Сталь 40
Марка | 40 |
Заменитель: | 35, 45, 40г |
Классификация | Сталь конструкционная углеродистая качественная |
Применение | трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град. |
Зарубежные аналоги: |
Химический состав в % материала 40
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
0.37 -0.45 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | до 0.25 | до 0.035 | до 0.035 | до 0.25 | до 0.3 | до 0.08 |
Температура критических точек материала 40.
<tralign='center'> Ac1 =724, Ac3(Acm) =790, Ar3(Arcm) =760, Ar1 =680Механические свойства при Т=20oС материала 40 .
Сортамент | Размер | Напр. |
s в |
s T |
d 5 |
y |
KCU | Термообр. |
- | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Прокат |
до 80 |
|
580 | 340 | 19 | 45 | 600 |
Нормализация |
Лист холоднокатан. |
до 4 |
|
520 | 18 |
|
|||
Лист горячекатан. |
до 4 |
|
520 | 17 |
|
|||
Лист |
до 60 |
|
570 | 20 |
Нормализация |
|||
Трубы холоднокатан. |
|
|
580 | 320 | 17 |
Нормализация |
||
Трубы горячекатан. |
|
|
600 | 340 | 16 |
|
Твердостьматериала 40 после отжига , | HB 10 -1 = 187 МПа |
Твердостьматериала 40 горячекатанного отожженного, | HB 10 -1 = 163 МПа |
Твердостьматериала 40 калиброванногонагартованного , | HB 10 -1 = 207 МПа |
Физические свойства материала 40 .
T | E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C | R10 9 |
Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 2.13 | 51.5 | 7850 | 483 | 160 | |
100 | 2.1 | 11.9 | 50.6 | 486 | 221 | |
200 | 1.98 | 12.7 | 48.1 | 497 | 296 | |
300 | 1.9 | 13.5 | 45.6 | 512 | 387 | |
400 | 1.85 | 14.05 | 41.9 | 529 | 493 | |
500 | 1.79 | 14.5 | 38.1 | 550 | 619 | |
600 | 1.67 | 14.9 | 33.5 | 574 | 766 | |
700 | 1.6 | 15.15 | 30 | 628 | 932 | |
800 | 12.5 | 24.8 | 674 | 1110 | ||
900 | 13.5 | 25.7 | 657 | 1150 | ||
1000 | 14.5 | 26.9 | 653 | 1180 | ||
1100 | 15.2 | 28 | 649 | 1207 | ||
1200 | 15.8 | 29.5 | 649 | 1230 | ||
T | E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C | R10 9 |
Технологические свойства материала 40 .
Свариваемость: | ограниченно свариваемая. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Зарубежные аналоги материала 40
Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.
|
|
|
|
|
|
Обозначения:
Механические свойства : | |
s в |
- Предел кратковременной прочности, [МПа] |
s T |
- Предел пропорциональности(предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d 5 |
- Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
y |
- Относительное сужение , [ % ] |
KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Физические свойства : | |
T | - Температура,при которой получены данные свойства , [Град] |
E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a |
- Коэффициент температурного (линейного) расширения(диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
l |
- Коэффициент теплопроводности(теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r |
- Плотность материала, [кг/м3] |
C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость : | |
без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
Сталь 40 – это конструкционный материал с высокой прочностью и большим количеством применений в различных отраслях промышленности. Обширное использование данной стали объясняется ее уникальными характеристиками, включающими в себя хорошую свариваемость, хорошую обрабатываемость на станках и великолепную термическую стабильность.
Наиболее распространенными областями применения стали 40 являются строительство, механическая обработка, машиностроение, а также производство инструментов. Вся эта разнообразность делает сталь 40 одним из самых важных материалов в современной промышленности.
В этой статье мы более подробно рассмотрим свойства стали 40, ее химический состав, а также преимущества, которые делают этот материал выдающимся. Будет интересно как профессионалам в области металлургии, так и всем, кто хочет узнать больше об этом важном конструкционном материале.
Химический состав
Сталь 40 по ГОСТ 1050-2013 относится к высокоуглеродистым маркам стали. Это означает, что содержание углерода в ее составе достаточно высокое. В процентном соотношении его доля варьируется от 0,37 до 0,44%. Данный элемент придает стали прочность и твердость, однако при чрезмерном содержании углерода сталь становится хрупкой.
Кроме углерода в химическом составе стали присутствуют элементы, такие как: марганец (от 0,50 до 0,80%), кремний (до 0,40%), фосфор (не более 0,035%), сера (не более 0,04%). Марганец увеличивает прочность стали и улучшает свариваемость, а кремний усиливает антиоксидантные свойства материала. Важность содержания фосфора и серы заключается в том, что при их повышенном содержании сталь обретает хрупкость и плохо поддается обработке.
Наличие или отсутствие других химических элементов в составе стали 40 зависит от пожеланий клиента и специфических требований к эксплуатационным свойствам материала.
Механические свойства
Важной характеристикой стали 40 является ее вязкость, которая позволяет материалу выдерживать внезапные и периодические нагрузки без образования трещин и разрушений. Кроме того, эта сталь обладает хорошими антикоррозийными свойствами и способна противостоять неблагоприятным атмосферным воздействиям, что продлевает срок ее использования.
Сталь 40 характеризуется высокой твердостью, что существенно повышает ее износостойкость. Это качество делает сталь 40 идеальным материалом для создания деталей, испытывающих сильные механические воздействия в процессе своей работы. К механическим характеристикам также относится и упругость, благодаря которому материал возвращается в исходное состояние после прекращения воздействия деформирующих сил.
Применение
-
В машиностроении и строительстве. Благодаря своим механическим свойствам и устойчивости к коррозии, сталь 40 широко используется при производстве строительных конструкций, мостов, турникетов, рамных зданий и т. д.
-
В автомобильной промышленности. Используется для изготовления критически важных деталей, таких как валы, оси, шестерни, болты и т. д.
-
В судостроении. Применяется для изготовления различных деталей корпуса судна, включая крепежные элементы и механизмы.
-
В нефтегазовой промышленности. Используется для изготовления трубопроводов, насосов, компрессоров и другого оборудования, работающего в суровых условиях.
-
В металлургии. Применяется для изготовления катанки, арматуры, проволоки и других металлических изделий.
В общем, сталь 40 - это универсальный материал, который подходит для использвания в условиях высоких механических нагрузок, вибрации, воздействия агрессивных сред и высоких температур.
Виды поставки стали 40
Сталь марки 40 поставляется на рынок в различных формах и размерах, что позволяет её использовать в самых разнообразных областях промышленности и строительства.
Прокат. Один из самых распространенных способов поставки стали 40 - это в виде проката. Прокат может быть горячекатаным или холоднокатаным, в зависимости от технологии его изготовления. Горячекатаный прокат обладает высокой пластичностью и прочностью, его используют для изготовления заготовок больших размеров. Холоднокатаный прокат обладает более точными размерами и повышенной прочностью.
Листовая сталь. Такая сталь поставляется в виде больших листов, которые можно использовать для изготовления различных конструкций. Листовая сталь 40 может быть горячекатаной, холоднокатаной или горячеоцинкованной.
Прутки и стержни. Круглые, шестигранные или квадратные прутки из стали 40 часто используются в машиностроении и строительстве. Они могут быть горячекатаными или холоднотянутыми.
Поковки. Из стали 40 изготавливают поковки различных форм и размеров.
Кроме этого, в зависимости от требований заказчика, сталь 40 может быть поставлена в виде полуфабрикатов или готовых изделий.
Объем и условия поставки стали марки 40 определяются в зависимости от потребностей заказчика.
Зарубежные аналоги
Сталь марки 40, используемая в российской промышленности, имеет ряд зарубежных аналогов. Они могут отличаться некоторыми характеристиками, однако имеют похожее применение и свойства. Рассмотрим некоторые из них:
-
Американский standard: стали AISI 1040, 1043, а также 10F40, относящиеся к сталям среднего углерода, которые обладают хорошими прочностными характеристиками.
-
Европейские марки: стали C35, C40, C45 (Германия). Эти стали также соответствуют ключевым стандартам, вплоть до высокоуглеродистых сталей.
-
Японский стандарт: сталь S40C, которая является похожей по химическому составу и приближенным по свойствам к отечественной.
-
Китайский аналог: 40 сталь по GB/T 699-1999, который совпадает по химическому составу и физическим характеристикам.
Несмотря на то, что стандарты могут отличаться в разных странах, сталь 40 и ее зарубежные аналоги по-прежнему применяются для производства широкого спектра благодаря своим универсальным свойствам и доступной цене. Они подходят для изготовления шарикоподшипников, валов, коленчатых валов и других деталей машин, работающих в условиях умеренных нагрузок.