Сталь 40 х ГОСТ 4543 71

Технические характеристики стали 40Х

Total: 1
1

Расшифровка маркировки

Сталь марки 40Х изготавливается в соответствии с требованиями, представленными ГОСТ 4543-71. Именно этот документ регламентирует химический состав материала и его эксплуатационные качества.

Обозначение 40Х указывает на следующее:

цифра 40 свидетельствует о процентном содержании углерода, присутствующего в сплаве;
буквенное обозначение «Х» — о присутствии в составе хрома.

Следует заметить, что углерод является неотъемлемой частью любого стального сплава. В стали этой марки его содержится 0,44%. Именно углерод предопределяет основные эксплуатационные характеристики металла.

Хром является легирующим компонентом, придающим металлу коррозийную стойкость. Здесь его концентрация не превышает 1,1%, поэтому в маркировке его цифровое значение отсутствует.

Согласно ГОСТ 4543-71, характеристики стали 40Х не отличаются высокими антикоррозийными качествами. Но в данный сплав входит множество других легирующих компонентов, улучшающих его эксплуатационные характеристики.

Описание состава

Свойства стали 40Х определяются входящими в ее состав компонентами. К их числу относится следующее:

C (углерод) – 0,36%-0,44%;
Si (кремний) – 0,17%-0,37%;
Mn (магний) – 0,5%-0,8%;
Ni (никель) – не более 0,3%;
Cr (хром) – 0,8%-1,1%;
Cu (медь) – не более 0,3%.

Основными составляющими любого сплава являются железо и углерод. Учитывая, что в данной марке концентрация углерода варьируется от 0,36% до 0,44%, количество железа составляет порядка 96%-97%.

Также в незначительных концентрациях в сплаве присутствуют фосфор и сера. Это вредные добавки, попадающие в металл в процессе производства. Согласно ГОСТ, концентрация каждого из этих веществ не должна превышать 0,035%.

Основные физико-механические свойства

Под физико-механическими свойствами стали 40Х подразумеваются твердость и прочность материала. Благодаря значительному содержанию углерода показатель твердости металла составляет 217 МПа.

За счет введения легирующих компонентов удается достичь высоких показателей коррозийной стойкости и прочности. Поэтому изделия, изготовленные из стали этой марки, не поддаются разрушению даже при очень высоких нагрузках.

Химические свойства стали 40Х позволяют эксплуатировать готовые детали во влажной среде и при незначительном воздействии агрессивных веществ. Но следует помнить, что этот материал не относится к классу нержавеющих сталей. Поэтому в условиях постоянного воздействия влаги его эксплуатировать нельзя.

Плотность данной марки составляет 7820 кг/м3. Модуль упругости варьируется в широком диапазоне и зависит от температурного режима. Повышение температуры приводит к значительному снижению модуля упругости.

Металл является трудносвариваемым. Получение сварных соединений возможно при обработке ручной дуговой и электрошлаковой видов сварки после предварительного подогрева.

Температура плавления стали 40Х составляет 1420°С.

Вид поставки

Марка стали 40Х является конструкционной и поставляется в следующих видах:

сортовой и фасонный прокат;
калиброванный и шлифованный пруток;
серебрянка;
толстые листы;

полосы;

Металлопрокат востребован в машиностроении и используется в качестве заготовок при изготовлении различных деталей. Листы используют при обшивке каркасных конструкций, а также при штамповке. Наибольшее распространение получили поковки, служащие основой при производстве различных изделий.

Сферы применения

Благодаря высоким механическим свойствам, сталь 40Х используют для изготовления деталей повышенной прочности. К их числу относятся:

оси и полуоси;
валы;
валы-шестерни;
плунжеры;
штоки;
коленвалы;
кольца;
щпиндели;
рейки;
болты;
губчатые венцы;
втулки и пр.

Проведение термической обработки позволяет значительно повысить прочность и другие характеристики металла. После термообработки материал может применяться для изготовления разверток, насадок и корпусов метчиков. Также из такого сплава производят конструкции, эксплуатируемые при экстремально низких температурах, к примеру, элементы железнодорожных мостов.

