Содержание
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
|
|
Временное сопротивление
|
655
|
Предел текучести
|
490
|
Твёрдость по Бринеллю
|
212 – 248
|
Пластические
|
|
Относительное
|
15
|
Ударная вязкость
|
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.
Доска объявлений | Сталь 40Х — характеристика, химический состав, свойства, твердостьСталь 40Х
Общие сведения
Химический состав
|
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.