Сталь 40 л реферат

Обновлено: 05.07.2024

Цифра 40 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,4%.

Вид поставки

• Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 10702-78.
• Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
• Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77.
• Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71.
• Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 10234-77, ГОСТ 2284-79.
• Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93.
• Проволока 17305-91, ГОСТ 5663-79.
• Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.

Характеристики и описание

Сталь 40 относится к конструкционным углеродистым нелегированным специальным качественным сталям. Сталь марки 40 рекомендуется для изготовления крепежных деталей.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
			не более
0,37-0,45	0,17-0,37	0,50-0,80	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu
				не более
40	0,37-0,45	0,17-0,37	0,50-0,80	0,030	0,035	0,25	0,30	0,30

Применение

После поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ сталь марки 40 применяется для изготовления деталей средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации, например:

• длинные валы,
• ходовые валики,
• зубчатые колеса.

После улучшения сталь 40 применяется для изготовления следующих деталей:

• коленчатые валы,
• шатуны,
• зубчатые венцы,
• маховики,
• зубчатые колеса,
• болты,
• оси.

В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности сталь марки 40 применяется для изготовления:

• муфт насосных штанг,
• валов центробежных насосов,
• компрессоров,
• роторов,
• штоков грязевых насосов,
• стволов и переводников вертлюгов,
• переводников для рабочих и бурильных труб,
• корпусов колонковых долот,
• пальцев крейцкопфов грязевых насосов,
• роликов превентора,
• конических шестерен,
• фиксаторов и шпонок буровых станков,
• цепных колес буровых лебедок,
• штифтов,
• упорных винтов,
• скалок насосов,
• цапф и т. д

Применение стали 40 для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	Температура рабочей среды, °С	Дополнительные указания по применению
40 ГОСТ 1050	Сортовой прокат ГОСТ 1050	От -40 до 425	Применяется после термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре ниже минус 31°С до минус 40°С

Применение стали 40 для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали	Технические требования	Допустимые параметры эксплуатации		Назначение
		Температура стенки, °С	Давление среды, МПа (кгс/см 2 ), не более
Сталь 40 ГОСТ 1050, ГОСТ 10702	СТП 26.260.2043	От -40 до 425	10 (100)	Шпильки, болты
			16 (160)	Гайки
		От -40 до 450	16 (160)	Шайбы

к содержанию ↑

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 40 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см 2 ) (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, стандарт или ТУ		40 ГОСТ 1050
Технические требования		ГОСТ 9399
Наименование детали		Фланцы
Предельные параметры	Температура стенки, °С, не более	От -40 до +200
	Давление номинальное, МПа (кгс/см 2 ) не более	32 (320)
Обязательные испытания	σ0,2	+
	σв	+
	σ	+
	f	+
	KCU	+
	HB	+
Контроль	Дефектоскопия	+
	Неметаллические включения	—

к содержанию ↑

Стойкость стали 40 против щелевой эрозии

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T
Нестойкая	6	0,005-0,05

ПРИМЕЧАНИЕ
Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

Температура критических точек, °С

Термообработка

Детали из стали марки 40 подвергаются нормализации при температуре 860-880° С или закалке в воде с температуры 840-860° С с последующим отпуском; температура отпуска устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств. Так, например, детали буровых установок (шестерни, фиксатор, шпонки) превентора (плита основной опоры, ролики) подвергаются отпуску при температуре 550° С, цепные колеса буровой лебедки — при температуре 500 С.