Магнитные свойства стали 40Х делают ее незаменимой при производстве столовых приборов, кастрюль, сковородок и другой посуды. Ее можно использовать для приготовления пищи на индукционных плитах.

Особенности проведения термообработки

Термообработка подразумевает выполнение следующих действий:

отжига;
закалки;
отпуска;
нормализации;
старения;
криогенной обработки.

Для закалки изделия на 4 часа помещают в масло, нагретое до 860°С. Отпуск производят на воздухе при температуре 500°С. После такой обработки сталь приобретает высокую твердость, прочность на разрыв и ударную вязкость.

Преимущества и недостатки

Ознакомившись с характеристиками стали 40Х, применением и основными качествами, можно приступать к рассмотрению ее преимуществ и недостатков. К числу первых относится следующее:

высокие антикоррозийные свойства;
устойчивость к температурным перепадам;
отличные показатели прочности.

Изделия, изготовленные из стали этой марки, очень твердые и прочные. Поэтому в процессе эксплуатации они способны выдерживать значительные нагрузки без структурных разрушений.

Как и любой другой сплав, 40Х имеет и свои недостатки. Это трудносвариваемый металл, отличающийся чувствительностью к образованию флокенов и склонностью к отпускной хрупкости.

Зарубежные аналоги

Аналоги сплава марки 40Х выпускаются и в других странах. Их маркировка отличается от российской, но состав практически идентичен. К числу таких сплавов относятся:

41Cr4, 41Cr54 (Германия);
S140, S140H (Америка);
41Cr4, 42C4 (Франция);
S30A40, S30H40, S30M40 (Великобритания);
SS2245 (Швеция);
41Cr4, 41Cr4KB (Италия);
SCr435-H, SCr440 (Япония);
40H (Польша).

Среди ассортимента сталей, представленного российскими производителями, полных аналогов марки 40Х нет. Но есть металлы, схожие по составу и по своим эксплуатационным характеристикам. К их числу относятся:

45Х;
38ХА;
40ХН;
40ХС;
40ХФ;
40ХР.

Возможность выполнения замены должна определяться только после проведения оценки, и сравнения свойств разных марок сталей.

Технические характеристики легированной стали 40Х

Автор: Игорь

Дата: 09.09.2019

Статья
Фото
Видео

Широкое распространение в промышленности получила конструкционная сталь 40Х, характеристики которой обусловлены легирующими элементами. Они могут быть значительно улучшены при помощи разных режимов термической обработки.

Химический состав

На всей территории СНГ характеристики и применение стали 40Х определяются ГОСТом 4543-2016. Он указывает на химический состав и основные эксплуатационные свойства. Расшифровка стали свидетельствует о содержании главных компонентов – углерода и хрома.

Первые два знака обозначают концентрацию основного легирующего элемента – углерода, она находится в диапазоне 0,36-0,40%. Сложно выдержать более точную концентрацию в процессе выплавки металла.

Буква «Х» указывает на присутствие хрома, который улучшает коррозионную стойкость материала. Однако его концентрация не превышает показателя 0,8-1,1% и недостаточна для придания стали достаточной сопротивляемости коррозии.

В состав сплава входят и другие легирующие добавки, не отмеченные в маркировке, но придающие определенные свойства стали 40Х:

никель – до 0,3%;
марганец – 0,5-0,8%;
кремний – 0,17-0,37%;
медь присутствует в очень небольших количествах, около 0,035%, и не оказывает существенного влияния на механические свойства сплава;
строго регламентируются концентрации вредных примесей – серы и фосфора, их содержание не превышает 0,035%.

Аналоги и номенклатура

Марку стали 40Х можно заменить отечественными аналогами:

45Х;
38ХА;
40ХН;
40ХС;
40ХФ;
40ХР.

Зарубежные аналоги имеют другую маркировку, однако составы этих сплавов приблизительно совпадают:

G51400 и H51350 – Соединенные Штаты;
37Cr4, 41Cr4, 41CrS4 – Германия;
35Cr, 38CrA, 40Cr и 40CrA – КНР;
SCr435, SCr440 – Япония;
37Cr4, 41Cr4 – Франция;
36CrMn4 – Италия;
2245 – Швеция;
14140 – Чехия.

Классификация конструкционных легированных сталей регламентируется ГОСТом 4543-71. В нем прописаны технические условия на разные виды проката. По характеристикам стали 40Х ГОСТ 4543-71 относит ее к классу хромистых сплавов и устанавливает:

предельное содержание примесей, негативно влияющих на технологические свойства материала, например, серы и фосфора;
режимы термообработки.

Сталь поставляется в виде:

сортового проката по нескольким стандартам;
калиброванного прутка;
прутка шлифованного и серебрянки по ГОСТу 14955-77;
толстого листа и полос;
поковок, согласно ГОСТу 8479-70;
труб и соединительных частей к ним.

Свойства сплава

Физико-механические свойства стали 40Х позволяют выдерживать высокие нагрузки без разрушения ее структуры:

плотность – 7820 кг/м3; модуль упругости – 2,14Х10-5;
коэффициент линейного расширения – 11,9Х106 1/град.;
удельное электросопротивление – 210Х109 Ом*м;
ударная вязкость – 160 Дж/см2;
температура ковки – от 1250 до 800 градусов.

Почти все показатели изменяются в зависимости от температуры. С ее повышением, увеличиваются:

удельное сопротивление;
коэффициент линейного расширения;
удельная теплоемкость.

Обратную зависимость от температуры демонстрируют:

модуль упругости;
плотность металла;
коэффициент теплопроводности.

Важной характеристикой является показатель предела текучести. Он определяется величиной нагрузки, при которой в изделии возникают необратимые деформации. Показатель зависит от нескольких факторов: режима термообработки; типа легирующих добавок и количества вредных примесей; структуры кристаллической решетки.

Для стали 40Х предел текучести уменьшается в диапазоне температур 100-500 градусов от 490 до 345 МПа. Негативное влияние на качество сплава оказывают отпускная хрупкость и флокеночувствительность. Сталь трудносвариваема, требует предварительного подогрева и последующей термообработки.

Особенности термообработки

Термическая обработка проводится с целью улучшения механических свойств стали 40., в основном, для повышения прочности и поверхностной твердости. Она состоит из комплекса операций, в результате которых изменяется внутренняя структура сплава. Материал подвергается сильному нагреву, поэтому технология термообработки должна учитывать особенности сплава, например:

температуру плавления стали 40Х;
ее химический состав;
содержание примесей, влияющих на твердость металла;
критические точки, при которых изменяется структура сплава.

ГОСТ определяет оптимальные режимы:

закалки стали – масляная среда с температурой 860 градусов;
отпуска – вода или масло при 500 градусах;
если отпуск проводить при 200 градусах, твердость увеличивается до 552 МПа.

В итоге улучшаются характеристики:

твердости – до 217 МПа;
предела прочности на разрыв – 980 Н/м2;
ударной вязкости – до 59 Дж/см2.

Медленное охлаждение после отпуска ведет к хрупкости стали. Избежать ее можно быстрым охлаждением, однако при этом возможно появление внутренних напряжений, вызывающих деформацию металла. Флокеночувствительность, то есть образование внутренних трещин и полостей, можно уменьшить вакуумированием процесса нагрева и совмещением его с продувкой аргоном.

Особого внимания требует процесс закалки стали 40Х, так как она идет на изготовление деталей, испытывающих постоянные нагрузки, например, втулок, шестерен, болтов. После процедуры увеличивается твердость металла, но снижаются пластичность и устойчивость к ударным нагрузкам. Соотношение этих параметров зависит:

от времени, в течение которого происходит нагрев до заданной температуры;
интервала выдержки, определяющего равномерность прогрева;
скорости охлаждения.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы материала определяются его свойствами. Среди характеристик стали 40Х особое значение имеют показатели твердости и выносливости. Благодаря наличию хрома в составе сплава, детали, изготовленные из нее:

имеют высокий запас прочности и устойчивости к коррозии;
рассчитаны на высокие и длительные нагрузки;
устойчивы к действию экстремальных температур в диапазоне от -40 до +425 градусов;
выдерживают резкие перепады температур; магнитные свойства стали 40Х не влияют на ее эксплуатационные характеристики;
могут эксплуатироваться практически при любых внешних условиях;
не требуют очищения и обработки поверхностей;
обладают высоким пределом выносливости и стойкости к короблению.

После закалки карбид, содержащийся в сплаве, полностью растворяется, и металл приобретает более высокую коррозионную устойчивость. Химические свойства стали 40Х позволяют использовать ее в агрессивных влажных средах. Материал также хорошо поддается операциям резки. По свариваемости сплав относится к 4 группе. Чтобы избежать трещин на сварочном шве, его следует предварительно разогреть до 200-300 градусов.

Среди недостатков стали отпускная хрупкость и флокеночувствительность, однако технологии термообработки позволяют уменьшить эти свойства до минимальных значений.

Область применения

Металлопрокат стали 40Х получил широкое применение в машиностроительных отраслях для производства изделий повышенной прочности и выносливости при воздействии интенсивных нагрузок:

труб для отопительных систем;
дисков, роторов для паровых турбин;
коленчатых и кулачковых валов;
крепежных деталей.

Листовую сталь используют:

для холодной и горячей штамповки;
обшивки каркасных конструкций.

Из прутков, изготовленных по ГОСТу 5950-2000, производят инструменты, применяющиеся в условиях небольших скоростей и температур, не превышающих 2 тыс. градусов.

Прокат калиброванный ГОСТ 4543-71

Каталог / прокат калиброванный ст. 40Х ГОСТ 4543-71

Калиброванная сталь ГОСТ 4543 круг шестигранник

Прокат калиброванный ГОСТ 4543-71 ст. 40Х из легированной конструкционной стали применяется как холоднотянутый прокат: в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве.

Калиброванный прокат ст. 40Х изготавливается холодной прокаткой или волочением из горячекатаного проката (подката).
В отличие от сортового горячекатаного проката, калиброванный прокат имеет более точные размеры по сечению и качество поверхности металла. Эти качества позволяют использовать его при обработке на высокопроизводительных токарных станках — автоматах, а также для холодной штамповки на холодновысадочном оборудовании. Высокая точность и качество поверхности калиброванного проката позволяют значительно сократить расход металла при его дальнейшей переработке.

Химический состав калиброванной стали ГОСТ 4543.

Группы стали	Марка стали	C, %	Si, %	Mn, %	Cr, %	Ni, %	Mo, %
Хромистая	15Х 20Х 30Х 35Х 38ХА 40Х 45Х	0,12-0,18 0,17-0,23 0,24-0,32 0,31-0,39 0,35-0,42 0,36-0,44 0,41-0,49	0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37	0,40-0,70 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80	0,70-1,0 0,70-1,0 0,80-1,0 0,80-1,10 0,80-1,10 0,80-1,10 0,80-1,10	— — — — — — —	— — — — — — —
Марганцовистая	50Г	0,48-0,56	0,17-0,37	0,70-1,00	—	—	—
Хромоникелевая	12ХН 20ХН 40ХН	0,09-0,15 0,17-0,23 0,36-0,44	0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37	0,30-0,60 0,40-0,70 0,50-0,80	0,40-0,70 0,45-0,75 0,45-0,75	0,50-0,80 1,00-1,40 1,00-1,40
Хромомарганцевоникелевая	14ХГН 19ХГН	0,13-0,18 0,16-0,21	0,17-0,37 0,17-0,37	0,70-1,0 0,70-1,0	0,80-1,10 0,80-1,10	0,80-1,10 0,80-1,10
Хромомарганцевоникелевая с молибденом	20ХГНМ	0,18-0,23	0,17-0,37	0,70-1,10	0,40-0,70	0,40-0,70	0,15-0,25
Хромомолибденовая	30ХМ	0,26-0,34	0,17-0,37	0,40-0,70	0,80-1,10	—	0,15-0,25

Механические свойства калиброванного проката из легированной стали

Марка стали	Предел текучести Н/мм 2 (кгс/мм 2 )	Временное сопротивление, Н/мм 2 (кгс/мм 2 )	Относительное удлинение, %	Относительное сужение, %	Ударная вязкость, ДЖС/см 2	Размер сечения заготовки (d круга), мм
15Х	490(50)	609(70)	12	45	69	15
20Х	635(65)	7880(80)	11	40	59	15
30Х	685(70)	880(90)	12	45	69	25
35Х	735(75)	910(93)	11	45	69	25
38ХА	785(880)	930(95)	12	50	88	25
40Х	785(80)	980(100)	10	45	59	25
45Х	835(85)	1030(105)	9	45	49	25
50Г	390(40)	650(66)	13	40	39	25
12ХН	440(45)	640(65)	10	—	88	—
20ХН	509(60)	780(80)	14	50	78	15
40ХН	785(80)	980(100)	11	45	69	25
14ХГН	835(85)	1080(110)	8	—	78	—
19ХГН	930(95)	1180-1570(120-1607)	7	9	69	—
20ХГНМ	930(95)	1180-1570(120-160)	7	—	59	—
30ХМ	735(75)	930(95)	11	45	78	15

Примечание: механические свойства холодонтянутой стали определяются на продольных термически обработанных образцах.

Твердость калиброванного термообработанного проката

Марка стали	Твердость по Бринеллю (НВ) отожженной стали
Марка стали	Диаметр отпечатка, мм, не менее	Число твердости, не более
15Х	4,5	179
20Х	4,5	179
30Х	4,4	187
35Х	4,3	197
38ХА	4,2	207
40Х	4,1	217
45Х	4,0	229
50Г	4,0	229
12ХН	—	—
20ХН	4,3	197
40ХН	4,2	207
14ХГН	—	—
19ХГН	—	—
20ХГНМ	—	—
30ХМ	4,0	229

Для нагартованного проката твердость должна быть не более 269 НВ за исключением марок стали, приведенных в таблице.

Марка стали	диаметр отпечатка, мм, не менее	число твердости, не более
15Х	4,1	217
20Х	4,0	229
30Х	3,9	241
35Х	3,8	255

Ст.40Х применяется в машиностроении для изготовления деталей повышенной прочности.

Прокат калиброванный марки 35ХГСА изготавливается диаметрами 25,0; 32,0, марки 40Х — 23,0-40,0 мм в прутках. Твердость по Бринеллю (НВ) больше либо равно 217 ед. для стали марки 40Х и больше либо равно 214 ед. для стали 35ХГСА.

Прокат калиброванный (круг, шестигранник) ст. 15Х — Пальцы поршневые, валы распределительные, толкатели, крестовины карданов, клапаны, мелкие детали, работающие в условиях износа при трении. Хорошо цементуется.
Прокат калиброванный (круг, шестигранник) cт. 20Х — Кулачковые муфты, втулки, шпиндели, направляющие планки, плунжеры, оправки, копиры, шлицевые валики и др.
Прокат калиброванный (круг, шестигранник) cт. 40Х — Для деталей, работающих на средних скоростях при средних давлениях (зубчатые колеса, шпиндели и валы в подшипниках качения, червячные валы).

Прокат калиброванный (круг, шестигранник) cт. 45Х — 50Х — Для крупных деталей, работающих на средних скоростях при небольших давлениях (зубчатые колеса, шпиндели, валы в подшипниках качения, червячные и шлицевые валы). Обладают высокой прочностью и вязкостью.

Холоднотянутые стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.
При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению — низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К1с.

Как купить прокат калиброванный ст. 40Х ГОСТ 4543-71 по низким ценам:

заполните простую форму «Оформить заказ» вверху страницы;
позвоните по телефону +7 (4862) 43-90-47;
отправьте заявку на электронную почту [email protected];

Условия продажи:

Реализация металлоизделий оптом и в розницу;
Безналичный расчет, путем перевода денежных средств с банковского счета;
Возможность отсрочки платежей;
Бесплатные консультации наших специалистов;
Оказываем услуги упаковки товара по требованиям заказчика;
Готовы произвести продукцию любой сложности на заказ по чертежам заказчика.

Условия доставки:

Доставка продукции осуществляется со склада из наличия;
При необходимости мы можем предоставить услугу ответхранения;
Готовы предоставить скидку на доставку согласно условиям партнерских программ транспортных компаний;
Возможность самовывоза товаров со складов.

Гарантии:

Вся продукция сертифицирована, отпускается после технологического контроля;
Метизы, крепеж, канаты, сетка, проволока, электроды и другая металлопродукция соответствуют ГОСТ и ТУ;
Возможность возврата товара в соответствии с законодательством Российской Федерации;

Доставка по РФ:
Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калуга, Киров, Кострома, Краснодар, Курган, Курск, Липецк, Омск, Оренбург, Пенза, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Севастополь, Симферополь, Смоленск, Ставрополь, Тамбов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Челябинск, Ярославль и др.

Представленная на данном сайте информация содержит каталог справочной информации о более 3000 наименованиях металлоизделий, носит информационный, ознакомительный характер, может быть применена в разных областях деятельности предприятий.

Основные характеристики стали марки 40х, ее применение и аналоги

Сталь 40х используется для изготовления деталей сложных механизмов, участвующих в добыче газа, нефти и атомной энергии. Конечный продукт представлен в виде составляющих стальных балок для эстакад и железных дорог. И, поскольку в состав марки «40х» входит хром, такая сталь становится термически более прочной и устойчивой к коррозии.

Её применение в промышленности многообразно — кулачковые и коленчатые валы, оси/полуоси, штоки, кольца, рейки, болты, втулки и многое другое.

Характеристики

К числу характеристик стали 40х относят:

твёрдость;
плотность;
предел текучести/прочности;
ударную вязкость и пр.

Твердость

Твёрдость стали (hb – hrc) может выражаться в разных числовых значениях, в зависимости от шкалы измерения:

По Роквеллу — методика основана на измерении глубины проникновения индентора (твёрдого наконечника) в исследуемый материал. Твёрдость по этой шкале составляет 217 МПа.
По Бринеллю — индентор вдавливают в образец металла в течение 2-8 секунд (нагрузка — плавно нарастающая) и измеряют диаметр получившегося отпечатка. В качестве инденторов применяют шарики из прочных сплавов диаметром от 1 до 10 мм. Твёрдость стали 40х по Бринеллю равна 187 МПа.
В состоянии плавки — твёрдость в период плавления колеблется в пределах 18 МПа.

Плотность

Плотность стали 40х равна 7820 кг/м³. Плотность вещества является постоянной величиной, и измеряется при помощи гидростатического метода — образец взвешивают в воздухе, а потом в воде, и вычисляют его плотность (отношение массы тела к объёму). Жидкость, используемая в качестве измерения, должна хорошо смачивать материал, но при этом не вступать с ним в реакцию. Поэтому для взвешивания применяют дистиллированную воду.

Марка

Возможные заменители — 45Х, 38ХА, 40ХС и др. Класс: конструкционная легированная. Вид и состояние поставки:

сортовой прокат (в т. ч. фасонный);
пруток и серебрянка;
лист толстый;
трубы и т. д.

Термин «конструкционная» указывает на то, что металл используется для изготовления различных конструкций, механизмов и деталей, например, в сфере строительства и машиностроения.

Химический состав

Цифра «40» присутствует в марочнике неслучайно, указывая на процентное содержание углерода в сплаве (от 0,36 до 0,44). А буква «Х» свидетельствует о наличии хрома (от 0,8 до 1,1%). Также в химсоставе присутствуют и другие химические элементы:

железо — около 97%;
кремний — не более 0,37%;
марганец — до 0,8%;
никель — 0,3;
сера — всего 0,035%;
фосфор — 0,035%;
медь — около 0,3%.

Предел прочности

Под пределом прочности понимают такое механическое напряжение, выше которого материал разрушается или деформируется. Максимальная прочность стали в момент сгиба составляет 509 МПа, а при временном сопротивлении — 960 МПа.

Этот показатель измеряется с помощью испытаний на растяжение и деформацию. При этом устанавливают не только предел прочности, но и удлинение, временное сопротивление и др.

Предел текучести

Физический предел текучести — это значение напряжения, при котором деформация испытываемого материала увеличивается без дополнительной нагрузки. Предел текучести стали 40х равен 785 Н/мм2. На конечный результат влияют различные факторы:

толщина металла;
режим термообработки;
наличие примесей в составе продукта;
дефекты кристаллической решётки и т. д.

Прочность

Прочность — это стойкость металла к воздействию внешних нагрузок. Чтобы узнать, какая прочность стали, проводят испытания на специальных машинах с разной мощностью. Последние состоят из нагружающего механизма, создающего усилие, и бывают механическими и гидравлическими.

Ударная вязкость

Ударная вязкость данной марки составляет 400 – 850 кДж/кв. м. Предел прочности на разрыв равен 980 Н/м2. Под ударной вязкостью понимают способность металла поглощать механическую энергию, образующуюся в процессе разрушения и деформации.

Температура эксплуатации

Средняя температура эксплуатации стали 40х — минус 40 градусов. Максимально допустимая температура — плюс 425 градусов. Это важные показатели характеристики применения материала в комфортных для металлических изделий условиях. Значения выше или ниже могут привести к процессам разрушения и деформации.

Механические свойства

Вот механические свойства стали 40х в зависимости от закалки при температуре 860 градусов в масле и температурой отпуска, равной 500 градусов:

Предел текучести — в пределах 785 МПа.
Временное сопротивление — 980 МПа.
Минимальное относительное удлинение — не более 10%.
Относительное сужение — 45%.

Отпускная хрупкость

Отпускная хрупкость — это особое состояние сплава, характеризующееся небольшим значением ударной вязкости. При нормальных условиях этот показатель на оказывает влияния на механические свойства стали.

Специалисты дают описание 2 видов отпускной хрупкости:

Первая — подразумевает температуры 250-35- градусов.
Вторая — отпуск при температурах выше 500 градусов.

Следовательно, в первом случае материал будет более прочным, во втором — более хрупким.

Средняя цена по России в 2021 году

Стоимость стали 40х зависит от размера горячекатаного круга:

От 52-100 мм — 36 руб. за 1 кг.
От 105-200 мм — 35 руб. за 1 кг.
От 210-290 мм — 34 руб. за 1 кг.
От 310-500 мм — 55 руб. за 1 кг.

Расшифровка

Название «Сталь 40х» расшифровывается очень просто. Цифры означают содержание углерода в составе продукта (в процентном соотношении до 0,40%). Тогда как буква «Х» говорит о присутствии хрома (используется как дополнительное легирующее вещество) — его содержание не превышает 1,1%.

Где применяется?

Сталь 40х широко используется в машиностроительных отраслях для производства высокопрочных металлических изделий/деталей. Вот несколько наглядных примеров области применения:

трубы для отопительных систем;
роторы/диски для паровых турбин;
крепежные элементы;
кулачковые/коленчатые валы и др.

Листовую сталь применяют для горячей и холодной штамповки, а также обшивки каркаса. А ещё, эту марку используют для изготовления кухонной утвари, например, ножей для резки фруктов/овощей/мяса, и в области медицины (хирургические скальпели и пр.). Материал считается безопасным для человеческого организма.

Свойства

Различают технологические и физические свойства стали 40х. Подробнее см. ниже.

Технологические

Технологические свойства подразумевают применение и эксплуатацию стальных изделий при соответствующей температуре:

Шайбы и гайки — от -40 до +450 градусов.
Шпильки — от -40 до +425 градусов.

К отпускной хрупкости металл не склонен.

Физические

Физические свойства определяются согласно ГОСТу 4543-2016. По государственным стандартам регламентированная плотность составляет 7,85 г/см³, и представляет собой типичную величину для конкретной марки.

Зарубежные аналоги

Помимо российских аналогов стали 40х (45Х, 40ХС, 40ХР и др.), существуют также и зарубежные, например:

В Германии — 41CrS4, 37Cr4.
В США — H51350, G51400.
В Китае — 38CrA, 40CrA и др.

Сталь 40х — высокопрочный, выдерживающий практически любые нагрузки и температуры, материал. Его используют для изготовления мелких и крупных металлических деталей/готовых изделий в разных сферах производства:

автомобилестроение;
медицина;
домашний быт и др.

В случае необходимости марку можно заменить отечественными или зарубежными аналогами.

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ

СТАЛЬ КАЧЕСТВЕННАЯ
И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННАЯ

Сортовой и фасонный прокат,
калиброванная сталь

Москва
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
2004

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРОКАТ ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ
СТАЛИ

Технические условия

Structural alloy steel bars.
Specifications

ГОСТ
4543-71

Дата введения 01.01.73

Настоящий стандарт распространяется на прокат горячекатаный и кованый диаметром или толщиной до 250 мм, калиброванный и со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали, применяемый в термически обработанном состоянии.

В части норм химического состава стандарт распространяется на все другие виды проката, слитки, поковки и штамповки.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 5).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. В зависимости от химического состава и свойств конструкционная сталь делится на категории:

1. К особовысококачественной стали относят сталь электрошлакового переплава.

2. (Исключен, Изм. № 2).

1.2. В зависимости от основных легирующих элементов сталь делится на группы: хромистую, марганцовистую, хромомарганцовую, хромокремнистую, хромомолибденовую и хромомолибденованадиевую, хромованадиевую, никельмолибденовую, хромоникелевую и хромоникелевую с бором, хромокремнемарганцовую и хромокремнемарганцовоникелевую, хромомарганцовоникелевую и хромомарганцовоникелевую с титаном и бором, хромоникельмолибденовую, хромоникельмолибденованадиевую и хромоникельванадиевую, хромоалюминиевую и хромоалюминиевую с молибденом, хромомарганцовоникелевая с молибденом и титаном.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

1.3. По видам обработки прокат делят на:

горячекатаный и кованый (в том числе с обточенной или ободранной поверхностью);

со специальной отделкой поверхности.

1.4. В зависимости от качества поверхности горячекатаный и кованый прокат изготовляют групп: 1, 2, 3.

1.5. По состоянию материала прокат изготовляют:

без термической обработки;

термически обработанный — ТО;

нагартованный — Н (для калиброванного и со специальной отделкой поверхности проката).

1.3 — 1.5 (Измененная редакция, Изм. № 5).

2а. СОРТАМЕНТ

2а.1. Сортамент проката должен соответствовать требованиям ГОСТ 2591, ГОСТ 2590, ГОСТ 2879, ГОСТ 103, ГОСТ 1133, ГОСТ 7417, ГОСТ 8559, ГОСТ 8560, ГОСТ 14955 и другой нормативно-технической документации.

Примеры условных обозначений

Прокат горячекатаный, квадратный, со стороной квадрата 46 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ 2591, из стали марки 18ХГТ, группы качества поверхности 2, термически обработанный ТО:

То же, круглый, диаметром 80 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ 2590, из стали марки 18Х2Н4МА, группы качества поверхности 1, вариант механических свойств 2, термически обработанный ТО:

То же полосовой, толщиной 20 мм, шириной 75 мм по ГОСТ 103, из стали марки 25ХГТ, группы качества поверхности 3, вариант механических свойств 1, без термической обработки:

Прокат калиброванный, круглый, диаметром 15 мм, с предельными отклонениями по h11 по ГОСТ 7417, из стали марки 40ХН2МА, качества поверхности группы Б по ГОСТ 1051, с контролем механических свойств М, нагартованный Н:

Прокат со специальной отделкой поверхности, круглый, диаметром 8,5 мм, с предельными отклонениями по h9 и качеством поверхности группы В по ГОСТ 14955, из стали марки 12ХН3А, с нормированной прокаливаемостью П, термически обработанный ТО:

(Измененная редакция, Изм. № 5).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Прокат из стали легированной конструкционной изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

(Измененная редакция, Изм. № 5).

2.2. Марки и химический состав стали должны соответствовать указанным в табл. 1.

2.3. Массовая доля фосфора, серы, остаточных меди, никеля и хрома в стали всех марок не должна превышать норм, указанных в табл. 2.

голоса

Рейтинг статьи

Читать еще: Как сделать воронение стали в домашних условиях?