Сталь 40ХФА

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 40ХФА

Сталь 40ХФА: 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 40ХФА.

Общие сведения стали 40ХФА

Заменитель марки

Стали: 40Х, 65 Г, 50ХФА, 30Х3МФ.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543–71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78, ГОСТ 1051–73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 103–76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71, ГОСТ 8479–70.

Применение

В улучшенном состоянии — шлицевые валы, штоки, установочные винты, траверсы, валы экскаваторов и др. детали, работающие при температуре до 400 °C; после закалки и низкого отпуска — червячные валы и другие детали повышенной износостойкости.

Химический состав стали 40ХФА

Химический элемент	%
Ванадий (V)	0.10−0.18
Кремний (Si)	0.17−0.37
Марганец (Mn)	0.50−0.80
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni), не более	0.30
Сера (S), не более	0.025
Углерод (C)	0.37−0.44
Фосфор (P), не более	0.025
Хром (Cr)	0.8−1.1

Механические свойства стали 40ХФА

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB	HRC_э
Пруток. Закалка 880 °C, масло. Отпуск 650 °C, вода или масло
	25	730	880	10	50	88
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 395	100−300	395	615	15	40	54	187−229
КП 395	300−500	395	615	13	35	49	187−229
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	223−263
Пруток. Закалка 860−880°С, масло. Отпуск 200−230°С, масло.
	<40	1270	1570		35	39		49−53

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %
Закалка 850 °C, масло. Отпуск 640°С
20	840	920	26	63
200	800	900	22	46
300	740	840	18	35
400	710	850	28	50
500	400	490	30	65
600		370	51	80

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска,°С	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HRC_э
Закалка 850 °C, масло. Охлаждение после отпуска с 500 °C в воде.
200	1490	1860	14	43	49	51
300	1450	1650	15	30	30	49
400	1270	1360	14	39	39	46
500	1100	1160	15	61	61	42
600	880	960	19	98	98	34

Механические свойства в зависимости от сечения

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Закалка 850 °C, вода. Отпуск 600 °C, воздух. (Образцы тангенциальные)
Место вырезки образца — центр	50	900	940	15	45	69
Место вырезки образца — центр	80	810	890	11	33	39
Место вырезки образца — центр	120	710	860	12	37	64
Место вырезки образца — центр	160	610	830	15	46	45
Место вырезки образца — ½R	160	710	850	16	44	47
Место вырезки образца — центр	200	490	710	17	49	57
Место вырезки образца — ½R	200	510	800	18	49	47
Место вырезки образца — центр	240	490	710	18	51	71
Место вырезки образца — ½R	240	570	770	19	50	54
Место вырезки образца -край	240	700	830	17	49	61

Технологические свойства стали 40ХФА

Температура ковки

Начала 1250, конца 860−800. Сечения до 200 мм охлаждаются в мульде, 201−300 мм — с печью.

Свариваемость

трудносвариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

После закалки и отпуска при НВ? 241, K_{υ тв.спл.} = 0.75, K_υ б.ст. = 0.65.

Склонность к отпускной способности

склонна

Флокеночувствительность

чувствительна

Температура критических точек стали 40ХФА

Критическая точка	°С
Ac1	760
Ac3	800
Ar3	725
Ar1	680
Mn	214

Ударная вязкость стали 40ХФА

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-70
Закадка 850 С, масло. Отпуск 600 С.	92	61	55

Предел выносливости стали 40ХФА

σ_-1, МПа	τ_-1, МПа	n	σ_B, МПа	Термообработка, состояниестали
480		1Е+6	1220	Закалка 880 С, масло. Отпуск 230 С. НВ 387
421		1Е+6	990	Закалка 880 С, масло. Отпуск 550 С. НВ 288
372	265	1Е+6	960	Закалка 880 С, масло. Отпуск 650 С. НВ 258

Прокаливаемость стали 40ХФА

Твердость, HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC_э
1.5	3	4.5	6	9	12	15	18	27	39
51.5−60.5	51.5−59.5	50.5−58.5	48−57.5	39.5−54	35−50.5	34−46.5	32.5−43	30.5−39	27−39

Физические свойства стали 40ХФА

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	215	212	205	199	182	173	166	144	135
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	84	83	80	77	71	66	64	56	52
Плотность стали, pn, кг/м³	7810
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	37	37	37	36	33	31	31	30	28
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)	12.1	12.6	13.0	13.3	13.8	14.2	14.6	11.8
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С))	466	508	529	563	592	621	634	664

Сталь 40ХФА

Описание