Твердость HB для металлопродукции из стали 40 (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Твердость HB, не более, для металлопродукции
	горячекатаной и кованой		калиброванной и со специальной отделкой поверхности
	без термической обработки	после отжига или высокого отпуска	нагартованной	после отжига или высокого отпуска
40	217	187	241	197

к содержанию ↑

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	не менее
	Предел текучести σт, Н/мм 2	Временное сопротивление σв, Н/мм 2	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение Ψ, %
40	335	570	19	45

Механические свойства проката

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	δ5(δ4), %	Ψ, %	KCU, Дж/см 2	Твердость HB, не более
			не менее
ГОСТ 1050-88	Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	570	19	45	59	—
	Сталь калиброванная 5-й категории:
	после нагартовки	—	610	6	35	—	—
	после отжига или высокого отпуска	—	510	14	40	—	—
ГОСТ 10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска и отжига	—	До 590	—	40	—	197
ГОСТ 4041-71 (образцы поперечные)	Лист термообработанный 1 и 2-й категорий	4-14	510-650	21	—	—	167
ГОСТ 1577-93	Лист нормализованный или горячекатаный	80	560	20	—	—	—
	Лист отожженный или высокоотпущенный	80	520	21	—	—	—
	Полоса нормализованная или горячекатаная	6-25	570	19	45	—	—
ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)	Лист горячекатаный	До 2	510-660	(16)	—	—	—
		2-3,9		(17)	—	—	—
	Лист холоднокатаный	До 2	510-600	(17)	—	—	—
		2-3,9		(18)	—	—	—
ГОСТ 2284-79	Лента холоднокатаная отожженная	0,1-4	450-700	(14)	—	—	—
	Лента нагартованная, класс прочности Н2	0,1-4	850-1050	—	—	—	—
ГОСТ 10234-77	Лента отожженная плющеная	0,1-4	До 700	10	—	—	—

к содержанию ↑

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка	Сечение, мм	КП	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %	KCU, Дж/см 2	Твердость НВ, не более
			не менее
Нормализация	300-500	215	215	430	18	40	44	123-167
	500-800				16	35	39
	100-300	245	245	470	19	42	39	143-179
	300-500				17	35	34
	До 100	275	275	530	20	40	44	156-197
	100-300				17	38	34
Закалка+отпуск	300-500	275	275	530	15	32	29	156-197
	500-800				13	30	29
	100-300	315	315	570	14	35	34	167-207
	До 100	345	345	590	18	45	59	174-217

к содержанию ↑

Механические свойства после закалки с 850 °С в масле

tотп, °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %	KCU, Дж/см 2	Твердость НВ, не более
200	750	930	7	45	29	267
300	710	860	8	51	69	247
400	640	790	10	57	88	225
500	550	730	12	62	127	208
600	450	660	16	66	167	188
700	380	620	17	71	206	170

к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах [81]

tисп, °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %
700	99	140	48	85
800	70	110	53	97
900	54	71	55	100
1000	28	58	69	100
1100	24	37	60	100
1200	16	26	87	100
1300	12	18	56	100

ПРИМЕЧАНИЕ. Образец диаметром 6 мм и длиной 80 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с.

Ударная вязкость KCU [28]

Термообработка	KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С
	+20	-40	-80
Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 400 °С	78	55	51

Предел выносливости [140]

Термообработка	σ-1, МПа
Отжиг при 850 °С, σ0,2 = 275 МПа, σв = 520 МПа	231
Закалка с 845 °С, в воду; отпуск при 550 °С, σ0,2 = 600 МПа, σв = 710 МПа, НВ 209	393
Закалка с 845 °С в масло; отпуск при 430 °С, σ0,2 = 415 МПа, σв = 630 МПа	230

ПРИМЕЧАНИЕ. σ 400 _1/100000 = 100 МПа; σ 450 _1/100000 = 50 МПа; σ 500 _1/100000 = 30 МПа; σ 400 _1/10000 = 260 МПа; σ 500 _1/10000 = 70 МПа; σ 400 _1/100000 = 190 МПа; σ 500 _1/100000 = 44 МПа.

Технологические свойства [81]

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 400 мм на воздухе.

Свариваемость — ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием — K_{v тв.спл} = 1,2 и K_{v б.ст} = 1,05 в горячекатаном состоянии при НВ 170 и ав= 520 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88) [51]

Полоса прокаливаемости стали 40 после нормализации при 850 °С и закалки с 850 °С приведена на рисунке ниже.

Сталь для отливок марки 40Л предназначена для производства конструкций и деталей к ним, работающих в температурном диапазоне не превышающем 400 градусов.

