40ХН2МА-Ш

Сталь 40ХН2МА (40ХНМА) конструкционная легированная высококачественная хромоникельмолибденовая

Заменители: Сталь 45ХН2МФА, Сталь 30Х3МФ, Сталь 42Х2НМБР

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°.

Технические характеристики

Химический состав в %

НТД	C	S	P	Mn	Cr	W	V	Ti	Si	Ni	Mo	Cu
ТУ 14-1-2765-79	0,37-0,44	≤0,012	≤0,016	0,50-0,80	0,60-0,90	≤0,20	≤0,050	≤0,030	0,17-0,37	1,25-1,65	0,15-0,25	≤0,25
ГОСТ 4543-71	0,37-0,44	≤0,025	≤0,025	0,50-0,80	0,60-0,90	≤0,20	≤0,050	≤0,030	0,17-0,37	1,25-1,65	0,15-0,25	≤0,30
ТУ 14-1-950-74	0,37-0,44	≤0,025	≤0,025	0,50-0,80	0,60-0,90	≤0,20	≤0,050	≤0,030	0,17-0,37	1,25-1,65	0,15-0,25	≤0,25
ТУ 14-4-95-72	0,37-0,44	≤0,040	≤0,040	0,50-0,80	0,60-0,90	-	-	-	0,15-0,40	1,60-1,90	0,20-0,35	-

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.

Механические свойства

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение (мм)	t отпуска (°C)	sТ \| s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
				980-1130				285-331	30,0-36,0
				1080-1270				311-363	34,0-39,0
								285-341	27,0-37,0
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
	≤80	550-560	785-930	≥930	≥12	≥40	≥600	293-331
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
	≤240	570-600	≥590	≥735	≥13	≥40	≥490	235-277
	≤500	580-620	≥490	≥655	≥12	≥35	≥490	212-248
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
	Образец		≥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
	Образец 25 мм		≥932	≥1080	≥12	≥50	≥785	321-376
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 540-570 °C, охлаждение в воде или масле
	поперечный		≥930	≥1080	≥7	≥32	≥490	321-375
	продольный		≥930	≥1080	≥12	≥50	≥780	321-375
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 570-620 °C, охлаждение на воздухе
	поперечный		≥830	≥980	≥7	≥35	≥590	293-341
	продольный		≥830	≥980	≥12	≥50	≥980	293-341

Механические свойства в зависимости от сечения

Состояние поставки	Сечение (мм)	sТ \| s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	y (%)	HRC
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
центр	100-160	≥700	900-1100	≥12
центр	16-40	≥900	1100-1300	≥10
центр	160-250	≥650	850-1000	≥12
центр	40-100	≥800	1000-1200	≥11
центр	<16	≥1000	1200-1400	≥9
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
1/2R	60-80	≥730	≥880	≥17	≥61	≥29
1/2R	80-100	≥670	≥850	≥19	≥61	≥26
1/3R	100-120	≥630	≥830	≥20	≥62	≥25
центр	25-40	≥880	≥1030	≥14	≥57	≥33
центр	40-60	≥830	≥980	≥16	≥60	≥32

Механические свойства прутка

Состояние поставки	Сечение (мм)	sB(МПа)	y (%)	HB
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности. Термообработанная (отжиг)
	Образец			≤269
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности. После сфероидезирующего отжига
	Образец	≤640	≥50	≤269

Механические свойства в зависимости от сечения поковки и режима термообработки

Состояние поставки	Сечение (мм)	sТ \| s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB
Поковки. Закалка + Отпуск
КП 440	500-800	≥440	≥635	≥11	≥30	≥390	197-235
КП 490	300-500	≥490	≥655	≥12	≥35	≥490	212-248
КП 490	500-800	≥490	≥655	≥11	≥30	≥390	212-248
КП 540	100-300	≥540	≥685	≥13	≥40	≥490	223-262
КП 540	300-500	≥540	≥685	≥12	≥35	≥440	223-262
КП 590	100-300	≥590	≥735	≥13	≥40	≥490	235-277
КП 590	300-500	≥590	≥735	≥12	≥35	≥440	235-277
КП 590	500-800	≥590	≥735	≥10	≥30	≥390	235-277
КП 640	100-300	≥640	≥785	≥13	≥38	≥490	248-293
КП 640	300-500	≥640	≥785	≥11	≥33	≥440	248-293
КП 685	100-300	≥685	≥835	≥12	≥33	≥490	262-311
КП 735	≤100	≥735	≥880	≥13	≥40	≥590	277-321
КП 735	100-300	≥735	≥880	≥12	≥35	≥490	277-321
КП 785	≤100	≥785	≥885	≥12	≥40	≥590	293-331
КП 785	100-300	≥785	≥885	≥11	≥35	≥490	293-331

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставки	t отпуска (°C)	sТ \| s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
	200	≥1600	≥1750	≥10	≥50	≥590	≥525
	300	≥1470	≥1600	≥10	≥50	≥490	≥475
	400	≥1240	≥1370	≥12	≥52	≥590	≥420
	500	≥1080	≥1180	≥15	≥59	≥880	≥350
	600	≥860	≥960	≥20	≥62	≥1450	≥275

Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставки	t испыт. (°C)	sТ \| s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	y (%)
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
	700		≥185	≥17	≥32
	800		≥89	≥66	≥90
	900		≥50	≥69	≥90
	1000		≥35	≥75	≥90
	1100		≥24	≥72	≥90
	1200		≥14	≥62	≥90
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С
	20	≥950	≥1070	≥16	≥58
	250	≥830	≥1010	≥13	≥47
	400	≥770	≥950	≥17	≥63
	500	≥680	≥700	≥18	≥80

Дополнительная информация

Рекомендуемый режим термообработки поковок и штамповок по ТУ 1-92-156-90: Нормализация при 840-880 °С или Нормализация + Отпуск.

Технологические свойства

Обрабатываемость резаньем	В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 и sВ=560 МПа Kn тв.спл.=0,7 Kn б.ст.=0,4.
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.

Температура критических точек

Критическая точка	Температура °C
AC1	730
AC3	820
AR3	550
AR1	380
MN	320

Ударная вязкость

Состояние поставки температура	+20	-40	-60
Сортовой прокат. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 580 °C	≥1010	≥912	≥579

Предел выносливости

Термообработка, состояние стали	s-1(МПа)	t-1(МПа)	n	sB(МПа)	s0,2(МПа)
Заготовка 100 мм. Закалка в масло с 850 °C + Отпуск при 580 °C	447	274		880
Заготовка 400 мм. Закалка в масло с 850 °C + Отпуск при 610 °C	392	235		790
	519		1Е+6	1080	880

Прокаливаемость

Закалка в масло с 840 °C. Расстояние от торца, мм/HRCэ

1.5	3	6	9	12	15	21	27	33	42
49-59.5	40.5-60	50-60	50-59.5	49-59	48-58	45-56	41.5-53	41-50.5	36.5-48.5

Термообработка	Количество мартенсита, %	Крит. диам. в воде	Крит. диам. в масле	Крит. твердость, HRCэ	Расст. от охлаждаемого конца, мм
	50	153	114		44-47
	90	137-150	100-114		49-53

Коррозионные свойства

Среда	Температура испытания °C	Скорость коррозии, мм/год	Длительность испытания, ч	Глубина мм/год
Вода	300			0.05—0.1

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	215	211	201	190	177	173
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)	84	81	77	73	68	66
Плотность (r, кг/м3)	7850
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))	39	38	37	37	35	33	31	29	27
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)	331
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)		11,6	12,1	12,7	13,2	13,6	13,6		13,9
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))		490	506	522	536	536		565

Обозначения

Механические свойства: sв - Предел кратковременной прочности, [МПа] sТ - Предел текучести, [МПа] s0,2 - Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию - 0,2%), [МПа] d5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] y - Относительное сужение, [ % ] KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2] HB - Твердость по Бринеллю, [МПа] HV - Твердость по Виккерсу, [МПа] HSh - Твердость по Шору, [МПа]

Подпишитесь на рассылку наличия металлопроката на складе