Круг 25мм сталь 40Х

40Х (заменители 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР) Класс: Сталь конструкционная легированная Использование в промышленности: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности. Удельный вес: 7820 кг/м3 Твердость материала: HB 10 -1 = 217 МПа Температура критических точек: Ac1 = 743 , Ac3(Acm) = 815 , Ar3(Arcm) = 730 , Ar1 = 693 Флокеночувствительность: чувствительна Свариваемость: трудносвариваема. Способы сварки: РДС, ЭШС, необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка. Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB 163-168 и σв=610 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=0,95 Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. Склонность к отпускной хрупкости: склонна Механические свойства стали 40Х ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) НВ, не более 4543-71 Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло 25 780 980 10 45 59 8479-70 Поковки: нормализация 500-800 300-500 245 275 245 275 470 530 15 15 30 32 34 29 143-179 156-197 закалка, отпуск 500-800 275 275 530 13 30 29 156-197 нормализация до 100 100-300 315 315 570 17 14 38 35 39 34 167-207 закалка, отпуск 300-500 500-800 315 315 570 12 11 30 30 29 29 167-207 нормализация до 100 100-300 300-500 345 345 345 590 18 17 14 45 40 38 59 54 49 174-217 закалка, отпуск до 100 100-300 300-500 395 395 615 17 15 13 45 40 35 59 54 49 187-229 Механические свойства стали 40Х в зависимости от сечения Сечение, мм σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ4 (%) ψ % KCU (кДж / 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 Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) HB 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 стали 40Х при повышенных температурах Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С 200 300 400 500 700 680 610 430 880 870 690 490 15 17 18 21 42 58 68 80 118 98 78 Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отоженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с 700 800 900 1000 1100 1200 140 54 41 24 11 11 175 98 69 43 26 24 33 59 65 68 68 70 78 98 100 100 100 100 Предел выносливости стали 40Х σ-1, МПА J-1, МПА n Состояние стали 363 470 509 333 372 240 106 106 5*106 σв=690 МПа σв=690 МПа σ0,2=690 МПа, σв=690 МПа σв=690 МПа Закалка 860 °С, масло, отпуск 550 °С Ударная вязкость стали 40Х KCU, (Дж/см2) Т= +20 °С Т= -25 °С Т= -40 °С Т= -70 °С Термообработка 160 91 148 82 107 85 54 Закалка 850 °С, масло, отпуск 650 °С Закалка 850 °С, масло, отпуск 580 °С Прокаливаемость стали 40Х (ГОСТ 4543-71) Расстояние от торца, мм Примечание 1,5 4,5 6 7,5 10,5 13,5 16,5 19,5 24 30 Закалка 860 °С 20,5-60,5 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 Твердость для полос прокаливаемости, HRC Физические свойства стали 40Х T (Град) E 10- 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м) 20 2.14 7820 210 100 2.11 11.9 46 7800 466 285 200 2.06 12.5 42.7 7770 508 346 300 2.03 13.2 42.3 7740 529 425 400 1.85 13.8 38.5 7700 563 528 500 1.76 14.1 35.6 7670 592 642 600 1.64 14.4 31.9 7630 622 780 700 1.43 14.6 28.8 7590 634 936 800 1.32 26 7610 664 1100 900 26.7 7560 1140 1000 28 7510 1170 1100 28.8 7470 120 1200 7430 1230 Расшифровка марки стали 40Х: эта марка означает, что в стали содержится 0,40% углерода и менее 1,5% хрома. Преимущества термообработки изделий из стали 40Х в кипящем слое по сравнению с традиционными способами: был исследован нагрев под закалку высокопрочных болтов из сталей 40Х и 38ХС. Из опытов следует, что при горизонтальном положении болта М24 в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,32 мм, отапливаемом природным газом, медленнее всего температура повышается на оси болта в месте стыка его тела и головки. Скорость нагрева в этой точке почти вдвое меньше, чем на поверхности в середине болта, так что во избежание перегрева температура кипящего слоя не должна заметно превышать конечную температуру нагрева. В слое с температурой 900° С болт прогревается до 860° С примерно за 3 мин (термопара зачеканена на оси под головкой), в то время как в применяемых в настоящее время электропечах К-160 нагрев до 860° С длится, по нашим экспериментальным данным, 40 мин. За это время в электропечах образуется значительный слой отслаивающейся окалины, в то время как при нагреве в кипящем слое с двухступенчатым сжиганием поверхность получается чистой. Эксперименты показали, что для аустенизации достаточна выдержка болтов из обеих сталей при температуре слоя 860-870° С в течение 10-15 мин. Поскольку скорость охлаждения этих изделий в кипящем слое оказалась недостаточной, закалку осуществляли в масле. Отпущенные после закалки (410° С, 80 мин) болты отличались высокими показателями прочности при достаточной пластичности: Сталь 40Х: σв=147-150 кгс/мм2, ан=3,84-3,27 кгс*м/см2, HB 345-360 Сталь 38ХС: σв=165-173,5 кгс/мм2, ан=3,18-4,41 кгс*м/см2, HB 400-430 (ударную вязкость ан определяли на образцах, предел прочности σв на целых болтах). Параллельно болты М24 из стали 38ХС после выдержки в кипящем слое с температурой 910° С (15 мин) охлаждали в соляной ванне при 360° С (20 мин) с целью получения структуры нижнего бейнита. При достаточно высокой прочности (σв = 163 кгс/мм2) была получена значительно большая ударная вязкость (8,65- 10,6 кгс-м/см2). Наконец, часть болтов из стали 38ХС после такого же нагрева выдерживали в масле в течение 42 с, а затем переносили в кипящий слой температурой 360° С. Такой режим позволил повысить предел прочности до 171,5-173 кгс/мм2, но несколько снизил ударную вязкость (ан = 6,25-6,72 кгс.м/см2). Как показали исследования, нагрев в течение 8-10 мин в слое температурой 910° С обеспечивает превращение исходной ферритокарбидной смеси в аустенит и получение достаточно однородных свойств.