Марка стали | C | Si | Mn | Cr | Ni | W | Mo | Fe | S | P |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
не более | ||||||||||
40ХН2СМА | 0,36-0,43 | 0,7-1,0 | 0,5-0,8 | 0,8-1,1 | 2,5-3,0 | - | 0,3-0,4 | Основа | 0,025 | 0,025 |
40ХН2СВА | 0,36-0,43 | 0,7-1,0 | 0,5-0,8 | 0,8-1,1 | 2,5-3,0 | 0,8-1,2 | - | Основа | 0,025 | 0,025 |
Металл вакуумно-дугового переплава содержит не более 0,011% S и 0,015% P; суммарное содержание этих элементов не должно превышать 0,022%. |
Вид полуфабриката | ОСТ или ТУ | Состояние полуфабриката или контрольных образцов | σв | δ5 | ψ | ан | HB(dотп) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
кгс/мм2 | % | кгс·м/см2 | мм | ||||
Прутки горячекатанные и кованные | ЧМТУ 1-607-68 | Отожженные | - | - | - | - | ≥3,7 |
Термически обработанные по режиму: - закалка с 900±10°С в масле, - отпуск при 200-260°С | 190 | 9 | 40 | 5 | - | ||
- | - | - | 2,5 | - | |||
Штамповки и поковки | ОСТ1 90085-73 | Нормализованные или после высокого отжига при 880-920°С, или после нормализации при 880-920°С и высокого отпуска при 670-690°С | - | - | - | - | ≥3,8 |
Термически обработанные по режиму: - закалка с 900±10°С в масле, - отпуск при 200-260°С | 190 | 8 | 35 | 5 | ≤2,7 | ||
Прутки, поковки | ТУ14-1 -313-72 | Отожженные | - | - | - | - | ≥3,7 |
Термически обработанные по режиму: - закалка с 900±10°С в масле, - отпуск при 200-300°С | 190 | 8 | 35 | 5 | ≤2,7 | ||
- | - | - | 2 | - | |||
Трубы | ТУ14-3- 170-73 | Термически обработанные по режиму: - закалка с 900±10°С в масле, - отпуск при 200-260°С | 190 | 8 | 40 | 2,5 | ≤2,7 |
Трубы | ТУ14-3- 114-71 | Термически обработанные по режиму: - закалка с 900±10°С в масле, - отпуск при 200-260°С | 190 | 9 | 40 | 2,5 | ≤2,7 |
Механические свойства при растяжении, сжатии, кручении, срезе и ударном изгибе при комнатной температуре | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вид полуфабриката | Состояние материала | Е | σпц | σ0,2 | σв | δ5 | δ10 | ψ | ан | HB (dотп) | КIс |
кгс/мм2 | % | кгс·м/см2 | мм | кгс/мм3/2 | |||||||
Прутки | Термически обработанный по режиму: | ||||||||||
- изотермическая закалка в селитровой ванне при 240-260°С, - отпуск при 240-260°С | 19500 | 95 | 140 | 190 | 10 | 7 | 50 | 5 | - | 200 | |
- отпуск при 660-670°С, 8-12 часов | - | - | - | 90 | 18 | - | 50 | - | 3,8 | - |
Вид полуфабриката | Состояние материала | μ | Есж | σпц.сж | σ0,2сж | G | τпц | τ0,3 | τв | φ | τср |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
кгс/мм2 | град | кгс/мм2 | |||||||||
Прутки | Термически обработанный по режиму: | ||||||||||
- изотермическая закалка в селитровой ванне при 240-260°С, - отпуск при 240-260°С | 0,25 | 21000 | 95 | 145 | 7800 | 50 | 95 | 160 | 9 | 120 | |
- отпуск при 660-670°С, 8-12 часов | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Механические свойства при комнатной и высоких температурах | |||||
---|---|---|---|---|---|
Состояние материала | Температура испытания, °С | Е | σ0,2 | σв | δ10 |
кгс/мм2 | % | ||||
Термически обработанный по режиму: - изотермическая закалка в селитровой ванне при 240-260°С, - отпуск при 240-260°С | 20 | 19500 | 140 | 190 | 7 |
200 | 18500 | 120 | 185 | 10 | |
300* | 18000 | 115 | 175 | 12 | |
* После изотермической закалки отпуск при 310°С |
Плотность: 7810 кг/м3 | |||||||||
Коэффициент термического линейного расширения | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Температура,°С | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | |||
α·106 1/град | 11,2 | 11,9 | 12,5 | 12,9 | 13,3 | 13,4 | |||
Температура,°С | 20-100 | 100-200 | 200-300 | 300-400 | 400-500 | 500-600 | |||
α·106 1/град | 11,2 | 12,7 | 13,5 | 14,2 | 15,0 | 14,0 | |||
Коэффициент теплопроводности | |||||||||
Температура,°С | 25 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | |
λ вт/м·град | 28,1 | 28,9 | 30,2 | 31,4 | 32,3 | 32,7 | 31,9 | 30,2 | |
Удельная теплоемкость | |||||||||
Температура,°С | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | ||
с кдж/кг·град | 0,503 | 0,545 | 0,587 | 0,629 | 0,712 | 0,796 | 0,880 | ||
Удельное электросопротивление | |||||||||
Температура,°С | 20 | ||||||||
ρ·106 ом·см | 42-44 | ||||||||
Критические точки | |||||||||
Ас1 700°С | Ас3 750-770°С | Мн 250°С |
Горячая обработка давлением | ||||
---|---|---|---|---|
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1180-850°С. | ||||
Метод выплавки | ||||
Сталь выплавляется методом вакуумно-дугового переплава. | ||||
Рекомендуемая термическая и химико-термическая обработка | ||||
Предварительная термическая обработка: нормализация с 900°С и последующий отпуск при 670-690°С в течение 4-16 часов, охлаждение на воздухе. (Высокий и изотермические отжиги для стали практически неприемлемы). Окончательная термическая обработка (σв = 180-200 кгс/мм2): изотермическая закалка с 900°С в селитровой ванне при 240-260°С, выдержка 2-3 часа, далее охлаждение на воздухе, отпуск при240-260°С,выдержка 2-3 часа. Прокаливаемость не регламентируется. Окалина удаляется обдувкой металлическим песком; травление закаленных деталей не допускается. | ||||
Обработка резанием | ||||
Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием в отожженном состоянии. В закаленном состоянии сталь может обрабатываться точением, фрезерованием, развертыванием пластинами из твердых сплавов Т15К6 и Т30К4. | ||||
Свариваемость | ||||
Сталь сваривается ручной дуговой и автоматической сваркой под флюсом. Конструкции подвергаются термической обработке после сварки. Все детали, независимо от конфигурации свариваются только в подогретом состоянии. Условия сварки (предварительный подогрев и последующий отпуск) такие же, как для стали 30ХГСН2А. После сварки все детали необходимо подвергать высокому отпуску при 650°С с выдержкой не менее 30 мин. Время, затрачиваемое на перенос деталей в печь, должно быть минимальным, чтобы металл в месте сварки сохранил температуру не ниже 250°С. После вышеуказанной операции детали подвергаются повторному нагреву при 650°С, выдержка не менее 30 мин, охлаждение на воздухе. После сварки цилиндрических деталей перед закалкой подкладные кольца с внутренней поверхности удаляются — оставлять их категорически запрещается. Сталь 40ХН2СМА может свариваться со сталями 30ХГСН2А, 18ХНВА, 12Х2НВФА, 30ХГСА и малоуглеродистой сталью. Условия сварки при этом должны быть такими же, как при сварке стали 40ХН2СМА. Применяемые при сварке электроды, присадочная проволока и флюсы, а также механические свойства сварных соединений приведены в таблице. |
Свойства сварных соединений | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Термическая обработка после сварки | Вид сварки | Электрод | Присадочная проволока | Флюс | σвсварногосоединения, кгс/мм2, притолщине материала, мм(не менее) | аншва | ||||
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | кгс·м/см2 | |||||
Изотермическая закалка, отпуск (σв = 180-200 кгс/мм2) | Дуговая | ВИ10-6 (Св-10ХМ) | - | - | 120 | 120 | 100 | 90 | 90 | 4,5 |
Автоматическая дуговая под флюсом | - | 0Х4МА | АН-15 | - | 120 | 120 | 120 | 120 | 4 |
Детали шасси, оси, болты, шпильки, работающие на срез, и другие детали, не имеющие значительных концентраторов напряжений, работающие при температурах до 250°С. |