Конструкционный круг из 40Х диаметром 250 мм изготовлен по ГОСТ 2590-2006 с классом точности В3. Этот прокат применяют для изготовления деталей, которым требуется повышенная прочность после термической обработки. Марка 40Х представляет собой конструкционную легированную хромистую сталь с содержанием углерода 0,36–0,44% и хрома 0,8–1,1%. Материал подходит для валов, осей, вал-шестерен, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, губчатых венцов, болтов, полуосей и втулок.
Характеристики марки 40Х
Химический состав включает углерод 0,36–0,44%, кремний 0,17–0,37%, марганец 0,5–0,8% и хром 0,8–1,1%. Никель и медь допускаются до 0,3% каждый, сера и фосфор ограничиваются значением до 0,035%. Критические точки составляют Ac1 = 743 °C, Ac3 = 782 °C, Ar3 = 730 °C и Ar1 = 693 °C.
Сталь относится к трудносвариваемым материалам, чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. Для сварных соединений требуется подогрев до 200–300 °C во время сварки и последующий отжиг. Механические показатели зависят от размера проката и режима термической обработки.
Для прутка диаметром 25 мм по ГОСТ 4543-71 справочные данные указывают предел прочности 980 МПа, предел текучести 785 МПа, удлинение 10% и сужение 45%. После закалки при 860 °C в масле и отпуска при 500 °C в воде ударная вязкость KCU составляет 590 кДж/м². Твердость после отжига HB 10⁻¹ = 217 МПа, для горячекатаного прутка по ГОСТ 10702-78 твердость HB 10⁻¹ = 179 МПа.
Требования ГОСТ 2590-2006
Стандарт устанавливает сортамент круглого горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм. Документ определяет номинальные диаметры, предельные отклонения, площадь поперечного сечения, массу одного метра, варианты длины и требования к геометрии изделий. Изделия подразделяют по точности прокатки, длине, группам предельных отклонений по длине и классам кривизны.
По точности прокатки предусмотрены особо высокая категория А01, высокая А1, А2, А3, повышенная Б1 и обычная В1, В2, В3, В4, В5. Овальность не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. Площадь сечения и масса одного метра рассчитываются по номинальным размерам при плотности стали 7,85 г/см³.
По длине прокат может быть мерным, кратной мерной длины, немерным, ограниченной длины, а также поставляться в мотках. Прокат диаметром до 9 мм включительно изготовляют в мотках, свыше 9 мм — в прутках. Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка или мотка, установленном стандартом.
Класс точности В3
Класс точности В3 определяет допустимые отклонения размеров и геометрии круглого проката от номинальных значений. Параметр показывает, насколько строго контролируются диаметр, форма сечения и стабильность размеров по длине изделия. От выбранного класса зависят припуск на последующую обработку, возможность получения заданного размера без значительного снятия металла, точность сопряжения деталей и повторяемость результата.
Обозначения В1, В2, В3, В4, В5 относятся к обычной точности прокатки. Для изделий, которые будут подвергаться механической обработке, изготовлению деталей и сборке узлов, выбирают класс точности с учётом рабочих чертежей, технических условий и фактических требований к размеру. Конкретный выбор зависит от назначения изделия, требований к посадке и способа обработки.
Диаметр 250 мм
Диаметр 250 мм входит в основной размерный ряд круглого горячекатаного проката по ГОСТ 2590-2006. Для каждого номинального диаметра в таблице стандарта приведены площадь поперечного сечения и масса 1 м длины. Эти данные используют при проверке соответствия фактического изделия заявленному размеру и при ориентировочном расчёте массы партии.
При заказе учитывают диаметр, требуемую точность, форму поставки, длину, класс кривизны и группу отклонений. Для промежуточных размеров, плюсовых отклонений, нестандартной длины и отдельных вариантов контроля требуется согласованная спецификация. Конкретные предельные отклонения по диаметру зависят от точности прокатки и размера изделия.
Физические свойства при различных температурах
С повышением температуры от 100 до 700 °C для 40Х снижаются модуль упругости и плотность, а удельное электрическое сопротивление растёт. При 100 °C модуль упругости составляет 2,11 × 10⁵ МПа, теплопроводность 46 Вт/(м·град), плотность 7800 кг/м³, удельное сопротивление 285 × 10⁻⁹ Ом·м.
При 300 °C модуль упругости снижается до 2,03 × 10⁵ МПа, теплопроводность до 42,3 Вт/(м·град), плотность до 7740 кг/м³, удельное сопротивление возрастает до 425 × 10⁻⁹ Ом·м. При 500 °C модуль упругости составляет 1,76 × 10⁵ МПа, теплопроводность 35,6 Вт/(м·град), плотность 7670 кг/м³, удельное сопротивление 642 × 10⁻⁹ Ом·м.
При 700 °C модуль упругости снижается до 1,43 × 10⁵ МПа, теплопроводность до 28,8 Вт/(м·град), плотность до 7590 кг/м³, удельное сопротивление возрастает до 936 × 10⁻⁹ Ом·м. При инженерных расчётах используют значения для нужной температуры и уточняют, к какому состоянию материала относится конкретная таблица.
Нормативные документы
Для круглого проката из 40Х применяются ГОСТ 1133-71, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 14955-77. Для поковок указан ГОСТ 8479-70.
Среди зарубежных обозначений марки приведены 41Cr4, 42Cr4, 5140 и 40Cr, но соответствие конкретного изделия устанавливают по требованиям применяемого стандарта. Для сортового проката свойства контролируют по нормативному документу, размеру, состоянию поставки и доступным показателям.
Купить конструкционный круг из 40Х диаметром 250 мм по ГОСТ 2590-2006 класса точности В3 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Для уточнения наличия, стоимости и условий поставки свяжитесь с нами по телефону +7 (343)343-30-84 или электронной почте zakaz@fedmet.ru.