Сталь 40ХН

Сталь 40ХН: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки - Сталь 40ХН.

Общие сведения стали 40ХН

Заменитель марки

Стали: 45ХН, 50ХН, 38ХГН, 40Х, 35ХГФ, 40ХНР, 40ХНМ, 30ХГВТ.

Вид поставки

Круг 40хн, труба 40хн, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 4543-71. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Лист толстый ТУ 14-1-1930-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70, ГОСТ 4543-71. Валки ОСТ 24.013.21-85. Трубы ОСТ 14-21-77.

Применение

Круг 40хн, oси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла.

Химический состав стали 40ХН

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni)	1.00-1.40
Сера (S), не более	0.035
Углерод (C)	0.36-0.44
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	0.45-0.75

Механические свойства стали 40ХН

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB
Пруток. Закалка 820°С, вода или масло. Отпуск 500°С, вода или масло.
	25	785	980	11	45	69
Поковки. Нормализация
КП 315	100-300	315	570	14	35	34	167-207
КП 315	300-500	315	570	12	30	29	167-207
КП 315	500-800	315	570	11	30	29	167-207
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 345	300-500	345	590	14	38	49	174-217
КП 395	<100	395	615	17	45	59	187-229
КП 395	100-300	395	615	15	40	54	187-229
КП 395	300-500	395	615	13	35	49	187-229
КП 395	500-800	395	615	11	30	39	187-229
КП 440	<100	440	635	16	45	59	197-235
КП 440	100-300	440	635	14	40	54	197-235
КП 440	300-500	440	635	13	35	49	197-235
КП 440	500-800	440	635	11	30	39	197-235
КП 490	<100	490	655	16	45	59	212-248
КП 490	100-300	490	655	13	40	54	212-248
КП 540	<100	540	685	15	45	59	223-262
КП 540	100-300	540	685	13	40	49	223-262
КП 590	<100	590	735	14	45	59	235-277
КП 590	100-300	590	735	13	40	49	235-277

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %
Нормализация 850°С.
20	790	18	48
200	750		50
300	690	20
400	540	25	65
500	480	25	79
600	350	27	85
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин, скорость деформации 0,03 1/с.
700	225	36	92
800	130	57	96
900	91	71	100
1000	62	75	100
1100	45	76	100
1200	31		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 820°С, масло.
400	1220	1370	10	41	32	387
500	1080	1160	14	51	46	302
600	760	910	20	60	83	241

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	HB
Нормализация 870-925°С, закалка 790°С, масло. Отпуск 540°С.
40	780	960	18	58	325
80	730	920	20	54	302
120	710	910		50	300

Технологические свойства стали 40ХН

Температура ковки

Начала 1250, конца 830. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 50-200 мм — в мульде, 201-300 мм — с печью.

Свариваемость

трудносвариваемая. РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

В горячекатаном состоянии при НВ 166-170 и σ_B = 690 МПа K_{υ тв.спл.} = 1.0, K_υ б.ст. = 0.9.

Склонность к отпускной способности

склонна

Флокеночувствительность

повышенно чувствительна

Температура критических точек стали 40ХН

Критическая точка	°С
Ac1	735
Ac3	768
Ar3	700
Ar1	660
Mn	305

Ударная вязкость стали 40ХН

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-40	-60
Поковка 200Х30 мм. Закалка. Отпуск.	116	116	93	80

Предел выносливости стали 40ХН

σ_-1, МПа	τ_-1, МПа	n	σ_B, МПа	σ_0,2, МПа	Термообработка, состояниестали
490	294		980	780	НВ 300-320
441	274		880	690	НВ 270-300
392	235		780	570	НВ 200-240
314-392		1Е+7		790	Нормализация. НВ 197.

Прокаливаемость стали 40ХН

Твердость HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC_э
1.5	3	4.5	6	9	12	15	21	27	33
52.5-58.5	51.5-58.0	49.5-57	48-56	41.5-54.5	35.5-49	32.5-43.5	28-37.5	26.5-33.5	26-31.5

Кол-во мартенсита, %	Крит.диам. в воде, мм	Крит.диам. в масле, мм	Крит. твердость, HRCэ
50	60-112	37-76	44-47
90	40-89	18-56	50-53

Физические свойства стали 40ХН

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	200
Плотность стали, pn, кг/м³	7820	7800	7710	7840	7700
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		44	43	41	39	37
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	12.3	13.4	14.0

При перепечатке материалов нашего марочника сталей и сплавов указывайте ссылку, пожалуйста.
Получить код нашей ссылки