Ознакомьтесь с наличием стали 40ХН2МА-Ш на складе ТД «Спарта»

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 испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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) t испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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) t испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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) t испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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 Сечение (мм) t испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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 Сечение (мм) t испыт. (°C) t отпуска (°C) sТ | s0,2(МПа) sB(МПа) d5(%) d4 d d10 y (%) KCU (кДж/м2) HB HRC HRB HV HSh
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]