Характеристика материала.Сталь 40Х.
Марка |
Сталь 40Х |
Классификация |
Сталь конструкционная легированная.Хромистая |
Заменитель |
Сталь 45Х ,сталь 38ХА ,сталь 40ХН ,сталь 40ХС ,сталь 40ХФА ,сталь 40ХГТР |
Прочие обозначения |
|
Иностранные аналоги |
AISI 5135,AISI 5135 H,AISI 5140,AISI 5140 H |
Применение |
оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности. |
Видпоставки |
|
Обработка металлов давлением. Поковки: | ГОСТ 8479-70 |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88 |
Листы и полосы | ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 19903-74 |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77 |
Листы и полосы | ГОСТ 1577-93 |
Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 13663-86 |
Химический состав в % материала 40Х
С |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
0,36-0,44 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | до 0,3 | до 0,035 | до 0,035 | 0,8-1,1 | до 0,3 |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 743 |
Ac3 | 815 |
Ar3 | 730 |
Ar1 | 693 |
Mn | 325 |
Механические свойства стали 40Х
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
Пруток ГОСТ 4543-71 | |||||||
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло
|
25 | 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | |
Поковка ГОСТ 8479-70 |
|||||||
Нормализация. КП 245 | 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 34 | 143-179 |
Нормализация. КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 |
Закалка, отпуск. КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 |
Нормализация. КП 315 | <100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 | |
Закалка, отпуск. КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 29 | 167-207 |
500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 29 | 167-207 | |
Нормализация. КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 |
100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 | |
Закалка, отпуск. КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
Закалка, отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 | |
300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 49 | 187-229 | |
Закалка, отпуск. КП 440 | <100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 59 | 197-235 |
100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 | |
Закалка, отпуск. КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 |
100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/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 отожженный. 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 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
Закалка 850 °С, вода | ||||||
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 в зависимости от сечения
t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/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 |
Технологические свойства
Температура ковки | Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
Свариваемость | трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, σв = 610 МПа Kν тв.спл. = 0.20, Kν б.ст. = 0.95. |
Склонность к отпускной способности | склонна |
Флокеночувствительность | чувствительна |
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
Состояние поставки, термообработка | +20 | -25 | -40 | -70 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С. | 160 | 148 | 107 | 85 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. | 91 | 82 | 54 |
Предел выносливости
σ-1, МПа | τ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
363 | 1Е+6 | 690 | |||
470 | 1Е+6 | 940 | |||
509 | 960 | 870 | |||
333 | 240 | 5Е+6 | 690 | ||
372 | Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. |