Доска объявлений

Сталь 40ХН2МА - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 40ХН2МА

Общие сведения

Заменитель
стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА.
Вид поставки
Сотовой 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.
Назначение
КОленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si)0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.30
Молибден (Mo)0.15-0.25
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni)1.25-1.65
Фосфор (P), не более0.025
Хром (Cr)0.60-0.90
Сера (S), не более0.025

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB
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 <100 735 880 13 40 59 277-321 
КП 735 100-300 735 880 12 35 49 277-321 
КП 785 <100 785 785 12 40 59 293-331 
КП 785 100-300 785 785 11 35 49 293-331 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %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, °Сs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB
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 поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HRCэ
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С [160]
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 [108]
Место вырезки образца - центр <16 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  

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1220, конца 800. Сечения до 80 мм - отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 sB = 560 МПа Ku тв.спл. = 0.7, Ku б.ст. = 0.4.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
730
Ac3
820
Ar3
550
Ar1
380
Mn
320

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-40
-60
Закалка 860 С, масло. Отпуск 580 С.
103
93
59

Предел выносливости

s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 447
 274
 
 880
 
Сечение 100 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. 
 392
 235
 
 790
 
Сечение 400 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 610 С. 
 519
 
 1Е+6
 1080
 880
 

Прокаливаемость

Закалка 840 С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 3
 6
 9
 12
 15
 21
 27
 33
 42
 49-59.5
 40.5-60
 50-60
 50-59.5
 49-59
 48-58
 45-56
 41.5-53
 41-50.5
 36.5-48.5
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
Крит. твердость, HRCэ
50 
153 
114 
44-47 
90 
137-150 
100-114 
49-53 

Коррозионные свойства

 Среда
Температура испытания, °С
Глубина, мм/год
 Вода
 300
 0.05¦0.1

Физические свойства

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
215 
211 
201 
190 
177 
173 
 
 
 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
84 
81 
77 
73 
68 
66 
 
 
 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
39 
38 
37 
37 
35 
33 
31 
29 
27 
 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)
331 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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)
11.6 
12.1 
12.7 
13.2 
13.6 
13.9 
 
 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
490 
506 
522 
536 
565