Круг 40Х 200 мм
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 40Х ?200 мм — высокопрочный конструкционный пруток для ответственных узлов и деталей
Стальной круг марки 40Х ?200 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для производства деталей, работающих под высокими нагрузками, в условиях повышенных требований к прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Благодаря оптимальному химическому составу и термической обработке, сталь 40Х обеспечивает превосходное сочетание прочности, твёрдости и вязкости, что делает её незаменимой в машиностроении, энергетике, транспортном и оборонном секторах.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 40Х (по ГОСТ 4543-71)
- Форма сечения: Круг
- Диаметр: 200 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный / калиброванный (в зависимости от поставки)
- Длина заготовки: 4–12 метров (стандартная длина — 6 м)
- Поверхность: Без покрытия, без коррозии, возможна окалина после прокатки
- Класс точности: Обычной точности (Б) или повышенной точности (А)
- Нормативный документ: ГОСТ 2590-2006 (для сортамента), ГОСТ 4543-71 (для химического состава и механических свойств)
Химический состав стали 40Х (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 40Х относится к группе хромистых сталей. Буква «Х» в обозначении указывает на наличие хрома, а цифра «40» — на среднее содержание углерода в сотых долях процента (то есть около 0,40 %). Химический состав регламентируется ГОСТ 4543-71 и включает следующие элементы:
| 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 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
Особенности химического состава:
- Хром повышает прокаливаемость, улучшает прочность и износостойкость.
- Углерод обеспечивает высокую твёрдость после закалки.
- Кремний и марганец способствуют раскислению стали и повышают её прочностные характеристики.
Механические свойства стали 40Х (в состоянии поставки или после термообработки)
Механические свойства приведены для стали после нормализации или улучшения (закалка + высокий отпуск). Значения могут варьироваться в зависимости от режима термообработки и диаметра прутка.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | 850–1000 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 650 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 10 |
| Относительное сужение (?), % | ? 45 |
| Ударная вязкость (KCU), Дж/см? | ? 50 при +20?°C |
| Твёрдость (HB), не более | 255 (в отожжённом состоянии) |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 24–32 HRC |
Примечание: Для диаметра 200 мм механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины радиуса заготовки. При термической обработке важно обеспечить равномерное охлаждение, чтобы избежать коробления и трещин.
Физические свойства стали 40Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 200 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 78,5 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | ~1480–1500 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 42,7 |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·К) | 475 (при 20?°C) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°C | 11,5?10?? |
Физические свойства позволяют использовать сталь 40Х в широком диапазоне температур — от -40?°C до +400?°C. Однако при длительной эксплуатации при температурах выше 300?°C рекомендуется проводить дополнительные испытания на ползучесть.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск). Применяются электроды УОНИ-13/55, ЦЛ-39.
- Обрабатываемость резанием: Удовлетворительная. После отжига или нормализации сталь хорошо обрабатывается на станках. Рекомендуемая твёрдость для обработки — до 229 HB.
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Заготовку охлаждают медленно (в яме или песке) во избежание внутренних напряжений.
- Прокаливаемость: Высокая благодаря содержанию хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 40 мм. При диаметре 200 мм прокаливаемость — до 60–70 мм от поверхности.
- Шлифуемость: Хорошая при твёрдости 28–32 HRC. Используются абразивные круги на керамической связке.
Вес и расчёт массы
- Масса 1 метра погонного круга ?200 мм:
m=4??d2??=43,1416?(0,2)2?7850?246,6 кг/м
Таким образом, один метр круга 40Х ?200 мм весит 246,6 кг.
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=246,61000?4,055 метра
То есть в одной тонне содержится примерно 4,06 метра стального круга указанного диаметра.
Область применения
Круг стальной 40Х ?200 мм широко применяется в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности и долговечности деталей. Основные сферы использования:
- Машиностроение: Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, штоков, коленчатых валов, шатунов.
- Энергетика: Детали турбин, роторов, валов генераторов, элементов паровых и газовых турбин.
- Автомобильная промышленность: Крутящиеся элементы трансмиссии, полуоси, шестерни коробок передач.
- Судостроение: Валопроводы, гребные валы, опорные узлы.
- Железнодорожное машиностроение: Оси вагонов и локомотивов, колёсные пары.
- Тяжёлое оборудование: Элементы прессов, станков, горнодобывающего оборудования.
- Авиационная промышленность (вспомогательные узлы): Оси, пальцы, рычаги, работающие при умеренных нагрузках.
- Нефтегазовое оборудование: Штанги насосов, шпиндели, валы насосных агрегатов.
- Оборонная промышленность: Детали бронетехники, элементы артиллерийских систем.
- Металлургия: Ролики, валы прокатных станов, направляющие.
Благодаря высокой прочности и хорошей обрабатываемости, сталь 40Х часто используется для изготовления заготовок под термообработку. После закалки и высокого отпуска детали приобретают структуру сорбита, обеспечивающую оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Рекомендации по термической обработке
- Нормализация: 870–890?°C, охлаждение на воздухе. Улучшает структуру, повышает однородность.
- Отжиг: 780–800?°C, медленное охлаждение. Снимает внутренние напряжения, улучшает обрабатываемость.
- Закалка: 840–860?°C в воде или масле (для крупных сечений — масло). Диаметр 200 мм требует масляной закалки для снижения риска трещин.
- Отпуск: 500–600?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе. Обеспечивает высокую прочность и вязкость.
Качество и контроль
Каждая партия круга 40Х ?200 мм проходит входной контроль:
- Химический анализ на спектрометре.
- Испытания на растяжение и ударный изгиб.
- Металлографический анализ структуры.
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
- Проверка геометрических размеров.
Сопроводительная документация включает сертификат качества, паспорт на продукцию и протоколы испытаний.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытом помещении, на поддонах, без контакта с землёй.
- Защитить от атмосферных осадков и агрессивных сред.
- Не допускать смешивания с другими марками сталей.
- При длительном хранении рекомендуется обработка антикоррозионной смазкой.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд. У нас вы найдёте широкий ассортимент металлопроката, включая круги, листы, трубы и фасонный прокат из различных марок сталей. Мы работаем с юридическими и физическими лицами, обеспечиваем доставку по России и СНГ, предоставляем сертификаты и документы.
Позвоните нам прямо сейчас по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют по наличию, цене, условиям поставки и помогут подобрать оптимальный вариант для вашего производства.