Сталь 40ХН

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп Вст4пс Ст0 ВСт2пс ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10пс 15К 18кп 20пс 35 55 05кп 08Ю 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (ст 10) 12К 15пс 20К 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0сВ 60С2 60С2ХА 50ХФА 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55ХГР 65 70С3А 55С2 60Г 60С2Н2А 65Г 70 75 ШХ15 ШХ15СГ ШХ4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14Г2АФ 15Г2АФДпс 17ГС 18Г2АФпс 09Г2 10Г2БД 10ХСНД 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14Г2 16Г2АФ 17Г1С 25Г2С 10Г2 14Х2ГМР 15ХФ 18Х2Н4МА 20Г 20Х2Н4А 20ХГР 20ХН2М (20ХНМ) 30Г 30ХГС 30ХН2МА 34ХН3М 35Х 38Х2Н3М 38ХА 38ХМА 3Х3М3Ф 40Х 40ХФА 45ХН 50Г2 12ХН2 15Х 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30ХН2МФА 33ХС 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40Г 40Х2Н2МА 40ХН 45Г 45ХН2МФА 50Х 12ХН2А 18ХГТ 20ХГНР 20ХН4ФА 25ХГТ 30Х 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35Г 36Х2Н2МФА 38Х2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40Г2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50ХН 12Х2Н4А 12ХН3А 15Г 18Х2Н4ВА 20Х 20ХН 20ХНР 30ХГТ 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2Н2МА 38ХН3МФА 40ХС 45Х 50Г

Описание

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 °C, вода или масло. Отпуск 500 °C, 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 °C.
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 °C, 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 °C, масло. Отпуск 540 °C.
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

Сталь 40ХН

Описание