Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Марка стали 40х

Марка стали 40х

Сталь 40Х относится к легированным конструкционным хромистым сплавам. Преимущества этой марки:

  • высокая прочность,
  • твердость (до 217 МПа),
  • износостойкость.

Кроме того, она обладает пониженной восприимчивостью к воздействию химических разрушающих факторов окружающей среды, в том числе агрессивных, и устойчивостью к низким температурам и их резкому перепаду.

Недостатки стали 40Х: склонность к появлению флокенов (трещин структуры) и отпускной хрупкости, поэтому в процессе отпуска и изготовления проката из нее должны соблюдаться особые условия. Ее закаливание производится при температуре +860° C , а охлаждение – в масляной среде. Отпуск следует проводить при температуре +500° C , охлаждение после отпуска – либо в воде, либо в масле.

Для предотвращения образования флокенов используется вакуумирование сплава.

Также сталь этой марки трудносвариваемая. Сварка возможна только при условии предшествующего нагрева, прогрева во время сварки до 200° C – 300° C и последующей термообработки (отжига). Наиболее оптимальными для нее считаются электрошлаковая сварка и ручная дуговая.

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)
202.147820210
1002.1111.9467800466285
2002.0612.542.77770508346
3002.0313.242.37740529425
4001.8513.838.57700563528
5001.7614.135.67670592642
6001.6414.431.97630622780
7001.4314.628.87590634936
8001.322676106641100
90026.775601140
10002875101170
110028.87470120
120074301230

Состав стали

Содержание углерода в ст 40Х, согласно маркировке – в среднем 0,4%, хрома – менее 1,5%. Также в данной марке стали содержится:

  • до 0,3% никеля,
  • до 0,37% кремния,
  • до 0,3% меди,
  • до 0,8% марганца.

Примеси серы и фосфора допускаются в обычных значениях для качественных сталей – до 0,035% каждого.

Процентное содержание всех этих элементов, кроме углерода и хрома, не превышает технологических значений, то есть особого влияния на свойства стали 40Х они не имеют. Углерод придает стали повышенную прочность. Хром также улучшает ее прочностные показатели, плюс повышает сопротивление износу и коррозийною стойкость.

Применение

Из стали 40Х в основном изготавливают детали, испытывающие высокую нагрузку и требующие улучшенных показателей прочности. Детали чаще всего изготавливаются цельными, так как данная марка, как мы уже писали выше, сложно поддается сварке. В большинстве своем из нее производят вращающиеся части механизмов: втулки, оси, валы, шпиндели, шестерни, рейки и тому подобное.

Сталь применяется в машиностроении, при изготовлении крепежных элементов для автомобильных и ж/д мостов, эксплуатируемых в условиях низких температур. В режущих инструментах из нее изготавливаются части конструкции, не соприкасающиеся с разрезаемым материалом.

Кроме того, из данной хромистой стали изготавливают толстостенные трубы со сварным швом.

Поставки стали 40Х ООО «ТД «Ареал»

ООО «ТД «Ареал» осуществляет поставки металлопроката всех видов, в том числе из стали 40Х. Мы предлагаем оптимальные цены, быструю погрузку, открыты к обсуждению индивидуальных условий оплаты и доставки. Также мы осуществляем резку стали по вашим размерам под заказ. За каждым нашим клиентом закрепляется личный менеджер.

Читайте так же:
Приставка для приема цифрового телевидения своими руками

Углеродистая конструкционная сталь 40 марки. Сталь 40 содержание углерода

механические характеристики по ГОСТ. Сталь 40 и её химический состав.

Эта сталь поступает на промышленные предприятия в виде поковок, проволоки, лент, полос, толстых и тонких листов, калиброванных и шлифованных прутков – словом, практически в любом виде фасонного сортового проката, используемого на производстве. Высокие свойства прочности, твердости и износостойкости позволяют использовать сталь 40 марки в изготовлении труб и крепежных деталей, поковок и дисков, валов и фланцев, роторов и втулок, а также зубчатых колес, которые рассчитаны на длительной службы и способны работать в условиях повышенных температур (но не более 425оС).

