Сталь 40Х

Сталь 40Х характеристики

Заменитель марки

стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР.

Вид поставки

Круг 40х, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.

Применение

оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Сталь 40Х химический состав

Химический элемент                %

Кремний (Si)                              0.17-0.37 

Марганец (Mn)                          0.50-0.80 

Медь (Cu), не более                 0.30 

Никель (Ni), не более               0.30 

Сера (S), не более                    0.035 

Углерод (C)                               0.36-0.44 

Фосфор (P), не более               0.035 

Хром (Cr)                                   0.80-1.10 

Механические свойства сталь 40Х

Термообработка, состояние поставки 

                                              Сечение, мм  σ_0,2, МПа σ_B, МПа δ₅, % ψ, %  KCU, Дж/м²   HB

Пруток. Закалка 860°С, масло.

Отпуск 500°С, вода или масло           25        780        980      10    45                       59

Поковки. Нормализация. КП 245  500-800    245        470     15    30     34            143-179

Поковки. Нормализация. КП 275  300-500    275        530     15    32     29            156-197

Поковки. Закалка, отпуск. КП 275  500-800  275        530      13    30     29            156-197

Поковки. Нормализация. КП 315    <100       315        570      17    38     39            167-207

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C            σ_0,2, МПа   σ_B, 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 отпуска,°С   σ_0,2, МПа  σ_B, 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

Сечение, мм   σ_0,2, МПа  σ_B, 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 сталь 40Х  

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, σ_B = 610 МПа K_{υ тв.спл.} = 0.20, K_υ б.ст. = 0.95.

Склонность к отпускной способности — склонна

Флокеночувствительность — чувствительна

Температура критических точек сталь 40Х

Критическая точка     Ас1     Ас3     Ar3       Аr1     Mn

Температура °С         743     815       730     693     325

Ударная вязкость стали 40Х, 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 стали 40Х

σ_-1, МПа   τ_-1, МПа     n     σ_B, МПа  σ_0,2, 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.

Прокаливаемость сталь 40Х

Расстояние от торца, мм / HRC_э

1.5            4.5     6            7.5         10.5       13.5          16.5       19.5       24             30           

50.5-60.5  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

  Кол-во мартенсита,% Крит.диам. в воде,мм Крит.диам. в масле,мм Крит.твердость,HRCэ

Закалка          50                               38-76                             16-48                         43-46

                       90                               23-58                             6-35                           49-53

Физические свойства стали 40Х

Температура испытания,°С                         20   100  200   300  400  500  600  700 800 900

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа       214  211  206   203  185  

Модуль у-ти при сдвиге кручением G, ГПа 85    83   81     78    71    68     63     55    50                       

Плотность стали, pn, кг/м³                          7850       7800                  7650

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)        40    38     36    34    33    31     30

Уд. электросопротивление (p, НОм · м)       278                                                                  

К-нт линейного расширения (a,10-6 1/°С)  11.8 12.2 13.2 13.7 14.1  14.8