Сталь
40ХН2МА
Характеристики стали 40ХН2МА
Заменитель
Ближайшие аналоги: 38ХН3МФА, 40ХН2М, 40ХНМ, AISI 4340, 34CrNiMo6 (1.6582). Применяется для особо ответственных деталей, требующих сочетания высокой прочности, вязкости и прокаливаемости в крупных сечениях.
Вид поставки
Прутки, поковки, штамповки — в термически обработанном (отожженном или нормализованном) состоянии. Поставляется по ГОСТ 4543-71 для авиации, автомобилестроения, тяжёлого машиностроения, производства крупных валов, шестерен, крепежа и деталей шасси.
Назначение
Высокопрочная легированная конструкционная сталь, улучшаемая термообработкой. Предназначена для изготовления особо ответственных деталей, работающих под высокими статическими, динамическими и ударными нагрузками: валы, оси, шестерни, муфты, крепёж, детали гидравлических систем, элементы авиационных и автомобильных конструкций, детали шасси самолётов. Подходит для сечений до 120–150 мм.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,36–0,44 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 1,20–1,60 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,025 |
| Сера (S) | ≤ 0,025 |
| Медь (Cu) | ≤ 0,30 |
Механические свойства (после закалки + высокого отпуска)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление σв, МПа | 1000–1300 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 850–1100 |
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 10 |
| Относительное сужение ψ, % | ≥ 45 |
| Твёрдость (HB) | 300–380 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см² | ≥ 60 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограничена — требует предварительного подогрева (300–400°C) и последующего высокого отпуска. Не рекомендуется для сварных конструкций без термообработки.
- Обрабатываемость резанием: удовлетворительная в отожженном состоянии (HB 220–260), снижается после улучшения.
- Прокаливаемость: очень высокая — критический диаметр в масле до 100–120 мм.
- Не склонна к флокенам — допускается применение в крупных поковках и массивных деталях.
- Никель и молибден обеспечивают высокую вязкость, прочность в крупных сечениях и снижают склонность к отпускной хрупкости.
- Молибден повышает жаропрочность и сопротивление ползучести.
Температура критических точек, °C
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
|---|---|---|---|
| ~720 | ~790 | ~640 | ~730 |
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²
При +20°C — не менее 60 Дж/см²
При -40°C — не менее 40 Дж/см²
Предел выносливости (σ-1), МПа
При симметричном цикле изгиба — ~550 МПа (после улучшения)
Прокаливаемость
Очень высокая. Критический диаметр в масле — до 100–120 мм. Рекомендуемая термообработка: закалка с 840–860°C в масло + высокий отпуск 550–650°C.
Физические свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7850 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100°C), 1/°C | 11,5 × 10-6 |
| Теплопроводность (20°C), Вт/(м·°C) | 40 |
| Удельное электросопротивление (20°C), Ом·м | 0,26 × 10-6 |
| Модуль упругости (E), ГПа | 210 |