Конструкционный круг 20 мм 40Х ГОСТ 2590-2006 В2 в Екатеринбурге

Конструкционный круг из 40Х диаметром 20 мм изготовлен по ГОСТ 2590-2006 с классом точности В2. Эта марка относится к хромистым легированным сталям и содержит 0,36–0,44% углерода и 0,8–1,1% хрома. Легирование хромом обеспечивает повышение прочности и прокаливаемости по сравнению с углеродистыми аналогами. Материал применяют для изготовления валов, осей, шпинделей, штоков, рычагов, зубчатых колес и других деталей машин, работающих при умеренных нагрузках и подвергающихся поверхностной или объемной термической обработке.

ГОСТ 2590-2006 определяет сортамент круглого горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм. Для каждого номинального размера установлены площадь поперечного сечения, масса одного метра и предельные отклонения в зависимости от точности прокатки. Класс точности В2 задает диапазон допустимых отклонений по диаметру. Чем выше класс, тем меньше допуск, что важно при изготовлении деталей с заданными посадками и минимальным припуском на механическую обработку. Овальность сечения не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру, а кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м.

Механические свойства после термообработки

Сталь 40Х относится к улучшаемым маркам. Для достижения рабочих характеристик прокат подвергают закалке с последующим высоким отпуском. Закалку проводят с температуры около 860 °C с охлаждением в масле, после чего следует отпуск при температуре 500–650 °C в зависимости от требуемого уровня прочности и вязкости. После термообработки предел прочности достигает 900–1100 МПа, предел текучести 750–900 МПа. Относительное удлинение составляет 9–11%, относительное сужение не менее 40%, ударная вязкость при комнатной температуре 400–600 кДж/м². Повышение температуры отпуска снижает прочность и твердость, но увеличивает пластичность и вязкость. Режим обработки подбирают исходя из требований к конкретной детали.

Твердость после отжига HB 10⁻¹ = 217 МПа позволяет проводить механическую обработку резанием в состоянии поставки. Для заготовок, требующих последующей закалки, выбирают нормализованное состояние, в котором структура равномерна по сечению и обеспечивается стабильность свойств при термообработке. Критические точки для стали 40Х составляют Ac1 = 743 °C, Ac3 = 782 °C, Ar3 = 730 °C и Ar1 = 693 °C. Эти значения используют при назначении температуры нагрева под закалку и контроле режима термообработки.

Марка 40Х чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. При изготовлении ответственных деталей из толстостенных заготовок рекомендуется контролировать содержание водорода в металле и соблюдать технологию медленного охлаждения после выплавки. Отпускная хрупкость проявляется при выдержке или медленном охлаждении в интервале температур 250–400 °C и может снизить ударную вязкость. Чтобы избежать этого явления, используют ускоренное охлаждение после отпуска или легируют сталь молибденом в рамках других марок, но для марки 40Х такая добавка не предусмотрена стандартом. Термообработку деталей назначают с учетом этих особенностей и требований рабочей документации.

Свариваемость и обработка

Сталь 40Х относится к трудносвариваемым материалам. Для получения качественного сварного соединения требуется предварительный подогрев до 200–300 °C и последующий отжиг или высокий отпуск сварного узла. Подогрев замедляет скорость охлаждения в околошовной зоне и снижает риск образования закалочных структур и трещин. После сварки назначают термообработку для снятия внутренних напряжений и выравнивания свойств металла шва и основного материала. Если конструкция не допускает термообработку всего узла, применяют местный отпуск или используют аналоги с лучшей свариваемостью. При выборе сварочных материалов учитывают химический состав стали и обеспечивают соответствие прочности и пластичности шва основному металлу после термообработки.

Механическая обработка круга из 40Х диаметром 20 мм выполняется в состоянии поставки или после нормализации. Для точения, фрезерования и сверления рекомендуется твердость не выше HB 229, что соответствует отожженному или нормализованному состоянию. После закалки обработка резанием затруднена и требует применения твердосплавного инструмента или предварительного отпуска до твердости, позволяющей выполнить финишные операции. Шлифование и доводку проводят после окончательной термообработки. Прокат класса точности В2 имеет меньшие отклонения по диаметру, что сокращает припуск на обработку и повышает выход годного при изготовлении деталей с жесткими допусками на размер.

Для обработки давлением, включая гибку, осадку, высадку и штамповку, сталь нагревают до температуры начала ковки 1200–1250 °C и заканчивают деформацию при температуре не ниже 800 °C. После горячей деформации заготовки охлаждают в соответствии с требованиями технологического процесса. Контролируемое охлаждение позволяет получить требуемую структуру и избежать дефектов, связанных с неравномерным распределением напряжений. Горячая деформация используется при изготовлении сложных по форме деталей или при переделе круглого проката в другие профили.

Диапазон диаметров и длина поставки

ГОСТ 2590-2006 предусматривает прокат диаметром от 5 до 270 мм включительно. Для текущего шаблона диаметр составляет 20 мм. Прокат диаметром до 9 мм изготовляют в мотках, свыше 9 мм в прутках мерной, кратной мерной или немерной длины. Длина мерного проката и кратность для кратномерного устанавливается по согласованию изготовителя и потребителя. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы предельных отклонений БД и ВД. Немерный прокат изготовляют длиной от 2 до 12 м, если иное не оговорено в заказе. Прокат ограниченной длины в пределах немерной длины поставляется по согласованию.

При выборе длины учитывают условия транспортировки, размеры заготовок под механическую обработку и требования производственного процесса. Для автоматизированных линий удобнее использовать прутки одной длины, для единичного производства допустим немерный прокат с последующей резкой в размер. Кривизна проката не должна превышать установленных стандартом норм и контролируется на участке длиной не менее 1 м. Класс кривизны указывают в заказе, если предъявляются повышенные требования к прямолинейности заготовки. Для деталей, изготавливаемых точением без правки, выбирают прокат с минимальной кривизной, для заготовок под штамповку или ковку этот параметр менее критичен.

Класс точности В2 определяет предельные отклонения по диаметру для проката 20 мм. Стандарт устанавливает несколько категорий точности: особо высокая А01, высокая А1, А2, А3, повышенная Б1 и обычная В1, В2, В3, В4, В5. Чем выше класс точности, тем меньше диапазон фактических размеров, что снижает потери металла при обработке и обеспечивает стабильность характеристик деталей в серийном производстве. Для ответственных узлов и деталей с минимальным припуском выбирают более высокий класс точности. Для заготовок с большим припуском под обработку достаточно обычной точности.

Масса одного метра проката диаметром 20 мм рассчитывается по формуле, учитывающей площадь поперечного сечения и плотность стали 7,85 г/см³. Фактическая масса партии может отличаться от расчетной в пределах, установленных стандартом, из-за допустимых отклонений по размеру, длине и плотности конкретной марки стали. При приемке продукции массу партии определяют взвешиванием или расчетом по фактическим размерам и длине проката. Расчетную массу используют для предварительной оценки потребности в материале и транспортных расходов.

Купить конструкционный круг 40Х

Компания Федерация металла предлагает круглый прокат из стали 40Х по ГОСТ 2590-2006 различных диаметров и классов точности. В наличии на складе в Екатеринбурге имеются прутки мерной и немерной длины. Подбор размера проката и согласование условий поставки проводится с учетом объема партии, требуемых характеристик и сроков изготовления. Для уточнения цены и наличия конкретного диаметра обратитесь к специалистам Федерация металла.