Химический состав в %
Марка
стали
C Si Mn Cr Ni Mo W Fe S P
не более
40ХН2МА 0,37-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 0,6-0,9 1,25-1,65 0,15-0,25 - Основа 0,025 0,025
40ХН2ВА 0,37-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 0,6-0,9 1,25-1,65 - 0,8-1,2 Основа 0,025 0,025
Механические свойства по ОСТ или ТУ (не менее)
Вид
полуфабриката
ОСТ или ТУ Состояние полуфабриката
или контрольных образцов
σ0,2 σв δ10 ψ ан HB(dотп)
кгс/мм2 % кгс·м/см2 мм
Прутки ТУ14-1-950-74 Отожженные или после высокого отпуска - - - - - ≥3,8
Термически обработанные по режиму: закалка с 850±15°С в масле, отпуск при 570-670°С, охлаждение в воде или в масле 85 100 12 55 10 3,55-3,30
95 110 12 50 8 3,40-3,15
Прутки ЧМТУ 1-940-70 Закаленные с 850±15°С в масле,отпущенные на требуемую твердость 85 100 11 45 9 3,55-3,30
Штамповки и
поковки
ОСТ1 90085-73 Нормализованные с 840-880°С и отпущенные - - - - - 4,5-3,7
Закаленные с 850±15°С в масле,отпущенные на требуемую твердость 85 100 12 55 10 3,55-3,30
95 110 12 50 8 3,40-3,15

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полуфабриката
Состояние Температура
испытания,
°С
Е σ0,2 σв δ5 ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Прутки Закаленные с 860°С и отпущенные при 580°С 20 19500 97 109 15 58 8
250 - 85 103 13 47 10
350 - 83 103 17 53 -
400 - 79 97 17 63 9
450 - 78 90 17,5 74 -
500 - 69 70 18 80 6
Секундная прочность
Вид
полуфабриката
Состояние Температура
испытания,°С
σ10'' σ30'' σ100'' σ200'' σ300''
кгс/мм2
Прутки Термически обработанный по режиму: закалка с 860°С в масле и отпущенные при 580°С (σв = 109 кгс/мм2) 500 72 70 68 66 64
600 48 45 39 37 36
700 27 23 18 15,5 15
Пределы выносливости при комнатной температуре
Состояние
материала
Вид
нагружения
σ-1 на базе 107 циклов,
кгс/мм2
Закаленный с 850°С в масле и отпущенный при 560°С Изгиб 45,6
Кручение 23
Физические свойства
Плотность: 40ХН2МА - 7800 кг/м3; 40ХН2ВА - 7800 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура,°С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500
α·106 1/град 11,7 12,2 12,7 13,2 13,6
Температура,°С 100-200 200-300 300-400 400-500
α·106 1/град 12,8 14,0 14,5 14,8
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 46,1 44,0 41,9 39,8 37,7 36,0 33,1 29,7 26,0
Удельное электросопротивление
Температура,°С 20
ρ·106 ом·см 26
Критические точки
Ас1 710-730°С Ас3 770-790°С

Технологические данные
Горячая обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1180-800°С.
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых электропечах и методом электрошлакового переплава.
Рекомендуемая термическая и химико-термическая обработка
Предварительная термическая обработка: нормализация при 900±20°С и высокий отпуск при 670±15°С (HB dотп≥ 3,7 мм). Окончательная термическая обработка: закалка с 850±10°С в масле, отпуск при 600-650°С, охлаждение в масле или воде (HB dотп= 3,65-3,35 мм) или отпуск при 550-600°С, охлаждение в масле или воде (HB dотп= 3,45-3,2 мм). Прокаливаемость d до 50 мм. Сталь подвергается азотированию по режимам, указанным в таблице.
Способ
азотирования
Режим
предварительной
термической
обработки
HB
(dотп) мм
Режим азотирования Глубина
слоя, мм
HV
азотированной
поверхности,
кгс/мм2
температура,
°С
время,
час
степень
диссоциации
аммиака, %
Газовое Закалка с 850±10°С в масле, отпуск при 570-670°С, охлаждение в воде или масле  3,55-3,30 520 50-60 20-40 0,5-0,6 ≥500
510 25 20-40
+
 3,55-3,30 550 35 40-60 0,5-0,7 ≥500
Жидкостное 560 4-6 - 0,25 ≥550
Применение
Коленчатые валы, валы винта, шатуны двигателя воздушного охлаждения и др.; массивные и силовые детали, работающие при температурах до 500°С.

Влияние температуры отпуска на механические свойства стали 40ХН2МА

Механические свойства термически обработанной стали 40ХН2МА в зависимости от места вырезки образца

Механические свойства стали 40ХН2МА при низких температурах

Кривые выносливости стали 40ХН2МА при чистом изгибе

Кривая выносливости и линия повреждаемости стали 40ХН2МА при консольном изгибе при комнатной температуре

Кривые выносливости стали 40ХН2МА при повторно-переменном кручении

Диаграмма изотермического превращения аустенита стали 40ХН2МА

Диаграмма прокаливаемости стали 40ХН2МА

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3