40Х представляет собой конструкционную легированную хромистую сталь для деталей, которым требуется повышенная прочность после соответствующей термической обработки. В справочных данных для этой марки указаны оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси и втулки. Материал также встречается в ассортименте труб, кругов, прутков, листов, полос, шин, квадратов и шестигранников.
Как расшифровать марку и оценить свойства стали 40Х?
Обозначение относится к хромистой конструкционной легированной стали. Массовая доля углерода находится в диапазоне 0,36–0,44%, а хрома, основного легирующего элемента, содержится 0,8–1,1%. Кремний и марганец нормируются в пределах 0,17–0,37% и 0,5–0,8% соответственно. Никель и медь допускаются до 0,3% каждый, содержание серы и фосфора ограничивается значением до 0,035%.
По технологическим свойствам сталь относится к трудносвариваемым материалам. Она чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости, поэтому режим обработки и требования к конкретному изделию определяют по соответствующей нормативной документации. Критические точки в исходных данных приведены как Ac1 = 743 °C, Ac3 (Acm) = 782 °C, Ar3 (Arcm) = 730 °C и Ar1 = 693 °C.
- Химический состав контролируют по углероду, кремнию, марганцу, никелю, сере, фосфору, хрому и меди.
- Для сварных соединений в справочном материале указаны подогрев до 200–300 °C во время сварки и последующий отжиг как дополнительные операции для трудносвариваемой стали.
- Чувствительность к флокенам и склонность к отпускной хрупкости учитывают при назначении технологического процесса.
- Механические показатели зависят от вида проката, его размера и режима термической обработки.
- Сопоставлять значения можно только внутри одного вида поставки и при одинаковых условиях испытаний.
В каком сортаменте поставляется материал?
В связанных категориях каталога марка представлена в виде бесшовных горячедеформированных и холоднодеформированных труб, цельнотянутых и котельных труб, а также труб из легированной стали. Для сортового проката доступны круги, калиброванные круги, квадраты, калиброванные квадраты, круглые, квадратные и шестигранные прутки, калиброванные прутки и шестигранники горячекатаного или конструкционного типа.
Отдельные позиции включают горячекатаные и холоднокатаные листы, конструкционные листы, горячекатаные полосы, стальные шины, оцинкованные круги, прутки и трубы. Набор категорий показывает, что материал встречается в разных формах проката, но конкретные показатели нельзя переносить с одной формы на другую без учёта стандарта и условий поставки.
| Вид поставки или изделия | Нормативные документы и данные | Показатели из справочника |
|---|
| Трубы | ГОСТ 8731-87 | Предел прочности 657 МПа, относительное удлинение 9% |
| Трубы холоднодеформированные | ГОСТ 8733-74 | Предел прочности 618 МПа, относительное удлинение 14% |
| Пруток | ГОСТ 4543-71, диаметр 25 мм | Предел прочности 980 МПа, предел текучести 785 МПа, удлинение 10%, сужение 45% |
| Пруток после термической обработки | Закалка 860 °C, масло; отпуск 500 °C, вода | Ударная вязкость KCU 590 кДж/м² |
| Твердость после отжига | ГОСТ 4543-71 | HB 10-1 = 217 МПа |
| Горячекатаный пруток | ГОСТ 10702-78 | HB 10-1 = 179 МПа |
Приведённые цифры относятся к указанным в документе видам продукции и режимам. Для труб, холоднодеформированных труб и прутка значения различаются, поэтому форма проката и нормативный документ должны быть известны до сравнения характеристик. Для прутка дополнительно приведены результаты после закалки и отпуска, включая ударную вязкость.
Подберите прокат 40Х в нужной форме
В каталоге можно перейти к изделиям из этой марки через разделы круглого и калиброванного проката, квадратов, шестигранников, полос, шин, листов и бесшовных труб. На странице конкретной категории доступны сведения именно для соответствующего вида изделия, его стандарта и сортамента.
Химический состав и физические характеристики
В таблице состава углерод указан в пределах 0,36–0,44%, кремний 0,17–0,37%, марганец 0,5–0,8%, хром 0,8–1,1%. Никель и медь допускаются до 0,3%, сера и фосфор до 0,035%. Эти значения описывают заданный диапазон содержания элементов, а не результаты анализа каждой отдельной партии.
| Температура, °C | Модуль упругости E, МПа | Теплопроводность, Вт/(м·град) | Плотность, кг/м3 | Удельное сопротивление R, Ом·м |
|---|
| 20 | 2,14 × 105 | не указано | 7820 | не указано |
| 100 | 2,11 × 105 | 46 | 7800 | 285 × 10-9 |
| 300 | 2,03 × 105 | 42,3 | 7740 | 425 × 10-9 |
| 500 | 1,76 × 105 | 35,6 | 7670 | 642 × 10-9 |
| 700 | 1,43 × 105 | 28,8 | 7590 | 936 × 10-9 |
С повышением температуры от 100 до 700 °C в приведённых данных снижаются модуль упругости и плотность, а удельное электрическое сопротивление растёт. Теплопроводность также уменьшается. При инженерных расчётах используют значения для нужной температуры и уточняют, к какому состоянию материала относится конкретная таблица.
Нормативные документы и зарубежные обозначения
Для поковок в документе указан ГОСТ 8479-70. Для сортового и фасонного проката приведены ГОСТ 1133-71, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006. Для отдельных вариантов сортового проката также указаны ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 14955-77.
Для листов и полос в справочнике перечислены ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 82-70 и ГОСТ 1577-93. Для стальных труб указаны ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75, ГОСТ 7909-56, ГОСТ 23270-89, ГОСТ 24950-81 и ГОСТ 53383-2009. Среди зарубежных обозначений приведены, в частности, 41Cr4, 42Cr4, 5140 и 40Cr, но соответствие конкретного изделия устанавливают по требованиям применяемого стандарта, а не только по сходству названий.
Выберите стандарт и форму поставки
Для заказа или технического подбора сначала определяют вид продукции, затем сверяют нормативный документ, размер, состояние поставки и доступные показатели. Такой порядок нужен потому, что свойства труб, прутков, листов и других изделий в справочных таблицах приведены раздельно.