Сталь 40ХН2МА
Сталь 40ХН2МА: высокопрочная конструкционная легированная сталь с универсальными свойствами
Сталь 40ХН2МА – это конструкционная легированная сталь, относящаяся к классу улучшаемых сталей и обладающая широким спектром полезных свойств. Она сочетает высокую прочность, хорошую прокаливаемость, повышенную вязкость, износостойкость и достаточную жаропрочность. Благодаря такому универсальному набору характеристик, сталь 40ХН2МА широко востребована в машиностроении для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких статических, динамических и знакопеременных нагрузок.
Расшифровка обозначения стали:
- 40: Содержание углерода около 0.40%
- Х: Хром (около 1%)
- Н2: Никель (около 2%)
- МА: Молибден и раскисление алюминием (приблизительно 0.25% Mo)
Химический состав стали 40ХН2МА (ГОСТ 4543-71):
- Углерод (C): 0.37 - 0.45% (определяет прочность и твердость)
- Хром (Cr): 0.7 - 1.1% (повышает прочность, прокаливаемость, износостойкость и коррозионную стойкость)
- Никель (Ni): 1.4 - 1.8% (улучшает вязкость, прокаливаемость и ударную прочность)
- Молибден (Mo): 0.2 - 0.3% (повышает прокаливаемость, жаропрочность и устойчивость к отпуску)
- Марганец (Mn): 0.5 - 0.8% (улучшает прокаливаемость и структуру)
- Кремний (Si): 0.17 - 0.37% (улучшает прочность и упругость)
- Алюминий (Al): До 0.03% (раскислитель, улучшает структуру)
- Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)
- Сера (S) и Фосфор (P): Не более 0.025% каждого (вредные примеси, строгое ограничение)
Влияние легирующих элементов:
- Хром и Никель: Обеспечивают прокаливаемость и способствуют повышению вязкости и ударной прочности, особенно после закалки и отпуска.
- Молибден: Улучшает прокаливаемость, снижает склонность к отпускной хрупкости, повышает жаропрочность и устойчивость к отпуску.
- Алюминий: Используется для раскисления стали, обеспечивая более чистую структуру и улучшая механические свойства.
Основные свойства стали 40ХН2МА:
- Высокая прочность и предел текучести: Позволяет выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
- Хорошая прокаливаемость: Обеспечивает высокую твердость в закаленном слое на деталях средних размеров.
- Повышенная вязкость и ударная прочность: Гарантирует сопротивление хрупкому разрушению.
- Умеренная жаропрочность: Сохраняет механические свойства при повышенных температурах (до 400-450°C).
- Стойкость к отпускной хрупкости: Молибден снижает риск ухудшения механических свойств после длительной эксплуатации при повышенных температурах.
- Хорошая обрабатываемость резанием: Облегчает изготовление деталей сложной формы.
- Ограниченная свариваемость: Рекомендуется использовать специальные методы сварки и последующую термическую обработку.
- Подверженность коррозии: Не является коррозионностойкой, требует защиты от коррозии.
Термическая обработка стали 40ХН2МА:
Термическая обработка является определяющей для получения оптимального сочетания свойств стали 40ХН2МА:
- Закалка: Нагрев до температуры 830-860 °C, выдержка и охлаждение в масле. Обеспечивает высокую твердость и прочность.
- Отпуск: Нагрев до температуры, зависящей от требуемых свойств:
- Высокий отпуск (500-650 °C): Для получения оптимального сочетания прочности и вязкости.
- Низкий отпуск (150-250 °C): Для повышения твердости и износостойкости, применяется реже.
- Нормализация: Нагрев до температуры 840-870 °C и охлаждение на воздухе. Улучшает структуру стали перед закалкой.
Применение стали 40ХН2МА:
Сталь 40ХН2МА востребована в машиностроении для изготовления:
- Шестерен и вал-шестерен: Для коробок передач и редукторов.
- Коленчатых валов и шатунов: Для двигателей внутреннего сгорания.
- Кулачковых валов: Для различных механизмов.
- Болтов, шпилек, гаек и других крепежных деталей: Для ответственных соединений.
- Осей и валов: Для различных машин и оборудования.
- Зубчатых муфт: Для передачи крутящего момента.
- Других деталей, работающих при высоких нагрузках и требующих высокой прочности и износостойкости.
Особенности при работе со сталью 40ХН2МА:
- Необходимость проведения термической обработки: Для достижения оптимальных механических свойств обязательна закалка и отпуск.
- Сварка: Свариваемость ограничена, необходимо соблюдать технологию сварки для предотвращения образования трещин.
- Контроль режимов термической обработки: Строгий контроль температуры и времени выдержки при закалке и отпуске имеет решающее значение.
- Защита от коррозии: Требуется защита от коррозии, особенно при эксплуатации в агрессивных средах.
Преимущества стали 40ХН2МА:
- Высокая прочность и предел текучести.
- Хорошая прокаливаемость.
- Повышенная вязкость и ударная прочность.
- Хорошая износостойкость.
- Достаточная жаропрочность.
- Сниженная склонность к отпускной хрупкости.
Недостатки стали 40ХН2МА:
- Ограниченная свариваемость.
- Сложность механической обработки (из-за высокой прочности).
- Не является коррозионностойкой.
Заключение:
Сталь 40ХН2МА – это универсальная высокопрочная конструкционная легированная сталь, обеспечивающая отличный баланс между прочностью, вязкостью и износостойкостью. Она широко применяется в машиностроении для изготовления различных ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок. Правильный выбор режима термической обработки и соблюдение технологических рекомендаций позволяют обеспечить надежную работу изделий, изготовленных из этой стали.
В компании ООО "СпецГрупп-М" сталь марки 40ХН2МА можно приобрести в виде кругов различных диаметров.
Актуальная стоимость и наличие в прайс-листе: