Сталь 40 - конструкционная углеродистая качественная

  Назад     Далее

 

 

Назначение стали 40
Оси, коленчатые валы, вал-шестерни, штоки, шестерни, бандажи, детали турбин, детали арматуры, шатуны, шпиндели, звездочки, распределительные валики, болты, головки цилиндров, шпонки, фрикционные диски, плунжеры и другое. Крепежные детали котлов и трубопроводов ТЭС, АЭС, паровых и газовых турбин. Корпусные детали газовых турбин, цельнокованые валы гидравлических турбин.
Вид поставки (Металлопрокат)
Листовой прокат - ГОСТ 1577-93ГОСТ 16523-97ГОСТ 4041-71
Сортовой прокат - ГОСТ 1050-88, ГОСТ 10702-78
Лента - ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77
Проволока - ГОСТ 5663-79
Поковки - ГОСТ 8479-70
Полоса - ГОСТ 1577-93
Массовая доля элементов, %, по ГОСТ 1050-88
C Si Mn S P Cr Ni Cu As N
0,37-0,45 0,17-0,37 0,50-0,80 ≤0,040 ≤0,035 ≤0,25 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,08 ≤0,008
Температура критических точек, ºС
Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
730 790 690 780
Механические свойства при комнатной температуре
ГОСТ Режим термообработки Сечение, мм σ0,2
Н/мм2
σв
Н/мм2
δ,
%
Ψ, % KCU,
Дж/см2 
HRC HB
Операция t, ºC Охлаждающая среда не менее
1050-88

 

В горячекатаном состоянии - Не определяются  - ≤217
В отожженном состоянии - - 510 14   40 - ≤187
Нормализация 870 Воздух  ≤80 335 570 19 45 59 - -
 81-250 17 40 59 - -

Закалка

Отпуск

830-870

550-600

Вода или масло

Воздух

≤16 460 650-800 16 - 20 - -
17-40 400 630-780 18 - 20 - -
41-100 355 600-750 19 - 20 - -
1577-93 Лист без термообработки, после 
контролируемой прокатки или 
нормализованный
      ≤20 - 560   20 - - - ≤217
21-32 - 18 - - -
33-160 - 17 - - -
Лист отожженный или 
высокоотпущенный
        ≤20 - 520   21 - - - ≤187
21-32 - 19 - - -
33-160 - 18 - - -
Полоса 
нормализованная
        ≤20 335 570   19 45 - - -
21-32 17 45 - - -
33-60 16 45 - - -
Лист и полоса
Закалка 830-860 Вода ≤16 460 650-800 16 35 30 - -
840-870 Масло 17-40 400 630-780 18 40 30 - -
Отпуск 540-680 Воздух 41-100 350 600-750 19 45 30 - -

Лист и полоса

 

850-880
 Воздух ≤16 320 530-720 19 - - - ≤217
Нормализация 17-100 290 530-720 19 - - -
101-160 260 510-700 17     -
2284-79 Отжиг - - 0,1-4,0 - 440-690 14 - - - -
4041-71 Термообработка     4,0-14,0 - 510-660 21 - - HRB
≤85
≤167
5663-79 Без 
термообработки
 1 класс 1,0-6,0 - 560-710 - 55 - - -
 2 класс - 740 - 40 - - -
8479-70

Нормализация

Отпуск

850-890

650-680

Воздух

Воздух или печь

≤100 275 530 20 40 44 - 156-197
101-300 275 530 17 38 34 - 156-197
301-500 245 470 17 35 34 - 143-179
501-800 215 430 16 35 39 - 123-167

Закалка

Отпуск

850-870

560-620

Вода или масло

Воздух и печь

≤100 345 590 18 45 59 - 174-217
101-300 315 570 14 35 34 - 167-207
301-500 275 530 15 32 29   156-197
10234-77 Отжиг    

s=0,1-4,0
b=0,5-12

- 690 10 - - - -
10702-78 Термообработка     5-48 - 590 - 40 - - ≤197
16523-97  Горячекатаный лист в термически обработанном состоянии ≤2,0 - 490-720 12 - - - -
≥2,0 - 13 - - - -
Холоднокатаный лист в термически обработанном состоянии ≤2,0 - 490-720 13 - - - -
≥2,0 - 14 - - - -
Предел выносливости,
Н/мм2
Термообработка  Ударная вязкость, KCU, Дж/см2,  при t, ºС Термообработка
σ-1 τ-1 +20 -20 -40 -60 -80
317 - Закалка с 850 ºС в воде, 
отпуск при 570 ºС
80 - - 56 - 52 Закалка с 850 ºС в воде, 
отпуск при 400 ºС
393 - Закалка 845 ºС в воде, 
отпуск при 550 ºС,
σв=710 Н/мм2
Коррозионная стойкость
Среда  t, ºC  Скорость коррозии, мм/год
- - -
Технологические характеристики
Ковка Охлаждение поковок, изготовленных
Вид полуфабриката Температурный 
интервал ковки, ºС
из слитков из заготовок
Размер сечения, мм Условия охлаждения Размер сечения, мм Условия охлаждения
Слиток 1250-780 Поковки всех размеров:
ответственного назначения
Нормализация, два переохлаждения, отпуск ≤400 На воздухе
Заготовка 1250-800

остальные

На воздухе

 Свариваемость  Обрабатываемость резанием  Флокеночувствительность

Ограничено свариваемая.
Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП и ЭШ.
Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
КТ - без ограничений.

В горячекатаном состоянии при 170 HB и σв=530 Н/мм2
Kv=1,2 (твердый сплав)
Kv=1,05 (быстрорежущая сталь)  

Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости
 Не склонна
Условные обозначения и сокращения
σв Временное сопротивление (предел прочности при разрыве); Мк   Температура начала мартенситного превращения;
σвс  Предел прочности при сжатии; G  Модуль сдвига;
σи
 Предел прочности при изгибе; v  Коэффициент Пуассона;
τпч  Предел прочности при кручении; γ  Плотность;
σт  Предел прочности физический (нижний предел текучести); C  Удельная теплоемкость;
σ0,05  Условный предел упругости с допуском на остаточную деформацию 0,05%; λ  Теплопроводность;
σ0,2  Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; α  Коэффициент линейного расширения;
δр  Относительное равномерное удлинение; H  Напряженность магнитного поля;
δ  Относительное удлинение после разрыва; μ  Магнитная проницаемость;
ψ  Относительное сужение после разрыва; B  Магнитная индукция;
KCU  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида U; Bs  Индукция насыщения;
KCV  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида V; ΔB  Разброс магнитной индукции вдоль и поперек направления прокатки;
Tk  Критическая температура хрупкости; PB,v0  Удельные магнитные потери при частоте тока v0 и индукции B;
HB  Твердость по Бринеллю; Hc  Коэрцитивная сила;
d10  Диаметр отпечатка по Бринеллю при диаметре шарика 10 мм и испытательной нагрузке 2943 Н; ρ  Удельное электросопротивление;
HRA  Твердость по Роквеллу (шкала А, конусный наконечник с общей нагрузкой 588,4 Н); Kp  Красностойкость;
HRB  Твердость по Роквеллу (шкала В, сферический наконечник с общей нагрузкой 980,7 Н);  tлик  Температура полного расплавления металла;
HRC  Твердость по Роквеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н);  tсол  Температура начала плавления металла;
HV  Твердость по Виккерсу при нагрузке 294,2 Н и времени выдержки 10-15 с; d0  Начальный диаметр образца;
HSD  Твердость по Шору; l0  Длина расчетной части образца;
Тз  Заданный ресурс; V  Скорость деформирования образца;
σ tдп,Тз  Условный предел длительной прочности (величина напряжений, вызывающая разрушение при температуре t и заданном ресурсе); è
 Скорость деформации образца;
σ-1  Предел выносливости при симметричном цикле (растяжение-сжатие); a  Толщина образца при испытании листов на изгиб;
τ-1
 Предел выносливости при симметричном цикле (кручение); d  Толщина оправки при испытании листов на изгиб;
σа  Наибольшее положительное значение переменной составляющей цикла напряжений; S  Толщина стенки;
Δε  Размах упруго-пластической деформации цикла при испытании на термическую усталость; Cl'  Хлор-ион;
N  Число циклов напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины определенной протяженности или до усталостного разрушения; F'  Фтор-ион;
σ0  Начальное нормальное напряжение при релаксации; Σ  Коэффициент износостойкости при абразивном износе;
στ
 Остаточное нормальное напряжение при релаксации; Σr  Коэффициент износостойкости при гидроабразивном износе;
K1c  Коэффициент интенсивности напряжений; v  Скорость резания;
Ac1  Температура начала α—>γ превращения при нагреве (нижняя критическая точка); Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости;
Ac3
 Температура конца α—>γ превращения при нагреве (верхняя критическая точка); T  Время;
Ar1
 Температура конца γ—>α превращения при охлаждении (нижняя критическая точка); t  Температура;
Ar3
 Температура начала γ—>α превращения при охлаждении (верхняя критическая точка); tотп  Температура отпуска;
 Температура начала мартенситного превращения; tисп  Температура испытания;
РД  Ручная дуговая сварка покрытыми электродами; РАД  Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
МП  Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа; АФ  Автоматическая сварка под флюсом;
ЭШ  Электрошлаковая сварка; ЭЛ  Электронолучевая сварка;
КТ  Контактная сварка; Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости стали.
1) Для условий точения твердосплавными резцами Kv=v60/145, где v60 - скорость резания, соотвествующая 60-ти минутной стойкости резцов при точении данного материала, м/мин; 145 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости резцов при точении эталонной стали марки 45.
2) Для условий точения резцами из быстрорежущей стали Kv=v60/70, где 70 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости быстрорежущих резцов при точении эталонной стали марки 45.

Еще по теме: