Круг 40ХН 85

Круг стальной 40ХН ?85 мм, ГОСТ 2590-2006, 4543-2016, исполнение 2ГП

Основные технические характеристики

Стальной круг марки 40ХН диаметром 85 мм — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной стали для улучшаемых деталей). Исполнение 2ГП означает, что изделие изготовлено с повышенной точностью по длине и кривизне, что обеспечивает его соответствие строгим требованиям машиностроения, приборостроения и энергетического оборудования.

Данный тип проката предназначен для последующей термической обработки — улучшения (закалка и высокий отпуск), что позволяет достичь высоких показателей прочности и износостойкости при сохранении достаточной пластичности и ударной вязкости. Благодаря оптимальному химическому составу и структуре, круг 40ХН ?85 мм широко применяется в условиях повышенных динамических и циклических нагрузок.

Химический состав (по ГОСТ 4543-2016)

Марка стали 40ХН относится к группе легированных конструкционных сталей, в состав которых входят легирующие элементы, повышающие прочность, твёрдость, прокаливаемость и устойчивость к усталостным разрушениям. Химический состав в процентах по массе следующий:

• Углерод ©: 0,36–0,44 % — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после закалки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37 % — способствует раскислению стали и повышает её прочность.
• Марганец (Mn): 0,50–0,80 % — улучшает прокаливаемость и устойчивость к ударным нагрузкам.
• Хром (Cr): 0,60–0,90 % — повышает твёрдость, износостойкость и коррозионную стойкость.
• Никель (Ni): 1,00–1,40 % — значительно увеличивает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и улучшает прокаливаемость.
• Сера (S): не более 0,025 % — вредная примесь, снижающая пластичность и вязкость.
• Фосфор (P): не более 0,025 % — также вредная примесь, вызывающая хладноломкость.
• Медь (Cu): не более 0,30 % — не влияет существенно на свойства, но может присутствовать как остаточный элемент.
• Мышьяк (As): не более 0,08 % — контролируется как вредная примесь.
• Железо (Fe): основа (остальное).

Особенностью стали 40ХН является сочетание хрома и никеля, что придаёт ей высокие эксплуатационные характеристики в условиях переменных нагрузок и низких температур. Сталь хорошо поддаётся термической обработке, что позволяет получать детали с равномерной структурой и минимальной деформацией.

Физические свойства

• Плотность: 7850 кг/м?
• Модуль упругости (при растяжении): 2,1?105 МПа
• Коэффициент линейного расширения (в интервале 20–100?°C): 11,5?10?6 1/°C
• Теплопроводность (при 100?°C): 42,5 Вт/(м·°C)
• Удельное электрическое сопротивление: 0,25?10?6 Ом·м
• Температура плавления: около 1480?°C

Механические свойства (после улучшения)

После термической обработки (закалка в масле + высокий отпуск) сталь 40ХН достигает следующих механических характеристик:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?0,2): не менее 835 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 11 %
• Относительное сужение ($?$): не менее 55 %
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 78 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–302

Данные свойства соответствуют требованиям ГОСТ 4543-2016 для улучшаемых сталей и гарантируют высокую надёжность изделий из круга 40ХН ?85 мм в условиях эксплуатации.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск) для снятия внутренних напряжений.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (до термообработки) — удовлетворительная. После улучшения — снижается из-за высокой твёрдости, требует применения твёрдосплавного инструмента и пониженных режимов резания.
• Склонность к отпускной хрупкости: сталь 40ХН склонна к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C), поэтому рекомендуется охлаждение после отпуска в воде или масле.
• Прокаливаемость: высокая, благодаря содержанию никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 100 мм, что делает круг 85 мм идеальным для изготовления деталей, работающих по всему сечению.
• Шлифуемость: хорошая, при соблюдении режимов охлаждения и подачи.

Вес и расчётные данные

• Вес одного метра погонного: 44,48 кг/м
  (Расчёт: m=??r2?L??=3,1416?(0,0425)2?1?7850?44,48 кг)
• Количество метров в одной тонне: 22,48 м
  (Расчёт: $1000/44,48?22,48$ м)

Эти данные важны для расчёта расхода материала, транспортировки и планирования производства. Указанный вес позволяет точно определить массу заготовки для дальнейшей механической обработки.

Область применения

Круг стальной 40ХН ?85 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности, где предъявляются высокие требования к прочности, вязкости и усталостной выносливости. Основные сферы использования:

1. Машиностроение — изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, коленчатых валов, штоков и других ответственных деталей, работающих под переменными нагрузками.
2. Энергетика — производство элементов турбин, роторов, валов генераторов, узлов подшипников.
3. Авиационная промышленность — детали шасси, оси, шарниры, элементы трансмиссии.
4. Судостроение — валы гребные, шестерни редукторов, элементы рулевого управления.
5. Нефтегазовое оборудование — валы насосов, штоки плунжеров, детали бурового инструмента.
6. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, детали тормозных систем, элементы подвески.
7. Тяжёлое оборудование — валы прокатных станов, шестерни редукторов, муфты.
8. Автомобильная промышленность — полуоси, шестерни КПП, карданные валы, элементы подвески.
9. Приборостроение — прецизионные валы, оси приборов, работающие в условиях вибраций.
10. Военная и оборонная промышленность — детали бронетехники, узлы управления, элементы гусеничных передач.

Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь 40ХН особенно востребована в условиях низких температур, где обычные углеродистые стали теряют пластичность. Это делает её незаменимой в северных регионах и при эксплуатации оборудования в зимний период.

Рекомендации по обработке и эксплуатации

• Перед механической обработкой рекомендуется провести нормализацию для улучшения структуры и снятия внутренних напряжений.
• После механической обработки — обязательная термическая обработка (улучшение) для достижения заявленных механических свойств.
• При эксплуатации в агрессивных средах рекомендуется нанесение защитных покрытий (цинкование, фосфатирование, окраска).
• Хранение — в сухих помещениях, без контакта с влагой, под навесом при отсутствии крытых складов.

Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — наши специалисты помогут с выбором, рассчитают стоимость и организуют доставку по России и СНГ.