Сталь 40
Общие сведения
Заменитель |
стали: 35, 45, 40Г |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 10234-77, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 1530-78. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-81. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71. |
Назначение |
После улучшения - коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ - детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса). |
Химический состав
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более | 0.25 |
Мышьяк (As), не более | 0.08 |
Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
Никель (Ni), не более | 0.25 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr), не более | 0.25 |
Сера (S), не более | 0.04 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | ||||||||||
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформации 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. | ||||||||||||||
700 | 99 | 140 | 48 | 85 | ||||||||||
800 | 70 | 110 | 53 | 97 | ||||||||||
900 | 54 | 71 | 55 | 100 | ||||||||||
1000 | 28 | 58 | 69 | 100 | ||||||||||
1100 | 24 | 37 | 60 | 100 | ||||||||||
1200 | 16 | 26 | 87 | 100 | ||||||||||
1300 | 12 | 18 | 56 | 100 |
Механические свойства проката
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | sB, МПа | d5, % | d4, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB |
Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 25 | 570 | 19 | 45 | 59 | ||
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки | 610 | 6 | 35 | ||||
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска | 510 | 14 | 40 | ||||
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска и отжига | <590 | 40 | 197 | ||||
Листы термообработанные 1--2-й категории | 4-14 | 510-650 | 21 | 167 | |||
Листы нормализованные и горячекатаные | 80 | 560 | 20 | ||||
Листы отожженные или высокоотпущенные | 80 | 520 | 21 | ||||
Полосы нормализованные или горячекатаные | 6-25 | 570 | 19 | 45 | |||
Лист горячекатаный | <2 | 510-660 | 16 | ||||
Лист горячекатаный | 2-3,9 | 510-660 | 17 | ||||
Лист холоднокатаный | <2 | 510-660 | 17 | ||||
Лист холоднокатаный | 2-3,9 | 510-660 | 18 | ||||
Лента холоднокатаная отожженная | 0,1-4 | 450-700 | 14 | ||||
Лента холоднокатаная нагартованная класс прочности Н2 | 0,1-4 | 850-1050 | |||||
Лента отожженная плющенная | 0,1-4 | <700 | 10 | ||||
930 | 7 | 45 | 29 | 267 | |||
860 | 8 | 51 | 69 | 247 | |||
790 | 10 | 57 | 88 | 225 | |||
730 | 12 | 62 | 127 | 208 | |||
660 | 16 | 66 | 167 | 188 | |||
620 | 17 | 71 | 206 | 170 |
Механические свойства поковок
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | |||||||
Нормализация | ||||||||||||||
КП 215 | 300-500 | 215 | 430 | 18 | 40 | 44 | 123-167 | |||||||
КП 215 | 500-800 | 215 | 430 | 16 | 35 | 39 | 123-167 | |||||||
КП 245 | 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 39 | 143-179 | |||||||
КП 245 | 300-500 | 245 | 470 | 17 | 35 | 34 | 143-179 | |||||||
КП 275 | <100 | 275 | 530 | 20 | 40 | 44 | 156-197 | |||||||
КП 275 | 100-300 | 275 | 530 | 17 | 38 | 34 | 156-197 | |||||||
Закалка. Отпуск | ||||||||||||||
КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 | |||||||
КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 | |||||||
КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 | |||||||
КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB |
570 | 19 | 45 | 59 | |||
610 | 6 | 35 | ||||
510 | 14 | 40 | ||||
<590 | 40 | 197 | ||||
510-650 | 21 | 167 | ||||
560 | 20 | |||||
520 | 21 | |||||
570 | 19 | 45 | ||||
510-660 | ||||||
510-660 | ||||||
510-660 | ||||||
510-660 | ||||||
450-700 | ||||||
850-1050 | ||||||
<700 | 10 | |||||
200 | 750 | 930 | 7 | 45 | 29 | 267 |
300 | 710 | 860 | 8 | 51 | 69 | 247 |
400 | 640 | 790 | 10 | 57 | 88 | 225 |
500 | 550 | 730 | 12 | 62 | 127 | 208 |
600 | 450 | 660 | 16 | 66 | 167 | 188 |
700 | 380 | 620 | 17 | 71 | 206 | 170 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1250, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 400 мм на воздухе. |
Свариваемость |
Ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений. |
Обрабатываемость резанием |
В горячекатаном состоянии при НВ 170 и sB = 520 Мпа, Ku б.ст. = 1,05, Ku тв.спл. = 1,2 |
Склонность к отпускной способности |
Не склонна. |
Флокеночувствительность |
Не чувствительна. |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 730 |
Ac3 | 890 |
Ar3 | 780 |
Ar1 | 690 |
Mn | 340 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
Состояние поставки, термообработка | +20 | -40 | -80 |
Закалка 850 С, вода. Отпуск 400 С. | 78 | 55 | 51 |
Предел выносливости
s-1, МПа | sB, МПа | s0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
231 | 520 | 275 | Отжиг 850 С. |
393 | 710 | 600 | Закалка 845 С, вода. Отпуск 550 С. |
230 | 630 | 415 | Закалка 845 С, масло. Отпуск 430 С. |
Прокаливаемость
Закалка. Твердость для полос прокаливаемости, HRCэ (HRB).
Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||||
1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 12 | 16.5 | 19.5 | 30 | |||
50,5-58 | 45,5-57 | 39,5-52 | 26-37,5 | 24-34 | (94)-29 | (91)-27 | (88)-26 | (84)-23 |
Термообработка | Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм |
Закалка | 50 | 15-25 | 8-15 |
Закалка | 90 | 10-15 | 5-9,5 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 212 | 206 | 201 | 192 | 176 | 163 | 151 | 131 | 118 | |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 82 | 80 | 78 | 75 | 68 | 63 | 58 | 50 | 45 | |
Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | |||||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 51 | 48 | 46 | 42 | 38 | 34 | 30 | 25 | 26 | |
Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.9 | 12.8 | 13.5 | 14.1 | 14.6 | 14.9 | 15.2 | 12.5 | 13.5 | 14.5 |
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 486 | 497 | 512 | 529 | 550 | 574 | 628 | 674 | 657 | 653 |