Легированный круг 12 мм 40ХН ГОСТ 2590-2006 В1 в Екатеринбурге

Легированный круг из 40ХН по ГОСТ 2590-2006 диаметром 12 мм класса точности В1 применяют для изготовления валов, осей, шестерен, шпинделей и других нагруженных деталей. Марка содержит 0,36–0,44% углерода, 1–1,4% никеля и 0,45–0,75% хрома. Сочетание легирующих элементов обеспечивает прочность 980 МПа и ударную вязкость 690 кДж/м² для прутка диаметром 25 мм после закалки и отпуска. Материал относится к конструкционным легированным сталям и подходит для деталей, работающих при динамических и вибрационных нагрузках.

Требования стандарта к геометрии проката

Стандарт устанавливает номинальные размеры, предельные отклонения, овальность, длину и кривизну для горячекатаного круга диаметром от 5 до 270 мм. Прокат диаметром свыше 9 мм изготовляют в прутках, до 9 мм включительно в мотках. Класс точности В1 определяет диапазон фактических размеров относительно номинального 12 мм. Овальность не превышает 75% суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. Диаметр измеряют на удалении от конца прутка, установленном стандартом. По длине прокат может быть мерным, кратной мерной длины, немерным, ограниченной длины. Плотность стали при расчёте справочной массы принята 7,85 г/см³. Документ задаёт систему размеров и допусков, а не одно фиксированное исполнение, поэтому при заказе учитывают диаметр, точность, форму поставки, длину и класс кривизны.

Механические свойства и прочность материала

Для прутка диаметром 25 мм по ГОСТ 4543-71 при температуре 20 °C предел кратковременной прочности составляет 980 МПа, предел пропорциональности 785 МПа, относительное удлинение 11%, относительное сужение 45%. Ударная вязкость достигает 690 кДж/м². Твердость после отжига составляет HB 10⁻¹ 207 МПа, для горячекатаного прутка по ГОСТ 10702-78 указана твердость HB 10⁻¹ 179 МПа. Критические точки материала: Ac₁ 735 °C, Ac₃ 768 °C, Ar₃ 700 °C, Ar₁ 660 °C, Mn 305 °C. Сталь относится к трудносвариваемым, чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. Для сварки предусмотрены предварительный подогрев до 200–300 °C и последующая термообработка. Эти характеристики относятся к указанному сортаменту и режиму испытаний.

Химический состав и легирующие элементы

Основу состава образуют углерод, кремний, марганец, никель и хром. Содержание углерода составляет 0,36–0,44%, кремния 0,17–0,37%, марганца 0,5–0,8%, никеля 1–1,4%, хрома 0,45–0,75%. Массовые доли серы ограничены до 0,035%, фосфора до 0,035%, меди до 0,3%. Никель повышает вязкость и прокаливаемость, хром усиливает твердость и стойкость к окислению. Углерод определяет прочность и способность к закалке. Кремний и марганец раскисляют расплав и влияют на структуру. Ограничение серы и фосфора снижает хрупкость и улучшает свариваемость. Приведённые диапазоны относятся к нормативному составу марки.

Физические свойства при разных температурах

Плотность материала при 20 °C составляет 7820 кг/м³, при 100 °C 7800 кг/м³, при 200 °C 7770 кг/м³, при 300 °C 7740 кг/м³, при 400 °C 7700 кг/м³. Коэффициент температурного расширения при 100 °C составляет 11,8·10⁻⁶ 1/°C, при 200 °C 12,3·10⁻⁶ 1/°C, при 300 °C 13,4·10⁻⁶ 1/°C, при 400 °C 14·10⁻⁶ 1/°C. Коэффициент теплопроводности при 100 °C равен 44 Вт/(м·°C), при 200 °C 43 Вт/(м·°C), при 300 °C 41 Вт/(м·°C), при 400 °C 39 Вт/(м·°C), при 500 °C 37 Вт/(м·°C). Эти данные используют при расчёте температурных деформаций, теплового расширения и проектировании деталей, работающих при нагреве.

Применение круглого проката из хромоникелевой стали

Материал применяют для осей, валов, шатунов, зубчатых колес, муфт, валов-шестерен, шпинделей, болтов, рычагов, штоков и цилиндров. В перечне также указаны валы экскаваторов и валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки. Эти изделия относятся к ответственным нагруженным деталям, для которых требуются повышенные прочность и вязкость. Область применения определяется характеристиками материала и условиями, приведенными в нормативной документации. Прокат подходит для деталей, работающих при вибрационных и динамических нагрузках. Марку используют после термической обработки: закалки с последующим отпуском для получения требуемого сочетания твердости и вязкости.

Обработка и технологические особенности

Сталь относится к трудносвариваемым. Для получения качественных сварных соединений предусмотрены предварительный подогрев до 200–300 °C при сварке и последующая термообработка, включая отжиг. Материал чувствителен к флокенам и склонен к отпускной хрупкости, поэтому технологические режимы выбирают с учётом этих особенностей. Для деталей, которые будут подвергаться шлифовке или точной механической обработке, важна однородность структуры и стабильность свойств по всему сечению. Обрабатываемость резанием зависит от твердости и состояния поставки. После закалки и отпуска материал приобретает повышенную прочность, но обработка становится сложнее. Для прутка класса точности В1 допустимые отклонения диаметра влияют на припуск, который нужно снять при механической обработке.

Выбор проката и условия поставки

При подборе проката сначала определяют требуемый диаметр, класс точности, форму поставки и длину. Для круглых заготовок диаметром 12 мм доступен горячекатаный прокат в прутках. Класс точности В1 устанавливает предельные отклонения размеров и геометрии. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы БД и ВД. Прокат может быть немерным, ограниченной длины. Стандарт также регулирует овальность, кривизну и место измерения диаметра. Масса партии рассчитывается по номинальным размерам и плотности 7,85 г/см³. Продукция сопровождается необходимыми сертификатами и технической документацией. Купить легированный круг из 40ХН диаметром 12 мм по ГОСТ 2590-2006 класса точности В1 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге.