Сталь 40ХН2МА (40ХНМА)
Обозначения
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | 40ХН2МА |
Обозначение ГОСТ латиница | 40XH2MA |
Транслит | 40HN2MA |
По химическим элементам | 40CrН2Mo |
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | 40ХНМА |
Обозначение ГОСТ латиница | 40XHMA |
Транслит | 40HNMA |
По химическим элементам | 40CrНMo |
Описание
Сталь 40ХН2МА применяется: для изготовления цельнокатаных колец, коленчатых валов, клапанов, шатунов, крышек шатунов, ответственных болтов и других крепежных деталей, специального крепежа, шестерней, кулачковых муфт, дисков и других тяжелонагруженных деталей; для производства валков для холодной прокатки металлов; для изготовления деталей трубопроводной арматуры; деталей авиастроения (валов ротора, коленчатых валов, валов редуктора, шатунов двигателя воздушного охлаждения, ответственных болтов, шпилек, деталей винта, массивных и силовых деталей РД), работающих при температуре до +500°.
Примечание
Сталь конструкционная высококачественная хромоникельмолибденовая.
Сталь 40ХНМА по сравнению со сталью 18ХНВА менее легирована, но содержит больше углерода и нечувствительна к отпускной хрупкости.
Стандарты
Название | Код | Стандарты |
---|---|---|
Листы и полосы | В23 | ГОСТ 103-2006 |
Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ОСТ 1 90225-76, TУ 3-309-85, TУ 14-1-1610-76, TУ 14-1-1684-86, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2598-79, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-2995-80, TУ 14-1-658-73, TУ 14-1-950-74, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3011-80, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-136-367-2008 |
Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 14-13-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-1937-77, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-5.17-74, TУ 14-1-5.17-73, TУ 1-92-156-90 |
Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТ ЦКБА 026-2005 |
Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | TУ 14-3-1550-88, TУ 14-3-249-74, TУ 14-3-389-75, TУ 14-3-572-77, TУ 14-3-588-76 |
Ленты | В34 | TУ 14-4-95-72 |
Химический состав
Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu | V | Ti | Mo | W |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TУ 14-1-1885-85 | 0.37-0.44 | ≤0.015 | ≤0.025 | 0.5-0.8 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 1.25-1.65 | Остаток | ≤0.25 | - | - | 0.15-0.25 | - |
TУ 14-1-2765-79 | 0.37-0.44 | ≤0.012 | ≤0.016 | 0.5-0.8 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 1.25-1.65 | Остаток | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.03 | 0.15-0.25 | ≤0.2 |
TУ 14-1-950-74 | 0.37-0.44 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.5-0.8 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 1.25-1.65 | Остаток | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.03 | 0.15-0.25 | ≤0.2 |
TУ 14-4-95-72 | 0.37-0.44 | ≤0.04 | ≤0.04 | 0.5-0.8 | 0.6-0.9 | 0.15-0.4 | 1.6-1.9 | Остаток | - | - | - | 0.2-0.35 | - |
ОСТ 1 90225-76 | 0.37-0.44 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.5-0.8 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 1.25-1.65 | Остаток | ≤0.3 | ≤0.05 | ≤0.03 | 0.15-0.25 | ≤0.2 |
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
По ТУ 14-1-2765-79 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА-Ш.
По ТУ 14-1-950-86 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА.
ТУ 14-4-95-72 химический состав приведен для стали марки 40ХНМ.
По ТУ 14-1-1885-85 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА-ВД. Для обеспечения требуемой величины зерна разрешается при выплавке стали вводить ванадий из расчета содержания его в стали не более 0,10 %, содержание которого в стали не определяется. Наличие вольфрама до 0,20 %, титана до 0,030 % не является браковочным признаком. В стали допускается частичная замена молибдена вольфрамом. Суммарное содержание молибдена и вольфрама пересчитанного на молибден из расчета: три весовые части вольфрама заменяют одну весовую часть молибдена, должно соответствовать указанному в таблице содержанию молибдена. При этом содержание вольфрама в стали не должно превышать 0,30 %. Допустимое отклонение по содержанию марганца в стали +0,010/-0,020 %.
Механические характеристики
Сечение, мм | t отпуска, °C | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | y, % | кДж/м2, кДж/м2 | Твёрдость по Бринеллю, МПа | HRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поковки. Закалка + Отпуск | ||||||||
500-800 | - | ≥440 | ≥635 | ≥11 | ≥30 | ≥390 | 197-235 | - |
300-500 | - | ≥490 | ≥655 | ≥12 | ≥35 | ≥490 | 212-248 | - |
500-800 | - | ≥490 | ≥655 | ≥11 | ≥30 | ≥390 | 212-248 | - |
100-300 | - | ≥540 | ≥685 | ≥13 | ≥40 | ≥490 | 223-262 | - |
300-500 | - | ≥540 | ≥685 | ≥12 | ≥35 | ≥440 | 223-262 | - |
100-300 | - | ≥590 | ≥735 | ≥13 | ≥40 | ≥490 | 235-277 | - |
300-500 | - | ≥590 | ≥735 | ≥12 | ≥35 | ≥440 | 235-277 | - |
500-800 | - | ≥590 | ≥735 | ≥10 | ≥30 | ≥390 | 235-277 | - |
100-300 | - | ≥640 | ≥785 | ≥13 | ≥38 | ≥490 | 248-293 | - |
300-500 | - | ≥640 | ≥785 | ≥11 | ≥33 | ≥440 | 248-293 | - |
100-300 | - | ≥685 | ≥835 | ≥12 | ≥33 | ≥490 | 262-311 | - |
≤100 | - | ≥735 | ≥880 | ≥13 | ≥40 | ≥590 | 277-321 | - |
100-300 | - | ≥735 | ≥880 | ≥12 | ≥35 | ≥490 | 277-321 | - |
≤100 | - | ≥785 | ≥885 | ≥12 | ≥40 | ≥590 | 293-331 | - |
100-300 | - | ≥785 | ≥885 | ≥11 | ≥35 | ≥490 | 293-331 | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
100-160 | - | ≥700 | 900-1100 | ≥12 | - | - | - | - |
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности. Термообработанная (отжиг) | ||||||||
- | - | - | - | - | - | ≤269 | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск | ||||||||
- | 200 | ≥1600 | ≥1750 | ≥10 | ≥50 | ≥590 | ≥525 | - |
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||
- | - | - | 980-1130 | - | - | - | 285-331 | 30-36 |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥185 | ≥17 | ≥32 | - | - | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
16-40 | - | ≥900 | 1100-1300 | ≥10 | - | - | - | - |
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности. После сфероидезирующего отжига | ||||||||
- | - | ≤640 | - | ≥50 | - | ≤269 | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск | ||||||||
- | 300 | ≥1470 | ≥1600 | ≥10 | ≥50 | ≥490 | ≥475 | - |
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||
- | - | - | 1080-1270 | - | - | - | 311-363 | 34-39 |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥89 | ≥66 | ≥90 | - | - | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
160-250 | - | ≥650 | 850-1000 | ≥12 | - | - | - | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск | ||||||||
- | 400 | ≥1240 | ≥1370 | ≥12 | ≥52 | ≥590 | ≥420 | - |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥50 | ≥69 | ≥90 | - | - | - |
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||
- | - | - | - | - | - | - | 285-341 | 27-37 |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в воде или масле | ||||||||
≤100 | 550-620 | 735-835 | ≥880 | ≥13 | ≥40 | ≥600 | 277-321 | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
40-100 | - | ≥800 | 1000-1200 | ≥11 | - | - | - | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск | ||||||||
- | 500 | ≥1080 | ≥1180 | ≥15 | ≥59 | ≥880 | ≥350 | - |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥35 | ≥75 | ≥90 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в воде или масле | ||||||||
≤80 | 550-560 | 785-930 | ≥930 | ≥12 | ≥40 | ≥600 | 293-331 | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
16 | - | ≥1000 | 1200-1400 | ≥9 | - | - | - | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск | ||||||||
- | 600 | ≥860 | ≥960 | ≥20 | ≥62 | ≥1450 | ≥275 | - |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥24 | ≥72 | ≥90 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе | ||||||||
≤20 | 200-250 | ≥1470 | ≥1617 | ≥9 | ≥45 | ≥490 | - | 49.3-54.2 |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
60-80 | - | ≥730 | ≥880 | ≥17 | ≥61 | - | - | ≥29 |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||
- | - | - | ≥14 | ≥62 | ≥90 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе | ||||||||
≤240 | 570-600 | ≥590 | ≥735 | ≥13 | ≥40 | ≥490 | 235-277 | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
80-100 | - | ≥670 | ≥850 | ≥19 | ≥61 | - | - | ≥26 |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С | ||||||||
- | - | ≥950 | ≥1070 | ≥16 | ≥58 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе | ||||||||
≤500 | 580-620 | ≥490 | ≥655 | ≥12 | ≥35 | ≥490 | 212-248 | - |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
100-120 | - | ≥630 | ≥830 | ≥20 | ≥62 | - | - | ≥25 |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С | ||||||||
- | - | ≥830 | ≥1010 | ≥13 | ≥47 | - | - | - |
Кольца цельнокатанные по ОСТ 1 90225-76. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле или воде | ||||||||
- | ≥833 | ≥980 | ≥12 | ≥44 | ≥735 | - | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
25-40 | - | ≥880 | ≥1030 | ≥14 | ≥57 | - | - | ≥33 |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С | ||||||||
- | - | ≥770 | ≥950 | ≥17 | ≥63 | - | - | - |
Кольца цельнокатанные по ОСТ 1 90225-76. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле или воде | ||||||||
- | ≥833 | ≥980 | ≥12 | ≥55 | ≥980 | - | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||
40-60 | - | ≥830 | ≥980 | ≥16 | ≥60 | - | - | ≥32 |
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С | ||||||||
- | - | ≥680 | ≥700 | ≥18 | ≥80 | - | - | - |
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло с 835-865 °C + отпуск при 570-670 °C, охлаждение в воде или в масле | ||||||||
- | ≥835 | ≥980 | ≥12 | ≥55 | ≥980 | 294-341 | - | |
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле | ||||||||
25 | - | ≥932 | ≥1080 | ≥12 | ≥50 | ≥785 | 321-376 | - |
Прутки из стали марки 40ХН2МА (40ХНМА) по ТУ 14-1-1885-85. Закалка в масло с 840-860 °С + Отпуск при 570-670 °С, охлаждение в воде или масле. В графе KCU указаны значения KCU вдоль волокна/KCU поперек волокна | ||||||||
Образец 25х25 | - | ≥835 | ≥980 | ≥12 | ≥55 | ≥981/588 | 293-341 | - |
Образец 25х25 | - | ≥930 | ≥1080 | ≥12 | ≥50 | ≥784/490 | 320-375 | - |
Прутки из стали, обработанной в ковше синтетическим шлаком в состоянии поставки по ТУ 14-1-658-73. Образцы поперечные | ||||||||
- | - | - | ≥7 | ≥35 | ≥588 | 293-341 | - | |
- | - | - | ≥7 | ≥32 | ≥490 | 320-375 | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 540-570 °C, охлаждение в воде или масле | ||||||||
- | ≥930 | ≥1080 | ≥7 | ≥32 | ≥490 | 321-375 | - | |
- | ≥930 | ≥1080 | ≥12 | ≥50 | ≥780 | 321-375 | - | |
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 570-620 °C, охлаждение на воздухе | ||||||||
- | ≥830 | ≥980 | ≥7 | ≥35 | ≥590 | 293-341 | - | |
- | ≥830 | ≥980 | ≥12 | ≥50 | ≥980 | 293-341 | - |
Описание механических обозначений
Название | Описание |
---|---|
Сечение | Сечение |
sТ|s0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2% |
σB | Предел кратковременной прочности |
d5 | Относительное удлинение после разрыва |
y | Относительное сужение |
кДж/м2 | Ударная вязкость |
HRC | Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический) |
Физические характеристики
Температура | Е, ГПа | G, ГПа | r, кг/м3 | l, Вт/(м · °С) | R, НОм · м | a, 10-6 1/°С | С, Дж/(кг · °С) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 215 | 84 | 7850 | 39 | 331 | - | - |
100 | 211 | 81 | - | 38 | - | 116 | 490 |
200 | 201 | 77 | - | 37 | - | 121 | 506 |
300 | 190 | 73 | - | 37 | - | 127 | 522 |
400 | 177 | 68 | - | 35 | - | 132 | 536 |
500 | 173 | 66 | - | 33 | - | 136 | 536 |
600 | - | - | - | 31 | - | 136 | - |
700 | - | - | - | 29 | - | - | 565 |
800 | - | - | - | 27 | - | 139 | - |
Описание физических обозначений
Название | Описание |
---|---|
Е | Модуль нормальной упругости |
G | Модуль упругости при сдвиге кручением |
r | Плотность |
l | Коэффициент теплопроводности |
R | Уд. электросопротивление |
Технологические свойства
Название | Значение |
---|---|
Свариваемость | Трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна. |
Температура ковки | Начала - 1220 °С, конца - 800 °С. Сечения до 80 мм - рекомендован отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск. |
Флокеночувствительность | Чувствительна. |
Обрабатываемость резаньем | В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 и sВ=560 МПа Kn тв.спл.=0,7 Kn б.ст.=0,4. |
Макроструктура и загрязненность | Макроструктура стали при проверке на изломах в продольном направлении и поперечных темплетах, отобранных от готового проката, не должна иметь усадочной раковины, рыхлости, пузырей, трещин, расслоений, шлаковых включений и флокенов, а также дефектов излома, перечисленных в приложении 3 ГОСТ 10243. Центральная пористость, точечная неоднородность и ликвационный квадрат не должны превышать 1 балла; послойная кристаллизация и светлый контур - 3 балла эталонных шкал ГОСТ 10243. Все другие дефекты, предусмотренные ГОСТ 10243, не допускаются. Загрязненность стали неметаллическими включениями должна быть по среднему баллу не выше (в баллах): по оксидам точечным 1,5, по оксидам строчечным 2,0, по силикатам хрупким 1,0, по силикатам пластичным 1,0, по силикатам недеформирующимся 2,5, по сульфидам 2,5, по нитридам строчечным и точечным 1,0. |