Приводные механизмы
нет
8-800-700-01-76 По России звонок бесплатный
8(4912)99-53-40 Телефон в Рязани
prombirga@mail.ru

Сталь 40Х.

18.06.2016

Применение легированной Стали 40Х при производстве валов и зубчатых колёс редукторов.

Сталь 40Х. Применение в производстве.

Сталь 40Х является конструкционной углеродистой легированной сталью. После закалки и соответствующего отпуска, Сталь 40Х приобретает высокую прочность при одновременном сохранении достаточной пластичности, позволяющей применять её при производстве валов-шестерен первой ступени редукторов типа РМ, таких как редуктор РМ 250, редуктор РМ 350, редуктор РМ 750, редуктор РМ 850 и редуктор РМ 1000. Также из Стали 40Х изготовлены зубчатые колёса редукторов типа Ц2Н. Это редуктор Ц2У 400, редуктор Ц2Н 450, редуктор Ц2Н 500, редуктор Ц2Н 630 и редуктор Ц2Н 710. Все подробные характеристики этих механизмов приведены в нашем каталоге.

Химический состав стали.

Основные показатели химического состава Стали 40Х оговорены в её маркировке – от 0,36 до 0,44%, а буква Х означает присутствие легирующего элемента – хрома, доля которого в составе от 0,8 до 1,1%. Ниже приведён полный состав:

  • железо (Fe) – до 97%;
  • кремний (Si) – от 0,17 до 0,37%;
  • марганец (Mn) – от 0,5 до 0,8%;
  • никель (Ni) – до 0,3%;
  • сера (S) – до 0,035%;
  • фосфор (P) – до 0,035%;
  • хром (Cr) – от 0,8 до 1,1%;
  • медь (Cu) – lдо 0,3%;

Существующие ГОСТы на Сталь 40Х.

Ввиду большого разнообразия существующего проката и заготовок из Стали 40Х, качество и характеристики всего выпускаемого ассортимента регламентируются следующими ГОСТами:

  • круг Саль 40Х ГОСТ 2590-2006 (ГОСТ 2590-88) круг (пруток) стальной горячекатаный;
  • круг Сталь 40Х ГОСТ 7417-75 круг (пруток) калиброванный;
  • круг Сталь 40Х ГОСТ 14955-77 круг (пруток) со специальной отделкой поверхности (серебрянка);
  • шестигранник Сталь 40Х ГОСТ 2879-2006 (ГОСТ 2879-88) шестигранник горячекатаный;
  • шестигранник Сталь 40Х ГОСТ 8560-78 шестигранник калиброванный;
  • лист Сталь 40Х ГОСТ 19903-74 прокат листовой горячекатаный;

Сталь 40Х. Механические свойства.

ГОСТ Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа)  σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) НВ, не более
4543-71  Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло  25    780  980  10  45  59   
8479-70 Поковки: 500-800 245 245 470 15 30 34 143-179
нормализация 300-500 275 275 530 15 32 29 156-197
 закалка, отпуск  500-800 275 275  530  13  30  29  156-197 
нормализация до 100 315 315 570 17 38 39 167-207
100-300 14 35 34
закалка, отпуск 300-500 315 315 570 12 30 29 167-207
500-800 11 30 29
нормализация до 100 345 345 590 18 45 59 174-217
100-300 345 17 40 54
300-500   14 38 49
закалка, отпуск до 100 395 395 615 17 45 59 187-229
100-300 15 40 54
300-500 13 35 49

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ4 (%) ψ % KCU (кДж / м2) HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200 490 655 15 45 59 212-248
201-300 440 635 14 40 54 197-235
301-500 345 590 14 38 49 174-217

Механические свойства Стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) HB
200 1560 1760 8 35 29 552
300 1390 1610 8 35 20 498
400 1180 1320 9 40 49 417
500 910 1150 11 49 69 326
600 720 860 14 60 147 265

Механические свойства при повышенных температурах

Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С
200 700 880 15 42 118
300 680 870 17 58  
400 610 690 18 68 98
500 430 490 21 80 78
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожжённый. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
700 140 175 33 78 -
800 54 98 59 98
900 41 69 65 100
1000 24 43 68 100
1100 11 26 68 100
1200 11 24 70 100

Предел выносливости

σ-1, МПА J-1, мПа n Состояние стали
363 240 106  σв=690 МПа
470 106 σв=690 МПа
509 5*106 σ0,2=690 МПа, σв=690 МПа
333 σв=690 МПа
372 Закалка 860 °С, масло, отпуск 550 °С

Ударная вязкость Стали 40Х KCU (Дж/см.кв.)

 Т= +20 °С Т= -25 °С Т= -40 °С Т= -70 °С Термообработка
 160 148 107 85 Закалка 850 °С, масло, отпуск 650 °С
91 82 54 Закалка 850 °С, масло, отпуск 580 °С

Прокаливаемость стали по ГОСТ 4543-71

Расстояние от торца, мм Примечание
1,5 4,5 6 7,5 10,5 13,5 16,5 19,5 24 30 Закалка 860 °С
 20,5-60,5 48-59  45-57,5  39,5-57  35-53,5  31,5-50,5  28,5-46  27-42,5 24,5-39,5  22-37,5 Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Физические свойства Стали 40Х

T (Град) E 10- 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 2,14     7820   210
100 2,11 11,9 46 7800 466 285
200 2,06 12,5 42.7 7770 508 346
300 2,03 13,2 42.3 7740 529 425
400 1,85 13,8 38.5 7700 563 528
500 1,76 14,1 35.6 7670 592 642
600 1,64 14,4 31.9 7630 622 780
700 1,43 14,6 28,8 7590 634 936
800 1,32   26 7610 664 1100
900     26,7 7560   1140
1000     28 7510   1170
1100     28,8 7470   120
1200       7430   1230

Расшифровка сокращённых обозначений

σв

временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

σ0,05

предел упругости, МПа

σ0,2

предел текучести условный, МПа

δ5, δ4, δ10

относительное удлинение после разрыва, %

σсж0,05 сж

предел текучести при сжатии, МПа

ν

относительный сдвиг, %

предел кратковременной прочности, МПа

ψ

относительное сужение, %

KCU

ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2

sT

предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа

HB

твердость по Бринеллю

HV

твердость по Виккерсу

HRCэ

твердость по Роквеллу, шкала С

HRB

твердость по Роквеллу, шкала В

HSD

твердость по Шору

ε

относительная осадка при появлении первой трещины, %

предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

σизг

предел прочности при изгибе, МПа

Образцы продукции из стали 40Х.

Ниже приводим образцы некоторой продукции, изготавливаемой нашей организацией из стали 40Х.

Читайте также
Товар добавлен в корзину
к началу