Жаропрочный круглый пруток 22 мм из 40Х10С2М изготовлен по ГОСТ 2590-2006. Материал сохраняет высокие механические свойства при температурах до 600 °С и применяется для клапанов авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, а также крепежных деталей двигателей. Продукция выпускается в горячекатаный исполнении.
Марка 40Х10С2М и её характеристики
Сталь 40Х10С2М, также обозначаемая как 4Х10С2М и ЭИ107, относится к высоколегированным жаропрочным сталям мартенситного класса. Основу химического состава формируют углерод (0,35-0,45%), кремний (1,9-2,6%) и хром (9-10,5%). Также в составе присутствуют марганец (до 0,8%), никель (до 0,6%), молибден (0,7-0,9%), титан (до 0,2%) и медь (до 0,3%). Для серы и фосфора установлены предельные значения до 0,025% и до 0,03% соответственно.
Критические точки материала: Ac1 составляет 810 °С, Ac3 или Acm составляет 950 °С, Ar3 или Arcm составляет 845 °С, Ar1 составляет 700 °С. Материал не чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости. При длительной выдержке при 500 °С и особенно при 600 °С ударная вязкость заметно снижается.
Механические свойства стали 40Х10С2М
При температуре 20 °С для прутка диаметром 60 мм указаны предел кратковременной прочности 930 МПа, предел пропорциональности 735 МПа, относительное удлинение после разрыва 10% и относительное сужение 35%. Ударная вязкость KCU составляет 200 кДж/м² при термической обработке: закалка при 1010-1050 °С на воздухе и отпуск при 720-780 °С в масле.
Физические показатели приведены для температур от 20 до 800 °С. Модуль упругости первого рода уменьшается с 2,14 при 20 °С до 1,29 при 800 °С. Плотность составляет 7620 кг/м³ при 20 °С и 7430 кг/м³ при 800 °С. Удельная теплоемкость возрастает с 906 Дж/(кг·град) при 100 °С до 1216 Дж/(кг·град) при 700 °С. Удельное электросопротивление при повышении температуры также увеличивается.
Стандарт ГОСТ 2590-2006 и требования к прокату
ГОСТ 2590-2006 устанавливает сортамент круглого стального горячекатаного проката. Документ определяет номинальные диаметры, предельные отклонения, площадь поперечного сечения, массу одного метра, варианты длины и требования к геометрии изделий. Стандарт распространяется на прокат круглого сечения диаметром от 5 до 270 мм включительно.
Изделия подразделяют по точности прокатки, длине, группам предельных отклонений по длине и классам кривизны. По точности предусмотрены особо высокая категория А01, высокая А1, А2, А3, повышенная Б1 и обычная В1, В2, В3, В4, В5. Конкретное обозначение связано с установленными для диаметра отклонениями.
По длине прокат может быть мерным, кратной мерной длины, немерным, ограниченной длины, а также поставляться в мотках. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы БД и ВД. Прокат диаметром до 9 мм включительно изготовляют в мотках, свыше 9 мм, как правило, в прутках. Иное исполнение допускается по согласованию изготовителя с потребителем.
Геометрические параметры и контроль качества
Для каждого номинального диаметра в таблице стандарта приведены площадь поперечного сечения и масса 1 м длины. Для части диапазона также установлены предельные отклонения, зависящие от точности прокатки. Плотность стали при расчёте справочной массы принята равной 7,85 г/см³.
Овальность не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка или мотка, установленном стандартом. Эти параметры проверяют при приемке продукции и сопоставляют с требованиями проектной документации.
Применение жаропрочного круглого проката
Основная область применения связана с деталями двигателей, работающими при повышенной температуре. В справочных данных отдельно указаны клапаны авиадвигателей, клапаны автомобильных и тракторных дизельных двигателей и крепежные детали двигателей. Такое назначение связано с сочетанием жаропрочности и механических свойств, зафиксированных для материала.
При выборе проката для конкретной детали ориентируются на назначение изделия, требуемый сортамент и предусмотренную термическую обработку. Свариваемость материала обозначена как трудносвариваемая. Для получения качественных сварных соединений требуется подогрев до 200-300 °С во время сварки и термическая обработка после нее, включая отжиг.
Термическая обработка и технология изготовления
Режим термической обработки включает закалку при 1010-1050 °С на воздухе и отпуск при 720-780 °С в масле. Такая обработка обеспечивает заданные механические свойства при комнатной и повышенной температуре. Конкретный режим сопоставляют с нормативными данными на выбранный прокат и требованиями технической документации на изготавливаемую деталь.
Для сортового и фасонного проката в справочных данных приведены ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75 и ГОСТ 8559-75. Для листов и полос указаны ГОСТ 103-2006 и ГОСТ 4405-75. Выбор нормативного документа зависит от вида проката и назначения детали.
Горячекатаное исполнение и его особенности
Прокат горячекатаный изготавливают методом горячей прокатки. Этот способ производства обеспечивает формирование структуры материала и геометрических параметров изделия в соответствии с требованиями стандарта. Горячекатаный прокат подходит для последующей механической обработки, термической обработки и изготовления деталей с заданными эксплуатационными свойствами.
При заказе материала сначала сопоставляют назначение детали с видом проката и нормативным документом. Для жаропрочного круглого проката диаметр 22 мм является одним из параметров, определяющих массу, площадь сечения и возможность применения для конкретной заготовки. Размер выбирают с учетом припусков на механическую обработку и требований чертежа детали.
Купить жаропрочный круглый пруток в Екатеринбурге
Компания Федерация металла предлагает круглый жаропрочный прокат из 40Х10С2М по ГОСТ 2590-2006. Продукция сопровождается необходимыми сертификатами и технической документацией. Для подбора проката нужного диаметра и уточнения условий поставки обращайтесь к специалистам компании. Возможна организация доставки в Екатеринбург и другие регионы.