Сталь 40Х10С2М

Сталь 40Х10С2М: 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 40Х10С2М.

Общие сведения стали 40Х10С2М

Вид поставки

сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949–75, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69, ГОСТ 18907–73. Калиброванный пруток ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77, ГОСТ 18907–73. Полоса ГОСТ 4405–75, ГОСТ 103–75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71.

Применение

клапаны авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепежные детали двигателей. Сталь жаростойкая и жаропрочная мартенситного класса обладает высокими механическими свойствами до 600 °C, однако при длительных выдержках при 500 °C и особенно при 600 °C ударная вязкость резко снижается до 150 кДж/м2.

Химический состав стали 40Х10С2М

Химический элемент	%
Кремний (Si)	1.9−2.6
Марганец (Mn), не более	0.8
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.7−0.9
Никель (Ni), не более	0.6
Сера (S), не более	0.025
Титан (Ti), не более	0.2
Углерод (C)	0.35−0.45
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	9.0−10.5

Механические свойства стали 40Х10С2М

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Закалка 1100 °C, масло. Отпуск 800 °C, вода.
20	670	940	19	41	29
100	570	840	14	26
200	510	820	18	39	69
300	520	830	15	36	81
400	480	760	13	24	85
500	455	660	21	41	87
600	370	430	30	71	113
700	200	220	41	92
Закалка 1010−1050°С, масло. Отпуск 750 °C, масло (кратковременные испытания)
20		930	10	35
600		390	18	85
700		160	27	96
800		59	30	98
900		34	48	98

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска,°С	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB
Закалка 950−1050°С.
200	1780	3	8	39	555
300		12	20		540
400					570
500					545
600	1400	22	68		400
700	850	50		58	250

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Прутки. Закалка 1010−1050°С, воздух или масло. Отпуск 720−780°С, масло.	60	735	930	10	35	20

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Термообработка, состояние поставки	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Тепловая выдержка 500 °C, 1000 ч.	670	930	16	33	17
Закалка 1100 °C, масло. Тепловая выдержка 500 °C, 3000 ч.	660	900	17	42	29
Отпуск 800 °C, 3 ч, вода. Тепловая выдержка 500 °C, 5000 ч.	670	910	14	25	16

Технологические свойства стали 40Х10С2М

Температура ковки

Начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются в ямах.

Свариваемость

трудносвариваемая. Способ сварки РДС, необходимы подогрев и последующая термообработка.

Склонность к отпускной способности

не склонна

Флокеночувствительность

не чувствительна

Температура критических точек стали 40Х10С2М

Критическая точка	°С
Ac1	810
Ac3	950
Ar3	845
Ar1	700

Физические свойства стали 40Х10С2М

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	214	211	205	202	196	187	172	151	129
Плотность стали, pn, кг/м³	7620	7610							7430
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	17	18	20	22	22	24	25	26
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)		906	958	1010	1062	1114	1166	1216
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)	10.0	11.0	11.0	11.0				11.0
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С))				532	561	586

Сталь 40Х10С2М