Цифра 40 расшифровывается как сталь - содержащая в своем химическом составе около 0,40% углерода, а буква Л классифицирует сталь как - литейную.

• Заменитель (сталь - близкая по основным параметрам): 45Л;
• Основное назначение стали: вилки и звездочки, диски, кожухи, станины, корпусы, муфты, тормозные диски, шестерни.

Химический состав (%)

C	Mn	Si	Cr	Ni	Cu	S	P
			не более
0,37-0,45	0,40-0,90	0,20-0,52	0,3	0,3	0,3	0,045	0,04

C - углерод; Mn - марганец; Si - кремний;

Cr - хром; Ni - никель; Cu - медь;

S - сера; P - фосфор.

Механические свойства в сечениях до 100мм

Режим термообработки		σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см2
		Мпа		%
		Не менее
Нормализация 860-880 °С. Отпуск 600-630 °С.		300	530	14	25	29
Нормализация 860-880 °С. Отпуск 600-630 °С.		350	550	14	20	29

σ0,2 - условный предел текучести; σв - временное сопротивление разрыву; δ5 - относительное удлинение после разрыва;

ψ - относительное сужение; KCU - ударная вязкость.

Температура критических точек

Технологические свойства

Наименование свойства	Показатель
Свариваемость:	Ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием:	В термо-обработанном состоянии при НВ 200
Флокеночувствительность	не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	не склонна

Литейные свойства

Наименование свойства	Значение
Температура начала затвердевания:	1512-1251°С
Показатель трещиноустойчивости:	1,0
Склонность к образованию усадочных раковин:	0,9
Жидкотекучесть:	0,9
Линейная усадка:	2,2-2,3%
Склонность к образованию усадочной пористости:	1,0

Сталь 40Л: 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 40Л.

Общие сведения стали 40Л

Заменитель марки

сталь 45Л.

Вид поставки

отливки ГОСТ 977-75.

Применение

станины, корпусы, муфты, тормозные диски, шестерни, кожухи, вилки, звездочки и другие детали, работающие при температурах до 400°С.

Химический состав стали 40Л

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.20-0.52
Марганец (Mn)	0.40-0.90
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni), не более	0.30
Сера (S), не более	0.045
Углерод (C)	0.37-0.45
Фосфор (P), не более	0.04
Хром (Cr), не более	0.30

Механические свойства стали 40Л

Механические свойства в сечениях до 100 мм

Термообработка, состояние поставки	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м 2
Нормализация 860-880°С. Отпуск 600-630°С.	300	530	14	25	29
Закалка 860-880°С. Отпуск 600-630°С.	350	550	14	20	29

Технологические свойства стали 40Л

Свариваемость

ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

В термообработанном состоянии при НВ 200 Kυ тв.спл. = 1,1, Kυ б.ст. = 1,0.

Склонность к отпускной способности

не склонна

Флокеночувствительность

не чувствительна

Температура критических точек стали 40Л

Предел выносливости стали 40Л

σ-1, МПа	σB, МПа	σ0,2, МПа	Термообработка, состояниестали
225	520	290	НВ 146-173

Физические свойства стали 40Л

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность стали, pn, кг/м 3	7810
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	60	53	47	41
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)	12.4	12.6	14.5	14.6
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С))	470	483	525	571

При перепечатке материалов нашего марочника сталей и сплавов указывайте ссылку, пожалуйста.
Получить код нашей ссылки

Нелегированная сталь для отливок используется для изготовления деталей, работающих при температуре до 450 0 С – корпусы, станины, тормозные диски, муфты, кожухи, шестерни, звездочки, вилки и другие изделия.

Сталь 40Л – отечественные аналоги

Материал 40Л – характеристики

Сталь для отливок нелегированная

Марка 40Л – технологические особенности
Термообработка

Литье

Линейная усадка при литье

Температура начала затвердевания материала

Склонность к образованию усадочной раковины

Склонность к образованию усадочной пористости

Сварка

ЭШС, РДС, АДС (защитный газ)

Флокеночувствительность

Резка

Обрабатываемость резанием K_u

Склонность к отпускной хрупкости

Сталь 40Л – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Материал 40Л – механические свойства

Размеры – толщина, диаметр

Твердость, Мпа

Температура критических точек, 0 С

Предел выносливости, МПа

Марка 40Л – физические свойства

Сталь 40Л – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Материал 40Л – область применения

Сталь марки 40Л используют в машиностроении для изготовления деталей, работающих при температурах до 450 0 С.

Условные обозначения

Механические свойства

Твердость по Роквеллу

Твердость по Бринеллю

Относительное удлинение при разрыве

Предел кратковременной прочности

Коэффициент относительной обрабатываемости

Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Свариваемость

Физические свойства

Коэффициент линейного расширения

Электронный документооборот - ЭДО. Безопасный способ передачи документов, быстро, удобно, архив всех файлов, современное решение для бухгалтерии и снабжения. Мы работаем с Контур.Диадок и СБИС, присоединяетесь!

© 2009-2022 – ООО "ЛенСпецСталь" ,
При использовании любых материалов сайта, включая фотографии и тексты, активная ссылка на источник обязательна.

Сталь 40 — конструкционная углеродистая качественная сталь, сваривается ограниченно. Сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Обрабатываемость резанием в горячекатанном состоянии при HB 170 и σв=530 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,05. Ковку производят при температурном режиме от 1250 до 780 0С, охлаждение на воздухе заготовок сечением до 400 мм. Из стали 40 изготавливаются оси, коленчатые валы, вал-шестерни, штоки, шестерни, трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 градусов.

Химический состав стали

Сталью называют сплав железа с углеродом концентрацией не более 2,14 %. 40Х относится к качественным углеродистым конструкционным сталям. Кроме углерода в сплав входят легирующие добавки и вредные примеси.

Fe, %	C, %	Si, %	Mn, %	Ni, %	S, %	P, %	Cr, %	Cu, %
Около 97	0,36 – 0,44	0,17 – 0,37	0,50 – 0,80	Не более 0,30	Не более 0,035	Не более 0,035	0,80 – 1,10	Не более 0,30

Химические элементы в стали по-разному влияют на её свойства:

• Железо является основой любой стали и образует кристаллическую решетку, в которой растворяется углерод и другие химические элементы;
• Углерод проникает между атомами решетки железа и повышает прочностные свойства стали (твёрдость, предел текучести, предел прочности), понижая пластичность;
• Кремний и марганец вводятся при выплавке для раскисления стали. Они связывают атомы кислорода и образуют лёгкие оксиды, всплывающие на поверхность расплава в виде шлака;
• Никель способствует росту прочности и вязкости стали, снижает склонность к хрупкому разрушению;
• Сера и фосфор являются вредными примесями, попадающими в расплав из руды. Они повышают хрупкость металла и снижают сопротивление коррозии;
• Хром в составе стали образует твёрдые карбидные частицы, в результате чего улучшаются её прочностные свойства, но ухудшается пластичность;
• Медь попадает в сплав из руды и стального лома. Она не образует химических соединений и твёрдых растворов с железом, поэтому присутствие более 1 % этого элемента нежелательно.

Все легирующие добавки повышают прокаливаемость стали, то есть максимальную глубину проникновения упрочнённой зоны при закалке.

Поставка сталь 40

Этот материал представляет собой конструкционную легированную сталь. Его относят к классу хромистых. Легирование таким элементом как хром обеспечивает коррозионную стойкость сплава в атмосфере и окислительной среде. Другими словами, предает стали нержавеющие свойства. К тому же это вещество определяет структуру сплава, его жаропрочность, а также механические и технологические характеристики.

Конструкционная сталь — сплав, который применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определенными механическими, физическими и химическими свойствами.

см. Википедию

Из стали марки 40Х производители осуществляют следующие виды поставок:

• сортовой и фасонный прокат, соответствующий различным ГОСТам,
• калиброванные и шлифованные прутки,
• серебрянки,
• толстостенные листы,
• полосы и поковки,
• трубы.

Механические свойства проката сталь 40

ГОСТ	Состояние поковки	Сечение, мм	σв(МПа)	δ5 (δ4 ) (%)	ψ %	KCU, Дж/см2	НВ, не более
			не менее
1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	570	19	45	59	—
	Сталь калиброванная 5-й категории:
	после нагартовки
	после отжига или высокого отпуска	Образцы	610	6	35	—	—
	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска и отжига	Образцы	510	14	40	—	—
10702-78	Лист термообработанный 1-2-й категории	—	До 590	—	40	—	197
4041-71(Образцы поперечные)	4-14	510-650	21	—	—	167
	Листы нормализованные и горячекатаные
1577-93	Листы отожженные или высокоотпущенные	80	560	20	—	—	—
	Полосы нормализованные или горячекатаные	80	520	21	—	—	—
	Лист горячекатаный	6-25	570	19	45	—	—
16523-70 (Образцы поперечные)	До 2	510-660	-16	—	—	—
	Лист холоднокатаный	2-3,9	-17	—	—	—
	До 2	510-660	-17	—	—	—
2284-79	Лента холоднокатаная:	2-3,9	-18	—	—	—
	отожженная
	нагартованная класс прочности Н2	0,1-4	450-700	-14	—	—	—
10234-77	Лента отожженная плющенная	0,1-4	850-1050	—	—	—	—
	0,1-4	До 700	10	—	—	—

Отпуск и нормализация

Для марки стали 40х можно применить три вида отпуска:

1. Отпуск на низких температурах предполагает прогрев детали до предела 250 градусов по Цельсию с выдержкой. Остужают заготовку на открытом воздухе. Термообработка такого характера способствует нейтрализации напряжений при минимальном увеличении пластичности без влияния на твердость. Используется метод редко, так как велика вероятность образования хрупкой структуры.
2. Отпуск на средних температурах. Прогрев здесь идет до 500 градусов по Цельсию. За счет более высокой температуры возрастает вязкость изделия с пропорциональным снижением твердости. Метод подходит для изготовления автомобильных рессор, пружин, другого специфического инструмента.
3. Отпуск на высоких температурах с увеличением прогрева до 600 градусов по Цельсию. В этом случае внутри кристаллической решетки распадается мартенсит, образуя при этом сорбит. На практике это лучший вариант пропорционального соотношения пластичности и твердости. Ударная вязкость при этом также возрастает. Детали, полученные таким образом, можно применять в механизмах, подверженных воздействию ударных нагрузок.

Чтобы избежать повышенной хрупкости при отпуске, охлаждение при этом процессе следует делать быстро в специальной вакуумной камере с системой продувки аргоном. Последние два условия помогут избежать возникновения внутренних дефектов в структуре материала, а именно образования раковин, полостей и деформаций.

Если после закаливания сталь 40х разогреть до критической точки, выдержать и охладить на воздухе, то внутренняя структура получит мелкозернистое строение – этот процесс носит наименование нормализация. Ее задача — повысить ударную вязкость металла и его пластичность.

Механические свойства поковок сталь 40

Термообработка	Сечение, мм	КП	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	НВ, не более
Нормализация	300-500	215	215	430	18	40	44	123-167
	500-800	16	35	39
	100-300	245	245	470	19	42	39	143-179
	300-500	17	35	34
	До 100	275	275	530	20	40	44	156-197
	100-300	17	38	34
Закалка. Отпуск	300-500	275	275	530	15	32	29	156-197
	500-800	13	30	29
	100-300	315	315	570	14	35	34	167-207
	До 100	345	345	590	18	45	59	174-217

Механические свойства сталь 40 при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700	99	140	48	85
800	70	110	53	97
900	54	71	55	100
1000	28	58	69	100
1100	24	37	60	100
1200	16	26	87	100
1300	12	18	56	100

