Сталь улучшаемая 40ХН2МА (40ХНМА) и 40ХН2ВА

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
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 Темп-ра
испыт-я,
°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
в = 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/м340ХН2ВА - 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
  520 50-60 20-40 0,5-0,6 ≥500
3,55-3,30 510 25 20-40    
+
  550 35 40-60 0,5-0,7 ≥500
Жидкостное 3,55-3,30  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