40ХФА
Общие сведения
Заменитель |
40Х, 65Г, 50ХФА, 30Х3МФ |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. |
Назначение |
В улучшенном состоянии - шлицевые валы, штоки, установочные винты, траверсы, валы экскаваторов и др. детали, работающие при температуре до 400°С; после закалки и низкого отпуска - червячные валы и другие детали повышенной износостойкости. |
Химический состав
Химический элемент |
% |
Ванадий (V) |
0.10-0.18 |
Кремний (Si) |
0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Марганец (Mn) |
0.50-0.80 |
Никель (Ni), не более |
0.30 |
Фосфор (P), не более |
0.025 |
Хром (Cr) |
0.8-1.1 |
Сера (S), не более |
0.025 |
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HB |
HRC э |
Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 650 °С, вода или масло |
|
25 |
730 |
880 |
10 |
50 |
88 |
|
|
Поковки. Закалка. Отпуск. |
КП 395 |
100-300 |
395 |
615 |
15 |
40 |
54 |
187-229 |
|
КП 395 |
300-500 |
395 |
615 |
13 |
35 |
49 |
187-229 |
|
КП 490 |
100-300 |
490 |
655 |
13 |
40 |
54 |
212-248 |
|
КП 540 |
<100 |
540 |
685 |
15 |
45 |
59 |
223-262 |
|
КП 540 |
100-300 |
540 |
685 |
13 |
40 |
49 |
223-263 |
|
Пруток. Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-230 °С, масло. |
|
<40 |
1270 |
1570 |
|
35 |
39 |
|
49-53 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 640 °С |
20 |
840 |
920 |
26 |
63 |
200 |
800 |
900 |
22 |
46 |
300 |
740 |
840 |
18 |
35 |
400 |
710 |
850 |
28 |
50 |
500 |
400 |
490 |
30 |
65 |
600 |
|
370 |
51 |
80 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HRC э |
Закалка 850 °С, масло. Охлаждение после отпуска с 500 °С в воде. |
200 |
1490 |
1860 |
14 |
43 |
49 |
51 |
300 |
1450 |
1650 |
15 |
30 |
30 |
49 |
400 |
1270 |
1360 |
14 |
39 |
39 |
46 |
500 |
1100 |
1160 |
15 |
61 |
61 |
42 |
600 |
880 |
960 |
19 |
98 |
98 |
34 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
Закалка 850 °С, вода. Отпуск 600 °С, воздух. (Образцы тангенциальные) |
Место вырезки образца - центр |
50 |
900 |
940 |
15 |
45 |
69 |
Место вырезки образца - центр |
80 |
810 |
890 |
11 |
33 |
39 |
Место вырезки образца - центр |
120 |
710 |
860 |
12 |
37 |
64 |
Место вырезки образца - центр |
160 |
610 |
830 |
15 |
46 |
45 |
Место вырезки образца - 1/2R |
160 |
710 |
850 |
16 |
44 |
47 |
Место вырезки образца - центр |
200 |
490 |
710 |
17 |
49 |
57 |
Место вырезки образца - 1/2R |
200 |
510 |
800 |
18 |
49 |
47 |
Место вырезки образца - центр |
240 |
490 |
710 |
18 |
51 |
71 |
Место вырезки образца - 1/2R |
240 |
570 |
770 |
19 |
50 |
54 |
Место вырезки образца -край |
240 |
700 |
830 |
17 |
49 |
61 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1250, конца 860-800. Сечения до 200 мм охлаждаются в мульде, 201-300 мм - с печью. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС - необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием |
После закалки и отпуска при НВ ? 241, K u тв.спл. = 0.75, K u б.ст. = 0.65. |
Склонность к отпускной способности |
склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
760 |
Ac3 |
800 |
Ar3 |
725 |
Ar1 |
680 |
Mn |
214 |
Ударная вязкость
Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-20 |
-70 |
Закадка 850 С, масло. Отпуск 600 С. |
92 |
61 |
55 |
Предел выносливости
s -1 , МПа |
t -1 , МПа |
n |
s B , МПа |
Термообработка, состояние стали |
480 |
|
1Е+6 |
1220 |
Закалка 880 С, масло. Отпуск 230 С. НВ 387 |
421 |
|
1Е+6 |
990 |
Закалка 880 С, масло. Отпуск 550 С. НВ 288 |
372 |
265 |
1Е+6 |
960 |
Закалка 880 С, масло. Отпуск 650 С. НВ 258 |
Прокаливаемость
Расстояние от торца, мм / HRC э |
1.5 |
3 |
4.5 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
27 |
39 |
51.5-60.5 |
51.5-59.5 |
50.5-58.5 |
48-57.5 |
39.5-54 |
35-50.5 |
34-46.5 |
32.5-43 |
30.5-39 |
27-39 |
Температура испытания, °С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
215 |
212 |
205 |
199 |
182 |
173 |
166 |
144 |
135 |
|
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа |
84 |
83 |
80 |
77 |
71 |
66 |
64 |
56 |
52 |
|
Плотность, pn, кг/см3 |
7810 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
37 |
37 |
37 |
36 |
33 |
31 |
31 |
30 |
28 |
|
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) |
12.1 |
12.6 |
13.0 |
13.3 |
13.8 |
14.2 |
14.6 |
11.8 |
|
|
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) |
466 |
508 |
529 |
563 |
592 |
621 |
634 |
664 |
|
|