Механические свойства стали 40 при нормальной температуре

Вид проката	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообработка
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лист термообработ., ГОСТ 4041-71	4-14	510-660	21
Трубы холоднокатан.	580	320	17	Нормализация
Трубы горячекатан.	600	340	16
Пруток калиброван., ГОСТ 10702-78	590	40	Отжиг
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88	510	14	40
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88	610	6	35
Прокат, ГОСТ 1050-88	до 80	570	335	19	45	Нормализация
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79	690-1030
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79	440-690	14
Полоса, ГОСТ 1577-93	июн.60	570	335	19	45	Нормализация

Механические свойства стали 40 в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	HB
Закалка 850 °С, масло
200	750	930	7	45	29	267
300	710	860	8	51	69	247
400	640	790	10	57	88	225
500	550	730	12	62	127	208
600	450	660	16	66	167	188
700	380	620	17	71	206	170

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

1. скорости нагрева металла 40Х;
2. времени выдержки;
3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

1. разогревается электропечь;
2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 1200 при испытании.

Физические свойства сталь 40

Температура	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
0С	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.13	51.5	7850	483	160
100	2.01	11.6	50.6	486	221
200	1.98	12.7	48.1	497	296
300	1.9	13.5	45.6	512	387
400	1.85	14.5	41.9	529	493
500	1.79	14.5	38.1	550	619
600	1.67	14.9	33.5	574	766
700	1.6	15.15	30	628	932
800	12.5	24.8	674	1110
900	13.5	25.7	657	1150
1000	14.5	26.9	653	1180
1100	15.2	28	649	1207
1200	15.8	29.5	649	1230

Твердость стали марки 40

Твердость сталь 40, лист термообработаный ГОСТ 4041-71	HB 10 -1 = 167 МПа
Твердость сталь 40 Прокат калиброваный нагартованый ГОСТ 1050-88	HB 10 -1 = 241 МПа
Твердость сталь 40 Прокат горячекатаный ГОСТ 1050-88	HB 10 -1 = 217 МПа
Твердость сталь 40 Прокат калиброваный отожженый ГОСТ 1050-88	HB 10 -1 = 197 МПа
Твердость сталь 40 Прокат горячекатаный отожженый ГОСТ 1050-88	HB 10 -1 = 187 МПа

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кириллица	40
Обозначение ГОСТ латиница	40
Транслит	40
По химическим элементам	40

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кириллица	40А
Обозначение ГОСТ латиница	40A
Транслит	40A
По химическим элементам	40

Предел выносливости сталь 40

σ-1, МПА	Состояние стали
231	Отжиг 850 °С, σ0,2 =275 МПа, σв =520 МПа Закалка 845 °С, вода. Отпуск 550 °С, σ0,2 =600 МПа, σв =710 МПа, НВ 209 Закалка 845 °С, масло. Отпуск 430 °С, σ0,2 =415 МПа, σв =630 МПа
393
230
σ4001/100000 = 100 МПа, σ4501/100000= 50 МПа, σ5001/100000 = 30 МПа, σ4001/10000= 260 МПа, σ5001/10000= 70 МПа, σ4001/100000 = 190 МПа, σ5001/100000 = 44 МПа

Оборудование и материалы

Для нагрева металла при термообработке используются 4 основных типа печей: — соляная электродная ванна — камерная печь — печь непрерывного горения — вакуумная печь

В качестве закалочных сред, в которых происходит охлаждение, используются жидкости (вода, минеральное масло, специальные водополимеры (Термат), растворы солей), воздух и газы (азот, аргон) и даже легкоплавкие металлы. Сам агрегат, где происходит охлаждение, называется закалочная ванна и представляет собой емкость, в которой происходит ламинарное перемешивание жидкости. Важной характеристикой закалочной ванны является качество удаления паровой рубашки.

Читайте также:

  
• Реферат крестьянские войны в истории россии современные оценки
  
• Желчнокаменная болезнь животных реферат
  
• Болезни органов дыхания как медико социальная проблема реферат
  
• Реферат мішані ліси україни
  
• Биологическое значение ванадия реферат