту. Доставка осуществляется со склада авто и ж/д транспортом по России и в страны СНГ. Условия поставки зависят от объемов отгрузок, возможности предоплаты и продолжительности нашего сотрудничества. Данный прайс-лист носит исключительно…

134 640руб./т.

доставка в г. Москва
из г. 
Дзержинск 

Ещё 116 предложений

Круг стальной 1020 мм ст. 40ХН2МА
Круг стальной 1020 мм ст. 40ХН2МА – один из самых распространенных видов металлопроката на сегодняшний день. Применяется во многих отраслях промышленности, в том числе и в машинном производстве. Отличительной особенностью данного круга является круглый швеллер по всему изделию. Большая популярность этого металлопроката характеризуется тем, что…

41 000руб./ед.

доставка в г. Москва
из г. 
Липецк 

Ещё 77 предложений

Круг стальной 11,5 мм 40ХН2МА
Товар на складе. Осуществляем доставку по России и странам СНГ. Окончательная цена зависит от объема закупки и условий оплаты. Данная информация о товаре, о его цене и наличии, носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч. 2 ст. 437 Гражданского кодекса Российской…

500 000руб./т.

доставка в г. Москва
из г. 
Тверь 

Ещё 122 предложения

Круг стальной 950 мм ст. 40ХН2МА
Круг стальной 950 мм ст. 40ХН2МА относится к популярному виду металлопроката, изготовлен из стали легированной молекулами хрома, никеля и молибдена. Процент углерода в такой стали равен 4. Буква «М» означает отжиг. Буква «А» означает высокое качество. Такая сталь используется в машиностроении для различных, испытывающих тяжелую нагрузку, деталей…

41 000руб./ед.

доставка в г. Москва
из г. 
Ярославль 

Ещё 77 предложений

40ХН2МА сталь свойства

σ4551/10000=686 МПа, σ4551/1000=137 МПа, σ5901/10000=13 МПа, σ5901/1000=29 МПа.

Механические свойства стали 40ХН2МА
ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) НВ, не более
ГОСТ 4543-71 Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода 25 930 1080 12 50 78
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло. 25 835 980 12 55 98
ГОСТ 8479-70 Поковки. Закалка. Отпуск 500-800 440 440 635 11 30 39 197-235
300-500 500-800 490 490 655 12 11 35 30 49 39 212-248
100-300 300-500 540 540 685 13 12 40 35 49 44 223-362
100-300 300-500 500-800 590 590 735 13 12 10 40 35 30 49 44 39 235-277
100-300 300-500 640 640 785 12 11 38 33 49 44 248-293
100-300 685 685 835 12 38 49 262-311
До 100 100-300 735 735 880 13 12 40 35 59 49 277-321
До 100 100-300 785 785 930 12 11 40

35

59 49 293-331
Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) HB
Закалка 850 °С, масло
200 300 400 500 600 1600 1470 1240 1080 860 1750 1600 1370 1170 960 10 10 12 15 20 50 50 52 59 62 59 49 59 88 147 525 475 420 350 275
Механические свойства стали 40ХН2МА при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2)
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С.
20 250 400 500 950 830 770 680 1070 1010 950 700 16 13 17 18 58 47 63 80 78 109 84 54
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
700 800 900 100 1100 1200 — — — — —

185 89 50 35 24 14 17 66 69 75 72 62 32 90 90 90 90 90 — — — — — —
Предел выносливости стали 40ХН2МА
σ-1, МПА J-1, ÌÏÀ n Термообработка
447 392 519 274 235 106 Сечение 100 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 580 °C, σв=880 МПа. Сечение 400 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 610 °C, σв=790 МПа, σ0,2=880 МПа, σв=1080 МПа
Ударная вязкость стали 40ХН2МА KCU

, (Дж/см2)

Т= +20 °С Т= -40 °С Т= -60 °С Термообработка
103 93 59 Закалка 860 °С, масло. Отпуск 580 °С
Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от сечения
Сечение, мм Место вырезки образца σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ4 (%) ψ % KCU (Дж / см2) HRCЭ
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С
40 60 80 100 120 Ц Ц 1/2R 1/2R 1/3R 880 830 730 670 630 1030 980 880 850 830 14 16 17 19 20 57 60 61 61 62 118 127 127 127 127 33 32 29 26 25
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 540-660 °С
до 16 16-40 40-100 100-160 160-250 Ц Ц Ц Ц Ц 1000 900 800 700 650 1200-1400 1100-1300 1000-1200 900-1100 850-1000 9 10 11 12 12 — — — — — 90 50 60 60 60 — — — — —
Прокаливаемость стали 40ХН2МА
Расстояние от торца, мм Примечание
1,5 3 6 9 12 15 21 27 33 42 Закалка 840 °С
49-59,5 40,5-60 50-60 50-59,5 49-59 48-59 45-56 41,5-53 41-50,5 36,5-48,5 Твердость для полос прокаливаемости, HRC
Количество мартенсита, % Критическая твердость, HRCэ Критический диаметр в воде Критический диаметр в масле
50 90 44-47 49-53 153 137-150 114 100-114
Физические свойства стали 40ХН2МА
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 2.15 39 7850 331
100 2.11 11.6 38 490
200 2.01 12.1 37 506
300 1.9 12.7 37 522
400 1.77 13.2 35 536
500 1.73 13.6 33 565
600 13.9 31
700 29
800 27
Краткие обозначения:
σв — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа å — относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 — предел упругости, МПа — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 — предел текучести условный, МПа σизг — предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 — относительное удлинение после разрыва, % σ-1 — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж — предел текучести при сжатии, МПа J-1 — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν — относительный сдвиг, % n — количество циклов нагружения
— предел кратковременной прочности, МПа R и ρ — удельное электросопротивление, Ом·м
ψ — относительное сужение, % E — модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 T — температура, при которой получены свойства, Град
sT — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и ë — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB — твердость по Бринеллю C — удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV — твердость по Виккерсу pn и r — плотность кг/м3
HRCэ — твердость по Роквеллу, шкала С а — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С
HRB — твердость по Роквеллу, шкала В σtТ — предел длительной прочности, МПа
HSD — твердость по Шору G — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

xn--402-8cd3de9c.xn--p1ai

Общие сведения стали 40ХН2МА

Заменитель марки
стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА.
Вид поставки
Круг 40хн2ма, труба 40хн2ма, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Валки ОСТ 24.013.04.-83, ОСТ 24.013.20-85.
Применение
КОленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий