характеристики, применение, таблица с маркировкой и расшифровкой

Согласно нормативным документам в обозначение стали входят буквы и цифры, которые указывают примерный химический состав сплава. Первые цифры в записи у низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей показывают количество углерода в сотых долях процента. Буквы обозначают легирующие добавки, входящие в материал. Их содержание указывается числом, следующим за буквенным обозначением. При концентрации элемента менее 1 % число отсутствует. Так, в стали 40Х содержится 0,4 % углерода и менее 1 % хрома.

Химический состав стали

Сталью называют сплав железа с углеродом концентрацией не более 2,14 %. 40Х относится к качественным углеродистым конструкционным сталям. Кроме углерода в сплав входят легирующие добавки и вредные примеси.

Fe, %	C, %	Si, %	Mn, %	Ni, %	S, %	P, %	Cr, %	Cu, %
Около 97	0,36 – 0,44	0,17 – 0,37	0,50 – 0,80	Не более 0,30	Не более 0,035	Не более 0,035	0,80 – 1,10	Не более 0,30

Химические элементы в стали по-разному влияют на её свойства:

• Железо является основой любой стали и образует кристаллическую решетку, в которой растворяется углерод и другие химические элементы;




• Углерод проникает между атомами решетки железа и повышает прочностные свойства стали (твёрдость, предел текучести, предел прочности), понижая пластичность;




• Кремний и марганец вводятся при выплавке для раскисления стали. Они связывают атомы кислорода и образуют лёгкие оксиды, всплывающие на поверхность расплава в виде шлака;




• Никель способствует росту прочности и вязкости стали, снижает склонность к хрупкому разрушению;




• Сера и фосфор являются вредными примесями, попадающими в расплав из руды. Они повышают хрупкость металла и снижают сопротивление коррозии;




• Хром в составе стали образует твёрдые карбидные частицы, в результате чего улучшаются её прочностные свойства, но ухудшается пластичность;




• Медь попадает в сплав из руды и стального лома. Она не образует химических соединений и твёрдых растворов с железом, поэтому присутствие более 1 % этого элемента нежелательно.

Все легирующие добавки повышают прокаливаемость стали, то есть максимальную глубину проникновения упрочнённой зоны при закалке.

Физические и механические свойства сплава

40Х является среднеуглеродистой сталью и чаще всего применяется после закалки и высокого отпуска. В этом состоянии структура стали состоит из мелких однородных частиц. Такая термическая обработка называется улучшением, так как обеспечивает сочетание высоких прочностных свойств с вязкостью и пластичностью. После закалки в масло с температуры 860 ℃ и отпуска при 500 – 800 ℃ поковки из стали 40Х обладают следующими свойствами.

Прочностные характеристика
Временное сопротивление σв, МПа	655
Предел текучести σ0,2, МПа	490
Твёрдость по Бринеллю HB	212 – 248
Пластические характеристики
Относительное удлинение δ, %	15
Ударная вязкость KCU, Дж/см2	59

Для повышения прочностных свойств уменьшают температуру отпуска стали. Отпуск при 200 ℃ позволяет увеличить предел текучести до 1560 МПа, предел прочности до 1760 МПа, твёрдость до 552 HB, при этом произойдёт снижение ударной вязкости до 29 Дж/см2. 

Сталь трудно поддаётся сварке, склонна к образованию хрупких мартенситных структур в зоне термического влияния сварного шва. Получение качественного соединения при ручной электродуговой и электрошлаковой сварке возможно при использовании дополнительного источника нагрева. Для снижения остаточных напряжений требуется термическая обработка швов. Точечная контактная сварка может производиться без подогрева.

Области применения стали 40Х

40Х относится к конструкционным сталям и применяется в производстве деталей машин и станков, крепежных элементов. Высокая прочность в сочетании с достаточной пластичностью позволяют изготавливать детали сложной конфигурации, подвергающиеся повышенным нагрузкам: шестерни, коленчатые валы, зубчатые рейки. Сталь 40Х целесообразно применять для изготовления цилиндрических деталей (валов, шпинделей, штоков, плунжеров, болтов, осей) с диаметром не более 20 мм. Этот параметр ограничивается глубиной прокаливаемости сплава.

Сталь 40Х показывает хорошие свойства при обработке давлением, поэтому её применяют для изготовления деталей штамповкой, ковкой, прокаткой. ГОСТ регламентирует трубы и различный листовой и фасонный прокат из 40Х.

Сталь 40Х — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь 40Х — характеристика, химический состав, свойства, твердость Сталь 40Х Общие сведения Заменитель стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Вид поставки 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. Назначение 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. Химический состав Химический элемент % Кремний (Si) 0.17-0.37 Медь (Cu), не более 0.30 Марганец (Mn) 0.50-0. 80 Никель (Ni), не более 0.30 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr) 0.80-1.10 Сера (S), не более 0.035 Механические свойства Механические свойства Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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  Поковки. Нормализация. КП 315 100-300  315  570  14  35  34  167-207  Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 300-500  315  570  12  30  29  167-207  Поковки. Закалка, отпуск. КП 315  500-800  315  570  11  30  29  167-207  Поковки. Нормализация. КП 345  <100  345  590  18  45  59  174-217  Поковки. Нормализация. КП 345  100-300  345  590  17  40  54  174-217  Поковки. Закалка, отпуск. КП 345  300-500  345  590  14  38  49  174-217  Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  <100  395  615  17  45  59  187-229  Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  100-300  395  615  15  40  54  187-229  Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  300-500  395  615  13  35  49  187-229  Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  <100  440  635  16  45  59  197-235  Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  100-300  440  635  14  40  54  197-235  Поковки. Закалка, отпуск. КП 490  <100  490  655  16  45  59  212-248  Поковки. Закалка, отпуск. КП 490  100-300  490  655  13  40  54  212-248  Механические свойства при повышенных температурах t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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, sB = 610 МПа Ku тв. спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95. Склонность к отпускной способности склонна Флокеночувствительность чувствительна Температура критических точек Критическая точка °С Ac1 743 Ac3 815 Ar3 730 Ar1 693 Mn 325 Ударная вязкость 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 s-1, МПа t-1, МПа n sB, МПа s0,2, 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 Закалка 850 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ. 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 Термообработка 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 Температура испытания, °С 20  100  200  300  400  500  600  700  800  900  Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 214  211  206  203  185  176  164  143  132    Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 85  83  81  78  71  68  63  55  50    Плотность, pn, кг/см3 7850    7800      7650          Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 41  40  38  36  34  33  31  30  27    Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 278  324  405  555  717  880  1100  1330      Температура испытания, °С 20- 100  20- 200  20- 300  20- 400  20- 500  20- 600  20- 700  20- 800  20- 900  20- 1000  Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 11. 8  12.2  13.2  13.7  14.1  14.6  14.8  12.0      Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 466  508  529  563  592  622  634  664      [ Назад ]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПОТОКА ГАЗА ДЛЯ ОБРАЩЕНИЯ С ОБРАЗЦАМИ 40X ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ

2016 г. ,
ТОМ 16,
НОМЕР 4 (
июль-август)

ISSN 2226-1494 (печатный), ISSN 2500-0373 (онлайн)

Публикации

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

Главный редактор

Никифоров
Владимир Олегович
д. т.н., проф.

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-635-641

Ильина Е.Е., Продан Н.В., Вологжанина С.А.

Читать статью полностью ‘;

Статья в English

Для цитирования: Ильина Е.Е., Продан Н.В., Вологжанина С.А. Использование колебаний давления пульсирующего газового потока для обработки образцов из закаленной стали 40Х. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики , 2016, т. 1, с. 16, нет. 4, с.
635–641. дои: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-635-641

Аннотация

Предмет исследования. Рассмотрен опыт применения прогрессивной технологии аэроакустической обработки материалов для повышения ударной вязкости образцов конструкционной стали типа 40Х. Метод основан на воздействии на образец пульсирующего воздушного потока с осциллирующими ударно-волновыми структурами. В результате в образце генерируются так называемые волны Максвелла, что может привести к благоприятным преобразованиям в микро- и субструктуре, а также в фазовой структуре закаленных сталей. Полученных изменений может быть достаточно для повышения ударной вязкости и снижения остаточных напряжений, возникающих в ходе предыдущих обработок. При этом уменьшается коробление деталей, снижается вероятность отказа при дальнейшей обработке и эксплуатации. Преимуществом технологии является отсутствие дополнительной термической обработки, например релаксационного отжига, служащего для снижения остаточных напряжений. Это может быть полезно, в частности, для сохранения высокой твердости и износостойкости, полученных закалкой и низкотемпературным отпуском (около 200 °С), так как релаксационный отжиг обычно имеет более высокую температуру и приведет к их снижению. Повышение ударной вязкости образцов предполагается как показатель положительного воздействия рассматриваемой обработки. Основные результаты. Определены характеристики и режимы работы экспериментального акустического преобразователя, реализующего аэроакустическую обработку. Проведены эксперименты по оценке влияния аэроакустических воздействий на ударную вязкость широко применяемой стали типа 40Х. Полученные результаты позволяют предположить, что применение аэроакустической обработки образцов, упрочненных термической обработкой, приводит к повышению ударной вязкости исследуемого материала. При этом сохраняется повышенное значение твердости, полученное после термической обработки. Практическая значимость. Результаты дополняют ранее полученные экспериментальные данные по аэроакустической обработке металлических материалов. Их можно использовать (после повышения статистической достоверности данных) при разработке технологий обработки деталей, где важно иметь высокую твердость и износостойкость при достаточной ударной вязкости.

Ключевые слова: термическая обработка стали , закалка, отпуск, аэроакустическая обработка, резонатор, генератор акустического излучения, волны Максвелла, ударная вязкость

Благодарности. Авторы благодарят Т.Б. Ивановой за проведение фрактографических исследований на кафедре нанотехнологий и материаловедения Университета ИТМО и О.А. Приходько за ценные замечания и рекомендации.

Ссылки

1. Булат П.В., Засухин О.Н., Усков В.Н. О классификации режимов течения в русле с внезапным расширением. Теплофизика и аэромеханика , 2012, вып. 19, нет. 2, стр. 233–246. дои: 10.1134/S0869864312020072
2. Засухин О.Н., Булат П.В., Продан Н.В. Колебания базового давления. Фундаментальные исследования , 2012, вып. 3–1, стр. 204–207. (на русском языке)
3. Ильина Е.Е., Вологжанина С.А., Иванов Д.А. Влияние термической обработки на акустические свойства поверхностных слоев стальных изделий. Материалы XXII Уральской школы Металловедов-Термистов [Тр. XXII Уральская школа металлургов-трейтер] . Орск, Россия, 2014. С. 222–223.
4. Ильина Е.Е., Вологжанина С.А., Иванов Д.А., Иголкин А.Ф., Засухин О.Н. Оценка влияния термической обработки на акустические свойства стали 40Х. Материалы XVII Межд. Научно-Практ. Конф. Технология Упрочнения, Нанесения Покрытия и Ремонта: Теория и Практика. XVII межд. конф. по технологии упрочнения, покрытия и ремонта: теория и практика] . СПб, 2015. С. 292–295.
5. Воробьева Г.А., Иводитов А.Н., Сизов А.М. О структурных превращениях в металлах и сплавах под действием импульсной обработки. Известия АН СССР. Металлы , 1991, вып. 6, стр. 131–137.
6. Ерофеев В.К., Воробьева Г.А. Концептуальная модель влияния аэротермоакустической обработки на свойства металлических материалов. Металлообработка , 2009, вып. 3, стр. 31–38.
7. Ерофеев В.К., Воробьева Г.А. Исследование влияния аэроакустической обработки на структуру быстрорежущих инструментальных сталей и сплавов. Металлообработка , 2009, вып. 6, стр. 34–40. (на русском языке)
8. Иванов Д.А. Повышение конструктивной прочности металлических материалов путем их обработки нестационарными газовыми потоками без предварительного нагрева. Технико-технологические проблемы сервиса , 2011, №1 4, стр. 24–29.
9. Булат П.В., Продан Н.В., Засухин О.Н., Иванов Д.А. Акустический преобразователь. Патент на полезную модель №. 152649, 2014.
10. Вагапов И.К., Ганиев М.М., Шинкарев А.С. Теоретическое и экспериментальное исследование динамики ультразвуковой виброударной системы с промежуточным бойком. Известия высших учебных заведений. Машиностроение , 2008, вып. 5, стр. 3–24. (на русском языке)
11. Витязь П.А., Гордиенко А.И., Хейфец М.Л. Разработка процессов, использующих для упрочняющей обработки конструкционных материалов концентрированные энергетические потоки. Упрочняющие технологии и покрытия , 2011, №1. 1, стр. 8–14.
12. Гаврилова Т.М. Контактное трение в очаге деформации при ультразвуковой поверхностной пластической деформации. Российские инженерные исследования, 2008, т. 1, с. 28, нет. 8, стр. 764–768. дои: 10.3103/S1068798X08080078
13. Киселев Э.С., Благовский О. В. Применение ультразвуковой обработки при изготовлении ответственных деталей. Технология машиностроения , 2011, №1. 5, стр. 33–37.
14. Марочник сталей и сплавов. Эд. В КАЧЕСТВЕ. Зубченко. Москва: Машиностроение, 2001. 672 с.
15. Новиков И.И. Наука о металлах. Эд. ПРОТИВ. Золотаревский. Москва : МИСиС, 2009, т. 1, с. 2, 496 с.
16. Ежов А.А., Герасимова Л.П. Дефекты металлов. Справочник-Атлас. Москва : Русский университет, 2002. 360 с. (на русском языке)

Эта работа находится под лицензией Creative
Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Международная лицензия

Цилиндрический штифт с внутренней резьбой DIN EN ISO 8735 B 40 x 100 Сталь полированная

закаленный

Пожалуйста, сначала выберите, являетесь ли вы частным или корпоративным клиентом

Превышено разрешенное количество для магазина. Тем не менее, мы будем рады получить от вас запрос!

Товар был успешно добавлен в вашу корзину

[[ title ]]

Цена за штуку

0″>[[ formatedPrice ]]По запросу

от [[ price.from ]] штук [[ цена .цена ]]

Срок поставки

[[ доставка ]]

Под заказ

еще [[ на складе ]] штук на складе

Экспресс-доставка (+[[ (!loading.delivery && !loadAll && hasExpress?formatPrice(deliveryData.ExpresslieferungPauschale*tax):»») ]])

Отдайте предпочтение этому болту в нашем производстве, включая экспресс-доставку. В настоящее время мы тестируем эту услугу исключительно для страны доставки Германия.
Заказ до 10:00, доставка до 12:00. на следующий день. В настоящее время мы тестируем эту услугу исключительно для страны доставки Германия.

1-2 дня

[[ deliveryData.ExpressfertigungDatumString.replace(» «,»»).replace(» «,»») ]] Days

Аксессуары для [[ title ]]

[[ артикул.название ]]

Цена за штуку 0″>[[ formatTaxPrice(aprice[артикул.номер]) ]]По запросу
|

Выбор для получения данных
По требованию
[[доставка[артикул.номер]]]

Возможна поставка аналогичных артикулов

Цена за штуку 0″>[[ formatTaxPrice(sprice[art.number]) ]]По запросу

Выбор для получения данных
По требованию
[[ sdelivery[артикул. номер] ]]
0″> | еще [[ sstock[артикул.номер] ]] штук в наличии

Корзина

Общая стоимость

0 && !запросВсе»>[[ formatedSumprice ]]По запросу

вкл. НДС
плюс стоимость доставки

• интернет-магазин

• 3D модель

1 небольшое сплющивание или продольные канавки по выбору производителя
2 тип А: с фаской и наконечником, сталь сквозной закалки и мартенситная нержавеющая сталь
3 тип B: с фаской, цементируемая сталь, другие размеры, см.