Ст40: состав, свойства, стандарты и применение стали

Ст40, обозначенная в справочных данных также как материал 40, является конструкционной углеродистой качественной сталью. В документации для нее приведены химический состав, критические точки, технологические характеристики, механические и физические свойства, а также перечень видов поставки и нормативных документов. Материал применяют для труб, поковок, крепежных деталей, валов, дисков, роторов, фланцев, зубчатых колес и втулок, предназначенных для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 °C.

Назначение и особенности конструкционной стали

Область применения материала охватывает детали и заготовки, для которых в справочной документации предусмотрены разные виды проката, трубной продукции и изделий, получаемых обработкой металлов давлением. В перечне прямо указаны поковки, трубы, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса и втулки.

Для стали указаны заменители 35, 45 и 40г. При работе с обозначением 40 требуется учитывать возможную путаницу с титановым сплавом, который выпускают по ОСТ 1-92077-91 и который в марочнике обозначен как 40(dubl). Эти сведения относятся к идентификации материала, а не к его химическому составу или механическим характеристикам.

Химический состав, критические точки и технологические свойства

Основу состава образуют углерод, кремний и марганец. Содержание никеля, серы, фосфора, хрома, меди и мышьяка задано предельными значениями. Диапазоны приведены в процентах по данным справочного документа.

Критические точки материала составляют: Ac1 = 724 °C, Ac3 (Acm) = 790 °C, Ar3 (Arcm) = 760 °C и Ar1 = 680 °C. Сталь ограниченно свариваемая, не чувствительна к флокенам и не склонна к отпускной хрупкости. В справочных обозначениях механических характеристик предел кратковременной прочности указан как σв, предел пропорциональности или текучести для остаточной деформации как σт, относительное удлинение как δ5, а относительное сужение как ψ.

• Плотность при 20 °C составляет 7850 кг/м³.
• Модуль упругости первого рода при 20 °C указан как 2,13 × 10⁵ МПа.
• Теплопроводность при 20 °C составляет 51,5 Вт/(м·град).
• Удельная теплоемкость при 20 °C приведена как 483 Дж/(кг·град).
• Удельное электросопротивление при 20 °C составляет 160 × 10^-9 Ом·м.
• Коэффициент линейного расширения при 20 °C указан как 11 × 10^-6 1/град.

Механические свойства и выбор вида поставки

Значения механических характеристик зависят от вида продукции, размера и состояния материала. Для листа, труб, прутка, проката, ленты и полосы в документе приведены отдельные показатели. Поэтому при подборе позиции нужно сопоставлять не только марку, но и форму поставки, нормативный документ, размер и состояние металла.

Для проката по ГОСТ 1050-88 отдельно приведены показатели для нагартованного и отожженного состояния. Предел прочности нагартованного проката составляет 610 МПа, относительное удлинение равно 6%, для отожженного проката указаны 510 МПа и 14% соответственно. Для калиброванного прутка приведен предел прочности 590 МПа, а для ленты значения составляют 440–690 МПа в отожженном и 690–1030 МПа в нагартованном состоянии.

Твердость по Бринеллю также связана с видом поставки и состоянием металла. Для термообработанного листа указано HB 10^-1 = 167 МПа, для калиброванного нагартованного проката 241 МПа, для горячекатаного проката 217 МПа, для калиброванного отожженного проката 197 МПа, для горячекатаного отожженного проката 187 МПа.

Практическое использование и нормативные требования

При заказе или подборе материала сначала определяют форму изделия, затем сверяют соответствующий раздел поставки и нормативный документ. Для поковок в перечне указан ГОСТ 8479-70. Сортовой и фасонный прокат, листы, полосы, ленты, трубы и проволока распределены по отдельным группам, поэтому один и тот же материал может сопровождаться разными стандартами в зависимости от вида продукции.

В документации перечислены ГОСТ 8319.0-75, 9234-74, 1133-71, 11474-76, 2879-2006, 2591-2006 и 2590-2006 для отдельных видов сортового и фасонного проката. Для листов и полос приведены ГОСТ 103-2006, 14918-80, 82-70, 19903-74, 16523-97, 4041-71, 4405-75 и 1577-93. Для лент указаны ГОСТ 3560-73, 2284-79 и 10234-77, для труб и соединительных частей ГОСТ 20295-85, 24950-81 и 3262-75, для проволоки ГОСТ 1526-81, 792-67, 5663-79, 3920-70, 9850-72, 3110-74, 7372-79, 9389-75, 26366-84 и 17305-91.

Прокат Ст40 в ассортименте

В каталоге материал представлен в нескольких категориях продукции. К нему относятся листы холоднокатаные и горячекатаные, лист конструкционный, круг стальной, конструкционный круг, круглые стальные прутки, конструкционная полоса, конструкционная шина и оцинкованная труба.

Перед переходом к конкретной позиции сопоставьте название категории с требуемой формой поставки. Для технической проверки доступны справочные сведения по составу, свойствам и нормативам, а параметры конкретного изделия определяются его видом, размером и состоянием, указанными в соответствующей карточке.