Сталь 40: химический состав и механические характеристики

К 97-процентной основе из железа (Fe) в данном сплаве добавляется 0,37-0,45% углерода. Основным улучшающим элементом здесь служит марганец – 0,5-0,8%. Остальные химические составляющие представлены в следующих пропорциях:

  • Si – 0,17-0,37%
  • Cu – не более 0,3%
  • Cr – не более 0,25%
  • Ni – не более 0,25%
  • As – не более 0,08%
  • P – не более 0,035%
  • S – не более 0,035%

При чётком соблюдении технологии выплавки твердость данного сплава может достигать HB 10-1=187МПа. Согласно ГОСТу, 40 марка является не склонной к отпускной хрупкости и не чувствительна к образованию флокенов. Прочие эксплуатационные и механические свойства стали 40 марки можно найти в таблицах:Сталь 40: механические характеристикиСталь 40: механические характеристики

Сварка стали 40х

Этот сплав принадлежит к категории ограниченно свариваемых. Оптимальными способами сварки станут применение ЭШС, РДС, а также АДС, выполняемая под газовой защитой и с флюсом. Недостаточная свариваемость частично может быть компенсирована предварительным подогревом соединяемых кромок, а также последующей термообработкой.

При выполнении электрошлаковой сварки (ЭШС) сплав 40 марки соединяют двумя электродными проволоками типа Св-10Г2 d=3мм, используя скорость подачи в 140-150 м/ч. В полученном шве концентрация углерода будет составлять всего 0,25-0,27%, однако это нисколько не уменьшит прочностные характеристики материала шва, поскольку они будут превышать аналогичный показатель основного металла, взятый из ГОСТ 1050-74. Вместе с тем, будет иметь место значительное уменьшение ударной вязкости непосредственно в зоне плавления, поскольку на участках перегрева станет происходить укрупнение зерна. Выполнив нормализацию сварного соединения в соответствии с технологией, ударную вязкость можно повысить до 40 Дж/см2.Углеродистая конструкционная сталь 40 марки

Cталь 40 — ГП Стальмаш

Характеристика материала сталь 40

Марка стали40
Заменитель стали 40сталь 35, сталь 45, сталь 40г
Классификация ст 40Сталь конструкционная углеродистая качественная ГОСТ 1050-88
Применение стали 40трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.

Химический состав в % материала сталь 40

Температура критических точек материала сталь 40

Ac1 = 724 , Ac3(Acm) = 790 , Ar3(Arcm) = 760 , Ar1 = 680

Механические свойства при Т=20oС материала сталь 40

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Прокатдо 805803401945600Нормализация
Лист холоднокатан.до 452018
Лист горячекатан.до 452017
Листдо 6057020Нормализация
Трубы холоднокатан.58032017Нормализация
Трубы горячекатан.60034016
Читайте так же:
Станок для изготовления дубликатов ключей

Физические свойства материала сталь 40

Технологические свойства материала сталь 40

Свариваемость:ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь 40Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

Механические свойства :
— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y— Относительное сужение , [ % ]
KCU— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r— Плотность материала , [кг/м3]
C— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R— Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Марочник стали и сплавов

Выбираем конструкционную сталь. Характеристики стали 3, 20 и 45, 40х

Сталь ст 3

Сталь 3 (ст3) входит в список конструкционных углеродистых стали. Продукция выпускается различных видов в форме сортового и листового проката. Свойства этого вида стали являются условием для включения их к группе А, вот почему в ее наименовании отсутствуют дополнительные обозначения – ст3. Сталь данного типа производится методом сварки и давления, без горячей или другой дополнительной обработки. При этом используется углеродистая сталь 3.

Представим расшифровку стали 3: «ст» обозначает «сталь», а цифра – номер марки. Процент содержания углерода в данном виде стали указан в номере, и необходимо знать – чем выше номер, тем выше содержание углерода. После номера марки иногда указывается степень раскисления продукта, по параметрам которого сталь подразделяют на кипящие (кп), спокойные (сп) и полуспокойные (пс). Благодаря хорошей свариваемости и простоте данная марка применяется в различных металлических конструкциях и в строительстве.

Сталь 20 и 45

Данные виды стали относятся к качественным углеродистым конструкционным. Являясь низкоуглеродистой, сталь 20 характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью и штамповкой. Сталь 20 с такими характеристикам, как правило, используется в производстве разных видов деталей для крепежа – валики, оси и т.д. Данный вид продукции может дополнительно цементироваться, что увеличивает прочность поверхности, одновременно насыщаясь углеродом.

