Круг 40ХН2МА 32

Круг стальной 40ХН2МА ?32 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, группа 2ГП

Основные технические характеристики

Марка стали: 40ХН2МА
Тип проката: Круг
Диаметр: 32 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-06 (сортамент), ГОСТ 4543-16 (технические условия на легированную сталь), группа по поставке — 2ГП (гарантированный химический состав и механические свойства)
Назначение: Высокопрочные детали ответственного назначения, работающие при повышенных нагрузках и динамических воздействиях

Химический состав (по ГОСТ 4543-16, % масс.)

Марка стали 40ХН2МА относится к легированным конструкционным сталям повышенной прочности. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические и технологические свойства. Ниже приведён нормированный диапазон содержания легирующих элементов:

• Углерод ©: 0,36–0,44%
• Кремний (Si): 0,17–0,37%
• Марганец (Mn): 0,50–0,80%
• Хром (Cr): 0,60–0,90%
• Никель (Ni): 1,30–1,70%
• Молибден (Mo): 0,20–0,30%
• Сера (S): не более 0,025%
• Фосфор (P): не более 0,025%
• Медь (Cu): не более 0,30%
• Остаточный азот (N): не более 0,012%

Добавление никеля и хрома повышает прокаливаемость и прочность, молибден способствует уменьшению склонности к отпускной хрупкости и улучшает вязкость. Углерод обеспечивает высокую твёрдость и прочность после термической обработки.

Физические свойства

• Плотность: 7850 кг/м?
• Модуль упругости (Е): 2,1?10? МПа
• Модуль сдвига (G): 8,1?10? МПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температура плавления: ~1480–1500?°C
• Теплопроводность при 100?°C: 42,5 Вт/(м·К)
• Удельная теплоёмкость (при 20?°C): 475 Дж/(кг·К)
• Температурный коэффициент линейного расширения (20–100?°C): 11,5?10?? 1/К

Эти параметры важны при расчётах на прочность, жёсткость и термические напряжения в конструкциях.

Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)

Круг из стали 40ХН2МА ?32 мм поставляется в состоянии поставки, соответствующему группе 2ГП, что гарантирует не только химический состав, но и механические характеристики. Ниже приведены нормированные значения по ГОСТ 4543-16 для сечения до 50 мм:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 1080 МПа
• Предел текучести (?0,2): не менее 930 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 12%
• Относительное сужение (?): не менее 55%
• Ударная вязкость (KCU при -40?°C): не менее 50 Дж/см?
• Твёрдость (в состоянии поставки): 241–302 HB (по Бринеллю)

Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь 40ХН2МА особенно востребованной в условиях холодного климата и при работе в агрессивных средах.

Технологические свойства

• Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг или высокий отпуск) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х1МФ и Э-10Х1М1НФБ.
• Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) обработка резанием затруднена из-за высокой твёрдости. Рекомендуется предварительный отжиг для снижения твёрдости до 220 HB. При этом коэффициент обрабатываемости составляет ~0,6 по сравнению с автоматной сталью А12.
• Склонность к отпускной хрупкости: Средняя. Присутствие молибдена снижает склонность к хрупкости при отпуске в интервале 450–550?°C. Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в этом диапазоне.
• Флокеночувствительность: Повышенная. Сталь требует медленного охлаждения после прокатки и термической обработки для предотвращения образования внутренних трещин (флокенов).
• Коррозионная стойкость: Удовлетворительная. Не является нержавеющей, но за счёт легирования хромом и никелем обладает повышенной стойкостью к атмосферной коррозии по сравнению с углеродистыми сталями.
• Шлифуемость: Хорошая при использовании алмазных и электрокорундовых кругов. Возможна полировка до высокого класса чистоты поверхности.

Вес и расчётные данные

• Масса 1 погонного метра (п.м.): 6,28 кг/м
• Количество погонных метров в одной тонне: 159,2 м/т

Расчёт массы выполнен по формуле:
m=4??d2??,
где:

• $d=0,032$ м — диаметр,
• $?=7850$ кг/м? — плотность стали.

Подставляем:
m=43,1416?(0,032)2?7850=43,1416?0,001024?7850=0,000804?7850?6,28 кг/м.

Таким образом, один метр круга 32 мм весит 6,28 кг, а в одной тонне содержится 159,2 метра.

Термическая обработка

Для достижения оптимальных механических свойств сталь 40ХН2МА подвергается следующим режимам:

1. Закалка:
   • Температура нагрева: 840–860?°C
   • Охлаждение: в масле
2. Отпуск:
   • Температура: 580–620?°C
   • Охлаждение: на воздухе

После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита отпуска, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. Допускается также низкотемпературный отпуск (200–300?°C) при необходимости получения высокой поверхностной твёрдости, например, при цементации или азотировании.

Область применения

Круг из стали 40ХН2МА ?32 мм широко применяется в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками и в условиях переменных температур. Ниже приведены основные сферы применения:

1. Авиационная промышленность:
   Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, болтов и шпилек, работающих при критических нагрузках. Благодаря высокой вязкости и прочности, сталь используется в элементах шасси, рулевых приводах и трансмиссиях.
2. Судостроение:
   Детали гребных валов, редукторов, опорных узлов, работающих в условиях повышенной влажности и коррозии. Устойчивость к ударным нагрузкам особенно важна при качке и штормовых условиях.
3. Энергетическое машиностроение:
   Роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин. Сталь выдерживает длительные циклические нагрузки и сохраняет свойства при температурах до 400?°C.
4. Нефтегазовое оборудование:
   Штанги насосов, шпиндели клапанов, элементы буровых установок. Устойчивость к флокеночувствительности и коррозии делает её пригодной для работы в агрессивных средах.
5. Автомобильная промышленность:
   Коленчатые валы, распределительные валы, полуоси, шестерни КПП. Особенно вспомогательных и гоночных автомобилях, где важна надёжность и долговечность.
6. Железнодорожное машиностроение:
   Оси вагонов и локомотивов, элементы подвески, шестерни тяговых редукторов. Сталь выдерживает вибрации и удары при движении по неровным путям.
7. Тяжёлое машиностроение:
   Детали прессов, ковочных машин, крановых механизмов. Устойчивость к усталостным разрушениям — ключевое преимущество.
8. Военная и оборонная промышленность:
   Элементы бронетехники, трансмиссии танков, детали артиллерийских систем. Сталь проходит дополнительный контроль качества, включая ультразвуковую дефектоскопию.
9. Робототехника и прецизионные механизмы:
   Валы приводов, оси роботов, элементы манипуляторов, где требуется высокая точность и надёжность.
10. Спортивное и горнолыжное оборудование:
    Элементы креплений, оси вращения, детали амортизаторов. Сталь обеспечивает долгий срок службы при динамических нагрузках.

Контроль качества и сертификация

Круг 40ХН2МА ?32 мм изготавливается из качественной электрошлаковой или кислородно-конвертерной стали. Каждая партия проходит:

• Спектральный анализ химического состава
• Механические испытания на растяжение, удар, твёрдость
• Ультразвуковой контроль (при необходимости)
• Макро- и микроструктурный анализ
• Контроль геометрии (диаметр, овальность, кривизна)

Выдаётся паспорт качества по форме 3.1.B или 3.2 в соответствии с требованиями ГОСТ и международных стандартов.

Условия хранения и транспортировки

• Хранение — в закрытых сухих помещениях, на поддонах, без контакта с землёй.
• При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами.
• Транспортировка — любым видом транспорта, с защитой от механических повреждений и влаги.
• Запрещено сбрасывать, ронять, допускать удары.

Примечание по обработке

Перед механической обработкой рекомендуется провести контроль твёрдости. При необходимости — отжиг для снижения твёрдости. После окончательной обработки — обязательная термообработка (закалка + отпуск) для достижения заданных свойств. При необходимости — поверхностное упрочнение (цементация, азотирование, закалка ТВЧ).

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте широкий ассортимент легированных сталей, строго соответствующих ГОСТ и техническим условиям.

Позвоните нам уже сегодня:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58

и получите консультацию по выбору, расчёту и доставке. Мы работаем с оптовыми и розничными заказами, обеспечиваем сертифицированное качество и оперативную отгрузку.

ООО «Металлотрейд» — ваш надёжный партнёр в металлургии