Доска объявлений

Сталь 40Х - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 40Х

Общие сведения

Заменитель
стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.
Назначение
оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 0.80-1.10
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло 25  780  980  10  45  59   
Поковки. Нормализация. КП 245 500-800  245  470  15  30  34  143-179 
Поковки. Нормализация. КП 275 300-500  275  530  15  32  29  156-197 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 275 500-800  275  530  13  30  29  156-197 
Поковки. Нормализация. КП 315 <100  315  570  17  38  39  167-207 
Поковки. Нормализация. КП 315 100-300  315  570  14  35  34  167-207 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 300-500  315  570  12  30  29  167-207 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315  500-800  315  570  11  30  29  167-207 
Поковки. Нормализация. КП 345  <100  345  590  18  45  59  174-217 
Поковки. Нормализация. КП 345  100-300  345  590  17  40  54  174-217 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 345  300-500  345  590  14  38  49  174-217 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  <100  395  615  17  45  59  187-229 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  100-300  395  615  15  40  54  187-229 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  300-500  395  615  13  35  49  187-229 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  <100  440  635  16  45  59  197-235 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  100-300  440  635  14  40  54  197-235 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490  <100  490  655  16  45  59  212-248 
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490  100-300  490  655  13  40  54  212-248 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С,
200  700  880  15  42  118 
300  680  870  17  58   
400  610  690  18  68  98 
500  430  490  21  80  78 
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с.
700  140  175  33  78   
800  54  98  59  98   
900  41  69  65  100   
1000  24  43  68  100   
1100  11  26  68  100   
1200  11  24  70  100   

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 850 °С, вода
200  1560  1760  8  35  29  552 
300  1390  1610  8  35  20  498 
400  1180  1320  9  40  49  417 
500  910  1150  11  49  69  326 
600  720  860  14  60  147  265 

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200  490  655  15  45  59  212-248 
201-300  440  635  14  40  54  197-235 
301-500  345  590  14  38  49  174-217 

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, sB = 610 МПа Ku тв.спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
743
Ac3
815
Ar3
730
Ar1
693
Mn
325

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-25
-40
-70
Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С.
160
148
107
85
Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С.
91
82
54

Предел выносливости

s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 363
 
 1Е+6
 690
 
 
 470
 
 1Е+6
 940
 
 
 509
 
 
 960
 870
 
 333
 240
 5Е+6
 690
 
 
 372
 
 
 
 
Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. 

Прокаливаемость

Закалка 850 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 4.5
 6
 7.5
 10.5
 13.5
 16.5
 19.5
 24
 30
 50.5-60.5
 48-59
 45-57.5
 39-5-57
 35-53.5
 31.5-50.5
 28.5-46
 27-42.5
 24.5-39.5
 22-37.5
Термообработка
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
Крит. твердость, HRCэ
Закалка 
50 
38-76 
16-48 
43-46 
 
90 
23-58 
6-35 
49-53 

Физические свойства

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
214 
211 
206 
203 
185 
176 
164 
143 
132 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
85 
83 
81 
78 
71 
68 
63 
55 
50 
 
Плотность, pn, кг/см3
7850 
 
7800 
 
 
7650 
 
 
 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
41 
40 
38 
36 
34 
33 
31 
30 
27 
 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)
278 
324 
405 
555 
717 
880 
1100 
1330 
 
 
Температура испытания, °С
20- 100 
20- 200 
20- 300 
20- 400 
20- 500 
20- 600 
20- 700 
20- 800 
20- 900 
20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
11.8 
12.2 
13.2 
13.7 
14.1 
14.6 
14.8 
12.0 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
466 
508 
529 
563 
592 
622 
634 
664 
 
 

[ Назад ]