Сталь 45 является среднеуглеродистой качественной конструкционной, особенность которой – невосприимчивость к сварке. В ее характеристики входит также повышенная прочность и, в то же время, низкая вязкость и пластичность. Способ термообработки деталей зависит от условий, в которых протекает работа, где применяются нормализация и улучшение, а также закалка с низким отпуском и ТВЧ. Сталь 45 применяется в производстве деталей небольшого размера: зубчатые колеса, валы, шатуны и детали, подвергающиеся циклическим нагрузкам.

Сталь 40х

Указанный вид стали относится к хромистым конструкционным улучшаемым легированным. Цифры в начале названия показывают процент содержания углерода, а буквы – легирующие элементы. Буква «х» в свою очередь обозначает применение хрома в производстве стали 40х.

Из нее чаще изготавливают средненагруженные детали небольшого размера, причем, чем выше содержание углерода в данной линейке стали, тем выше прочность и ниже пластичность и вязкость. Кроме этого, стали из хрома характеризуются довольно низкой прокаливаемостью

Технические характеристики легированной стали 40Х


1321

Широкое распространение в промышленности получила конструкционная сталь 40Х, характеристики которой обусловлены легирующими элементами. Они могут быть значительно улучшены при помощи разных режимов термической обработки.

Технические характеристики легированной стали 40Х

Химический состав

На всей территории СНГ характеристики и применение стали 40Х определяются ГОСТом 4543-2016. Он указывает на химический состав и основные эксплуатационные свойства. Расшифровка стали свидетельствует о содержании главных компонентов – углерода и хрома.

Первые два знака обозначают концентрацию основного легирующего элемента – углерода, она находится в диапазоне 0,36-0,40%. Сложно выдержать более точную концентрацию в процессе выплавки металла.

Буква «Х» указывает на присутствие хрома, который улучшает коррозионную стойкость материала. Однако его концентрация не превышает показателя 0,8-1,1% и недостаточна для придания стали достаточной сопротивляемости коррозии.

В состав сплава входят и другие легирующие добавки, не отмеченные в маркировке, но придающие определенные свойства стали 40Х:

  • никель – до 0,3%;
  • марганец – 0,5-0,8%;
  • кремний – 0,17-0,37%;
  • медь присутствует в очень небольших количествах, около 0,035%, и не оказывает существенного влияния на механические свойства сплава;
  • строго регламентируются концентрации вредных примесей – серы и фосфора, их содержание не превышает 0,035%.

Химический состав легированной стали 40Х

Аналоги и номенклатура

Марку стали 40Х можно заменить отечественными аналогами:

  • 45Х;
  • 38ХА;
  • 40ХН;
  • 40ХС;
  • 40ХФ;
  • 40ХР.

Зарубежные аналоги имеют другую маркировку, однако составы этих сплавов приблизительно совпадают:

  • G51400 и H51350 – Соединенные Штаты;
  • 37Cr4, 41Cr4, 41CrS4 – Германия;
  • 35Cr, 38CrA, 40Cr и 40CrA – КНР;
  • SCr435, SCr440 – Япония;
  • 37Cr4, 41Cr4 – Франция;
  • 36CrMn4 – Италия;
  • 2245 – Швеция;
  • 14140 – Чехия.

Классификация конструкционных легированных сталей регламентируется ГОСТом 4543-71. В нем прописаны технические условия на разные виды проката. По характеристикам стали 40Х ГОСТ 4543-71 относит ее к классу хромистых сплавов и устанавливает:

  • предельное содержание примесей, негативно влияющих на технологические свойства материала, например, серы и фосфора;
  • режимы термообработки.

Сталь поставляется в виде:

  • сортового проката по нескольким стандартам;
  • калиброванного прутка;
  • прутка шлифованного и серебрянки по ГОСТу 14955-77;
  • толстого листа и полос;
  • поковок, согласно ГОСТу 8479-70;
  • труб и соединительных частей к ним.

Свойства сплава

Физико-механические свойства стали 40Х позволяют выдерживать высокие нагрузки без разрушения ее структуры:

  • плотность – 7820 кг/м3; модуль упругости – 2,14Х10-5;
  • коэффициент линейного расширения – 11,9Х106 1/град.;
  • удельное электросопротивление – 210Х109 Ом*м;
  • ударная вязкость – 160 Дж/см2;
  • температура ковки – от 1250 до 800 градусов.

Почти все показатели изменяются в зависимости от температуры. С ее повышением, увеличиваются:

  • удельное сопротивление;
  • коэффициент линейного расширения;
  • удельная теплоемкость.

Обратную зависимость от температуры демонстрируют:

  • модуль упругости;
  • плотность металла;
  • коэффициент теплопроводности.

Важной характеристикой является показатель предела текучести. Он определяется величиной нагрузки, при которой в изделии возникают необратимые деформации. Показатель зависит от нескольких факторов: режима термообработки; типа легирующих добавок и количества вредных примесей; структуры кристаллической решетки.

Для стали 40Х предел текучести уменьшается в диапазоне температур 100-500 градусов от 490 до 345 МПа. Негативное влияние на качество сплава оказывают отпускная хрупкость и флокеночувствительность. Сталь трудносвариваема, требует предварительного подогрева и последующей термообработки.

Механические свойства стали 40Х

Особенности термообработки

Термическая обработка проводится с целью улучшения механических свойств стали 40., в основном, для повышения прочности и поверхностной твердости. Она состоит из комплекса операций, в результате которых изменяется внутренняя структура сплава. Материал подвергается сильному нагреву, поэтому технология термообработки должна учитывать особенности сплава, например:

  • температуру плавления стали 40Х;
  • ее химический состав;
  • содержание примесей, влияющих на твердость металла;
  • критические точки, при которых изменяется структура сплава.

ГОСТ определяет оптимальные режимы:

  • закалки стали – масляная среда с температурой 860 градусов;
  • отпуска – вода или масло при 500 градусах;
  • если отпуск проводить при 200 градусах, твердость увеличивается до 552 МПа.

В итоге улучшаются характеристики:

  • твердости – до 217 МПа;
  • предела прочности на разрыв – 980 Н/м2;
  • ударной вязкости – до 59 Дж/см2.

Медленное охлаждение после отпуска ведет к хрупкости стали. Избежать ее можно быстрым охлаждением, однако при этом возможно появление внутренних напряжений, вызывающих деформацию металла. Флокеночувствительность, то есть образование внутренних трещин и полостей, можно уменьшить вакуумированием процесса нагрева и совмещением его с продувкой аргоном.

Особого внимания требует процесс закалки стали 40Х, так как она идет на изготовление деталей, испытывающих постоянные нагрузки, например, втулок, шестерен, болтов. После процедуры увеличивается твердость металла, но снижаются пластичность и устойчивость к ударным нагрузкам. Соотношение этих параметров зависит:

  • от времени, в течение которого происходит нагрев до заданной температуры;
  • интервала выдержки, определяющего равномерность прогрева;
  • скорости охлаждения.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы материала определяются его свойствами. Среди характеристик стали 40Х особое значение имеют показатели твердости и выносливости. Благодаря наличию хрома в составе сплава, детали, изготовленные из нее:

  • имеют высокий запас прочности и устойчивости к коррозии;
  • рассчитаны на высокие и длительные нагрузки;
  • устойчивы к действию экстремальных температур в диапазоне от -40 до +425 градусов;
  • выдерживают резкие перепады температур; магнитные свойства стали 40Х не влияют на ее эксплуатационные характеристики;
  • могут эксплуатироваться практически при любых внешних условиях;
  • не требуют очищения и обработки поверхностей;
  • обладают высоким пределом выносливости и стойкости к короблению.

После закалки карбид, содержащийся в сплаве, полностью растворяется, и металл приобретает более высокую коррозионную устойчивость. Химические свойства стали 40Х позволяют использовать ее в агрессивных влажных средах. Материал также хорошо поддается операциям резки. По свариваемости сплав относится к 4 группе. Чтобы избежать трещин на сварочном шве, его следует предварительно разогреть до 200-300 градусов.

Среди недостатков стали отпускная хрупкость и флокеночувствительность, однако технологии термообработки позволяют уменьшить эти свойства до минимальных значений.

Область применения

Металлопрокат стали 40Х получил широкое применение в машиностроительных отраслях для производства изделий повышенной прочности и выносливости при воздействии интенсивных нагрузок:

  • труб для отопительных систем;
  • дисков, роторов для паровых турбин;
  • коленчатых и кулачковых валов;
  • крепежных деталей.

Листовую сталь используют:

  • для холодной и горячей штамповки;
  • обшивки каркасных конструкций.

Из прутков, изготовленных по ГОСТу 5950-2000, производят инструменты, применяющиеся в условиях небольших скоростей и температур, не превышающих 2 тыс. градусов.

Нержавеющая сталь 40Х13

Сталь 40Х13 относится к категории высокоуглеродистых нержавеющих сплавов. Изделия из этого металла востребованы в различных отраслях промышленности благодаря устойчивости к коррозии, механической прочности и жаростойкости. У нас вы можете купить нержавеющую сталь 40Х13, а также заказать производство из этой марки различных изделий.

Химический состав 40Х13 и основные характеристики сплава

Согласно нормативам ГОСТ, маркировка сплава имеет буквенно-цифровой вид, а сама расшифровка показывает процентное содержание основных элементов. В данном случае цифра 40 говорит о том, что в составе сплава присутствует около 0.4% углерода, а обозначение Х13 указывает на усредненное количество хрома в металле (около 13%).

Основные характеристики 40Х13:

  • Твердость 40Х13 колеблется в пределах 143-229 МПа (в зависимости от типа проката и температурного режима).
  • Допускаемое напряжение стали 40Х13 на разрыв составляет 550-880 МПа.
  • Плотность 40Х13 при температуре 20 градусов равна 7650 кг/м3, но с ростом температуры будет уменьшаться до 7420 кг/м3 при максимальном значении 800 градусов Цельсия.
  • Условный предел текучести 40Х13 может достигать 1620 МПа в зависимости от температуры отпуска.

В химическом составе 40Х13 присутствует большое количество углерода (по сравнению с аналогичными сплавами), что придает металлу повышенную механическую прочность и жаростойкость. Наличие хрома (12-14%) делает сплав устойчивым к коррозии, а отсутствие дорогостоящих элементов (титан, молибден) позволило добиться низкой стоимости стали.

Области применения сплава и зарубежные аналоги 40Х13

Высокие эксплуатационные свойства сплава и длительный срок службы изделий сделали этот материал очень популярным и востребованным в различных отраслях промышленности.

Применение сплава и изделий из него:

  • Подшипники и рессоры в машиностроении.
  • Медицинские инструменты (включая хирургические зажимы и скальпели).
  • Кухонные ножи и другая утварь.
  • Промышленные режущие лезвия для различных станков и агрегатов.
  • Пружины и другие элементы конструкций, которые работают в слабоагрессивных средах с температурой до +500 градусов.

Выпускается сталь в виде нескольких типов проката, среди которых лист нержавеющий, пруток нержавеющий различного диаметра и проволока нержавеющая.

Нержавейка 40Х13 — популярный сплав, востребованный во многих странах мира. В Америке есть сходная по химсоставу и основным техническим характеристикам сталь марки AISI 420.

Другие зарубежные аналоги 40Х13, использующиеся преимущественно для потребностей внутреннего рынка некоторых стран:

  • Китай – 4C13.
  • Польша – 4H13.
  • Япония –
  • Испания – F3404, F3405.
  • Общая марка для стран ЕС – 1.4031, X39Cr13, X40CR13.

Зарубежные аналоги марки стали 40Х13 ( стар. 4Х13 )

СШАAISI 420
Германия1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46CM3, X46Cr13
ЯпонияSUS420J2
ФранцияX40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C13, Z40C14, Z44C14, Z50C14
Англия420S45, X39Cr13
Евросоюз1.4031, 1.4034, X39Cr13, X40Cr13, X41Cr13
ИталияX40Cr14, X41Cr13KU, X46Cr13
ИспанияF.3404, F.3405, X40Cr13, X45Cr13
Китай4C13
Швеция2304, 2314
Польша4H13
Чехия17024, 19435

Указанные марки сплавов обладает максимально приближенным химическим составом и больше всего совпадают по техническим показателям с оригиналом.

Чтобы купить нержавеющий сплав 40Х13 или заказать изготовление деталей из него по индивидуальным эскизам, оставляйте онлайн заявку на сайте или позвоните нам по указанным телефонам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector