Сталь 40ХН2МА
| Марка | 40ХН2МА ( 40ХНМА ) |
| Заменитель: | 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов. |
Химический состав в % материала 40ХН2МА
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Mo | Cu |
| 0.37 -0.44 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | 1.25 - 1.65 | до 0.025 | до 0.025 | 0.6 - 0.9 | 0.15 - 0.25 | до 0.3 |
Температура критических точек материала 40ХН2МА.
| Ac1 =730, Ac3(Acm) =820, Ar3(Arcm) =550, Ar1 =380, Mn =320 |
Механические свойства при Т=20oС материала 40ХН2МА .
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Пруток |
Ж 25 |
| 1080 | 930 | 12 | 50 | 780 | Закалка и отпуск |
| Твердостьматериала 40ХН2МА после отжига , | HB 10 -1 = 269 МПа |
Физические свойства материала 40ХН2МА .
| 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 | 2.15 | 39 | 7850 | 331 | ||
| 100 | 2.11 | 11.6 | 38 | 490 | ||
| 200 | 2.01 | 12.1 | 37 | 506 | ||
| 300 | 1.9 | 12.7 | 37 | 522 | ||
| 400 | 1.77 | 13.2 | 35 | 536 | ||
| 500 | 1.73 | 13.6 | 33 | 565 | ||
| 600 | 13.9 | 31 | ||||
| 700 | 29 | |||||
| 800 | 27 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
Технологические свойства материала 40ХН2МА .
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
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 |
Тема данной статьи дает возможность более подробно познакомиться с одним из самых распространенных материалов в машиностроении - сталью марки 40ХН2МА. Это легированная сталь, которая отличается высокой прочностью и твердостью.
Сталь 40ХН2МА используется для создания сложных структурных элементов, таких как коробки передач автомобильной промышленности, валы, шестерни, зубчатые колеса и многое другое. Благодаря своим выдающимся характеристикам, она занимает особое место в промышленности.
В данной статье мы подробно разберем, что представляет собой сталь 40ХН2МА, ее свойства и области применения. Рассмотрим процесс ее производства и способы обработки, а также преимущества от использования данного вида стали в сравнении с другими марками.
Надеемся, что информация окажется полезной для специалистов различных областей, связанных с металлообработкой, а также для тех, кто хочет больше узнать о мире металлов и сплавов.
Химический состав
Сталь 40ХН2МА относится к сплавам, имеющим разнообразный химический состав. Этот состав определяет основные физические и механические свойства сплава, а также его свариваемость и коррозионную стойкость.
Специфический химический состав стали 40ХН2МА обеспечивает ей уникальная совокупность свойств, благодаря которым она находит широкое применение в различных отраслях промышленности.
- Углерод (С) - в пределах от 0.36% до 0.44%.
- Кремний (Si) - в пределах от 0.20% до 0.45%.
- Марганец (Mn) - в пределах от 0.30% до 0.60%.
- Никель (Ni) - в пределах от 1.25% до 1.65%.
- Хром (Cr) - в пределах от 0.90% до 1.20%.
- Молибден (Mo) - в пределах от 0.15% до 0.25%.
- Азот (N) - предельное содержание 0.008%.
- Фосфор (P) - предельное содержание 0.025%.
- Сера (S) - предельное содержание 0.025%.
- Алюминий (Al) - предельное содержание 0.025%.
Важно заметить, что все процентные доли этих элементов указываются от общей массы сплава. Некоторые из них, включая азот, фосфор, серу и алюминий, присутствуют лишь в микроскопических количествах, но влияют на свойства материала в целом.
Механические свойства
Сталь 40ХН2МА обладает высокими механическими свойствами, что делает ее привлекательной для использования в различных областях промышленности. Эти свойства включают в себя повышенную прочность, устойчивость к ударным нагрузкам, усталостную прочность и стойкость к трению.
Излом стали 40ХН2МА является вязким, что дает этой стали особую стойкость против разрушения при низких и высоких температурах. Предел текучести этой стали может достигать значений до 1000 МПа, а предел прочности - до 1300 МПа, в зависимости от режима термической обработки.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Предел прочности | 1300 МПа |
| Предел текучести | 1000 МПа |
| Ударная вязкость | Увеличенная |
| Усталостная прочность | Высокая |
Благодаря наличию в составе стали 40ХН2МА таких элементов, как хром и никель, она отличается повышенной устойчивостью к коррозии, что позволяет использовать ее в агрессивных средах.
Применение
Сталь 40ХН2МА относится к категории конструкционных сплавов, с широким спектром применения в различных областях промышленности. Она отличается высокими прочностными свойствами, позволяя использовать ее в условиях высоких нагрузок и агрессивного внешнего окружения.
Одно из основных направлений использования стали 40ХН2МА - это авиационная и автомобильная промышленность. Она используется для изготовления деталей двигателя, коленвалов, рычагов, шестерен, валов и других составляющих, работающих в условиях экстремальных нагрузок.
В машиностроении сплав применяется для изготовления высокопрочного инструмента и оборудования. Изделия из стали 40ХН2МА обладают особой износостойкостью и продолжительным сроком службы.
В судостроении 40ХН2МА применяется для изготовления крепежных элементов, строительных конструкций, отвечающих за надежность и долговечность судна в море.
Также сталь может быть использована при создании бурового оборудования, нефтегазового и энергетического оборудования, способствуя повышению его эффективности и надежности.
Форма поставки
Существуют различные виды поставки стали 40ХН2МА, включая:
Круги: Изготовленные из высококачественной стали, эти круги используются в машиностроении и строительстве за их прочность и долговечность. Они доступны в различных диаметрах для удовлетворения потребностей различных проектов.
Прокат: Этот вид стали обычно продаётся в виде листов или рулонов и может быть использован в автомобильной промышленности, строительстве и других областях, где требуется прочный и долговечный материал.
Прутки: Применяются в автомобильной промышленности и машиностроении для производства деталей и инструментов. Их можно нарезать на куски определенного размера.
Квадраты: Используются в конструкции и машиностроении для создания деталей высокой прочности. Как правило, они обладают высокой прочностью и ударопрочностью.
Листовой прокат: Обычно используется в тяжелой промышленности для создания корпусов станков и другого оборудования. У него отличная механическая стойкость и износостойкость.
Вне зависимости от выбранного типа поставки, сталь 40ХН2МА всегда соответствует высоким стандартам качества, что делает её предпочтительным выбором для многих отраслей.
Зарубежные аналоги
Сталь 40ХН2МА относится к высококачественному структурному сталелитейному материалу, который обладает отличными свойствами для многих промышленных приложений. Однако, помимо отечественного рынка, существуют также и зарубежные аналоги данного типа стали.
- США: В Америке применяют сталь класса 4340 (AISI), где основные элементы - никель, хром и молибден.
- Германия: В Германии можно встретить сталь 34NiCrMo6 (DIN), характеризующуюся аналогичным содержанием элементов.
- Япония: В Японии аналогичной стали может служить сталь SNCM447 (JIS), обладающей схожими свойствами.
- Китай: Китайский аналог - сталь 40CrNiMoA, она также имеет схожий состав и свойства.
Указанные зарубежные аналоги имеют схожий химический состав и технические характеристики с российской сталью 40ХН2МА. Однако, несмотря на общую классификацию, каждый вид данного материала может обладать отдельными, уникальными свойствами, определяемыми характеристиками производства конкретной страны.
