Марка стали 40ХН, легированная
Легированная сталь 40ХН с преобладающим содержанием Ni и Cr в качестве доп компонент состава принадлежит к конструкционному классу. Она применяется для производства устойчивых к износу компонент с высочайшей ответственностью, применяемых в машиностроительной отрасли и строительстве. Благодаря хромоникелевому составу обеспечивается устойчивость к коррозии и симпатичный железный колер.
Легирование положительно сказывается на уменьшении истираемости в процессе использования, улучшению свойства пайки, штампования и мехобработки. Устойчивость к наружным действиям и маленькая стоимость стали причинами высочайшей популярности сплава.
Расшифровка и состав
Расшифровка стали 40ХН дозволяет получить основную информацию о хим составе:
- углерод – 0,4%;
- хром – 0,4%;
- никель – 1%.
Согласно нормативному документу на данный продукт, в состав стали 40ХН входят составляющие:
- Ni – 1,2±0,2%;
- Mg – 0,65±0,15%;
- Cr – 0,6±0,15%;
- C – 0,4±0,04%;
- Si – 0,27±0,1%;
- S — наименее 0,035%;
- P – наименее 0,035%.
Область внедрения
Высочайшие эксплуатационные свойства разрешают употреблять сплав для производства деталей и устройств, применяемых в машиностроительной отрасли и индустрии, также подверженных металлообработке. К главным элементам на базе состава относятся:
- составляющие для соединения и крепежные детали;
- рычажные, шатунные и штоковые механизмы;
- шестерни;
- валки для прокатки;
- оси, валы, цилиндры;
- составляющие с высочайшей прочностью и устойчивостью к износу.
Применение стали 40ХН не ограничивается, если изделия будут подвергаться вибрационным, динамическим и ударным перегрузкам. Это дозволяет употреблять сплав для получения оборудования и узлов агрегатов, которые будут эксплуатироваться в сложных критериях.
К особенностям сплава относится сложность при разработке сварных соединений. Для этого может употребляться:
- аргонно-дуговая под флюсом;
- электрошлаковая;
- ручная дуговая сварка.
При всем этом будет нужно за ранее подогреть изделие, опосля что обработать механическим методом.
Технические свойства
К главным чертам стали 40ХН относятся:
ударная вязкость | 780 кДж/м 2 ; |
относительное сужение | 50%; |
относительное удлинение на отрыв | 12%; |
противодействие на отрыв | 690 МПа; |
твердость | 207 МПа; |
плотность | 7,82 т/м 3 . |
Сплав склонен к хрупкому разрушению, флокеночувствителеный, трудносвариваемый.
Воздействие легирующих частей и примесей на характеристики стали
Хром употребляется в качестве 1-го из основных компонент состава. Его основная функция – повышение прокаливаемости сплава. В этом случае идет речь о глубине закаленной зоны, которая исчисляется от поверхности детали до слоя, представленного на 50% мартенситом и на 50% трооститом. Полная прокаливаемость легированной стали 40ХН обеспечивает улучшение механических черт, в том числе понижение склонности к хрупкому разрушению, уменьшению порога хладноломкости, увеличение работоспособности при возникновении трещинок по сопоставлению с обыкновенной сталью. Полоса прокаливаемости опосля нормализации и закалке (t = 850 С) представлена на рисунке:
При повышении количества Cr обеспечивается рост твердости, что обосновано стойкостью переохлажденного аустенита к распаду.
Никель и феррум способны растворяться друг в друге, они имеют близкое размещение кристаллических решеток. Никель не относится к группе карбидообразующих частей, а находится в жестком растворе в феррите либо аустените, что увеличивает крепкость и вязкость феррита. Он предназначен для понижения хладноломкости легированной стали 40ХН, при содержании в составе всего 1% Ni обеспечивается уменьшение данного показателя в 20 тыщ раз. При всем этом увеличивается упругость, миниатюризируется размер зерна, улучшается прокаливаемость и технические свойства, понижается коррозионная активность. Никель является раскислителем, потому наращивает плотность стали. При содействии с колченогом улучшается тепловое упрочнение, увеличивается ударная вязкость и усталостная крепкость. При предстоящем увеличении концентрации хим элемента понижаются магнитные характеристики, увеличивается устойчивость к коррозии и действию больших температур.
Сера возникает в составе сплава из-за содержания ее в руде. При обычных критериях она фактически не растворяется в феррите, потому встречается в соединениях с железом, марганцем либо легирующими элементами. При нагревании материала происходит распространение ее в феррите и аустените в допустимых количествах: при температуре 913 градусов – 0,02%, при 1365 градусах – 0,05% соответственно. Если сера находится в сплаве в составе сульфида железа, то это может привести к красноломкости и горячеломкости. Хим элемент не оказывает деяния на прочностные свойства стали 40ХН, но сказывается на анизотропии в обоих направлениях при прокатке. Ударная вязкость снижается в поперечном направлении, но увеличивается вдоль. Это обосновано повышением полосчатости ферритно-перлитного строения в итоге вытянутой формы серосодержащих соединений.
Стальная руда содержит фосфор, который опосля обработки перебегает в сталь. Его растворимость в феррите и аустените довольно высочайшая, потому он находится в жестком растворе и оказывает воздействие на свойства данных состояний. Негативное действие компонента усиливается за счет подверженности ликвации, что приводит к повышению прочности во вред хладноломкости. Предел текучести при маленьком содержании хим элемента увеличивается на 20-30 МПа, а хладноломкость – на 20-25 градусов.
Стоимость
Стоимость стали 40ХН зависит от ряда причин:
- животрепещущих предложений производителей;
- расходов на доставку и хранение;
- свойства обработки поверхности;
- черт сплава;
- типа проката.
Также немаловажную роль играют размер заказа и метод закупки. Реализация продукции осуществляется на вес.
Сортамент
Обширное распространение марки стали 40ХН дозволяет получать разные прокатные элементы:
- полосы;
- полые цилиндры;
- шестигранники;
- квадраты;
- круги и прутки.
По мере необходимости можно заказать нужный профиль необычной формы у производителя. Такие элементы, как фасонки, трубы и листы не делаются.
Аналоги
Аналогами стали 40ХН российского производства являются 38ХГН, 30ХГВТ, 45ХН, 40ХНМ, 50ХН.
К зарубежным соперникам относятся:
- шведский 2530;
- румынский 40CrNi12;
- японский SNC236;
- французский 35NC6;
- германские 40NiCr6 и 36NiCr6;
- южноамериканские 3140H и 3135;
- китайский
Содержание компонент в стали забугорного производства может различаться, но физико-механические свойства будут фактически схожи.