Стали 40ХН2МА и 40ХНМА конструкционные легированные хромоникельмолибденовые
Легированные сплавы получили самое широкое распространение по причине высоких эксплуатационных характеристик. Сталь 40ХН2МА и сталь 40ХНМА относятся к группе конструкционных металлов со средней концентрацией легирующих элементов. Расшифровка, которая проводится в соответствии с ГОСТ 19281-2014, позволяет определить количество основных химических элементов, а описание – область применения и другие качества.
Характеристика и химический состав материалов
Добавление в состав определенных веществ позволяет существенно изменить основные свойства металла. Рассматриваемые стали 40ХН2МА и 40ХНМА имеют следующий химический состав:
Физические свойства стали 40
Как ранее было отмечено, во многом механические свойства определяются количество углерода. Слишком большая концентрация этого элемента приводит к повышению твердости и прочности, но снижает степень свариваемости.
Если нужно провести сварку подобных металлов, то заготовка предварительно подогревается, работа проводится только при применении технологии РНД. Образующуюся деталь подвергают термической обработке, так как полученные швы хрупкие и не устойчивые к вибрационным нагрузкам. Твердость без проведения термической обработки составляет 269 МПа. Может проводится ковка и закалка, отпуск. Добавление молибдена определяет устойчивость к высокой температуре, поэтому нагрев на момент термической обработки проводится до 1000 градусов Цельсия и выше.
Аналоги стали 40ХН2МА
Применение в производстве
Сталь 40ХНМА и Ст 40ХН2МА в большинстве случае используются для получения цельнокатаных колец, клапанов или коленчатых валов, болтов и других крепежных материалов. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре до 500 градусов Цельсия. На производство может поступать в виде следующих заготовок:
Как правило, применяется сталь 40ХН2МА и 40ХНМА для получения деталей, которые эксплуатируются в тяжелых условиях. Примером назовем элементы ДВС, на которые оказывается воздействие повышенной температуры, давление и постоянная или переменная нагрузка. Закалка и отпуск существенно повышают устойчивость поверхности к истиранию и деформации. Сплав применяется также при изготовлении основных элементов различных других ответственных механизмов, к примеру, редуктора.
Термообработка
Проводимая термообработка стали 40ХН2МА существенно расширяет ее область применения.
Чаще всего заготовки или конечные изделия подвергают:
Для обработки рассматриваемого сплава требуется специальное оборудование. Зачастую применяются электродуговые печи, которые характеризуются компактными размерами и высоким КПД. Подобная сталь 40ХН2МА и 40ХНМА не склонна к отпускной хрупкости, поэтому получаемые детали могут прослужить в течение длительного периода даже в тяжелых эксплуатационных условиях.
40ХН2МА
Характеристика стали марки 08ХМЧА
08ХМЧА — Конструкционная легированная сталь повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости. Сваривается без ограничений, способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, АФ, МП, ЭШ и КТ. При значительном объеме сварки рекомендуется последующий отпуск. Присутствует склонность к отпускной хрупкости. Нашла свое применение для производства бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для использования в системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях нефтедобывающих предприятий.
Применение в производстве
Сталь 40ХНМА и Ст 40ХН2МА в большинстве случае используются для получения цельнокатаных колец, клапанов или коленчатых валов, болтов и других крепежных материалов. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре до 500 градусов Цельсия. На производство может поступать в виде следующих заготовок:
Как правило, применяется сталь 40ХН2МА и 40ХНМА для получения деталей, которые эксплуатируются в тяжелых условиях. Примером назовем элементы ДВС, на которые оказывается воздействие повышенной температуры, давление и постоянная или переменная нагрузка. Закалка и отпуск существенно повышают устойчивость поверхности к истиранию и деформации. Сплав применяется также при изготовлении основных элементов различных других ответственных механизмов, к примеру, редуктора.
Читать также: Магнит держатель для сварки
Расшифровка стали марки 08ХМЧА
Расшифровка стали 08ХМЧА: обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 08 обозначают содержание его около 0,08 процента. Буквы после содержания углерода обозначают долю содержания элементов раскисления стали, в нашем случае Х — хрома до 1%, М — молибдена до 1%, Ч — содержание редкоземельных металлов в сплаве до 1%, буква А на конце именования говорит о том, что сталь высококачественная с содержанием фосфора и серы менее 0,025%
Химический состав стали 08ХМЧА
| Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Cu | Al | V | Ti | Mo | Ca | Ce |
| TУ 14-162-14-96 | 0.06-0.12 | до 0.015 | до 0.015 | 0.45-0.6 | 0.6-0.7 | 0.2-0.4 | до 0.25 | до 0.25 | 0.03-0.05 | — | — | 0.1-0.15 | — | — |
| TУ 14-162-20-97 | 0.06-0.12 | до 0.02 | до 0.02 | 0.4-0.6 | 0.4-0.7 | 0.2-0.4 | до 0.25 | до 0.25 | 0.03-0.05 | до 0.01 | 0.03-0.05 | 0.1-0.15 | до 0.05 | до 0.05 |
| TУ 14-161-148-94 | 0.06-0.12 | до 0.012 | до 0.015 | 0.5-0.8 | 0.5-0.9 | 0.2-0.45 | до 0.3 | до 0.3 | до 0.1 | — | — | 0.15-0.2 | до 0.05 | до 0.05 |
По ТУ 14-161-148-94 в сталь для модифицирования вводят церий, кальций и алюминий (каждый) по расчету согласно данных таблицы.
По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали марки 08ХМЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (+0,010 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,015 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,002 %), хрома (±0,10 %), молибдена (+0,050 %). Допускается модифицирование стали ферросилицием или силикокальцием из расчета содержания церия и кальция в стали 0,050 % каждого, содержание которых не контролируется, а в сертификат заносятся расчетные значения. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь титана в количестве до 0,010 %.
Сталь 40ХН2МА — характеристика, химический состав, свойства, твердость
Доска объявлений
Сталь 40ХН2МА — характеристика, химический состав, свойства, твердость
Сталь 40ХН2МА
Общие сведения
| стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА. |
| Вид поставки |
| Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Валки ОСТ 24.013.04.-83, ОСТ 24.013.20-85. |
| Назначение |
| КОленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Молибден (Mo) | 0.15-0.25 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni) | 1.25-1.65 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.60-0.90 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | |||||||
| Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода. | ||||||||||||||
| 25 | 930 | 1080 | 12 | 50 | 78 | |||||||||
| Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло | ||||||||||||||
| 25 | 835 | 980 | 12 | 55 | 98 | |||||||||
| Поковки. Закалка. Отпуск. | ||||||||||||||
| КП 440 | 500-800 | 440 | 635 | 11 | 30 | 39 | 197-235 | |||||||
| КП 490 | 300-500 | 490 | 655 | 12 | 35 | 49 | 212-248 | |||||||
| КП 490 | 500-800 | 490 | 655 | 11 | 30 | 39 | 212-248 | |||||||
| КП 540 | 100-300 | 540 | 685 | 13 | 40 | 49 | 223-262 | |||||||
| КП 540 | 300-500 | 540 | 685 | 12 | 35 | 44 | 223-262 | |||||||
| КП 590 | 100-300 | 590 | 735 | 13 | 40 | 49 | 235-277 | |||||||
| КП 590 | 300-500 | 590 | 735 | 12 | 35 | 44 | 235-277 | |||||||
| КП 590 | 500-800 | 590 | 735 | 10 | 30 | 39 | 235-277 | |||||||
| КП 640 | 100-300 | 640 | 785 | 13 | 38 | 49 | 248-293 | |||||||
| КП 640 | 300-500 | 640 | 785 | 11 | 33 | 44 | 248-293 | |||||||
| КП 685 | 100-300 | 685 | 835 | 12 | 338 | 49 | 262-311 | |||||||
| КП 735 | 735 | 880 | 13 | 40 | 59 | 277-321 | ||||||||
| КП 735 | 100-300 | 735 | 880 | 12 | 35 | 49 | 277-321 | |||||||
| КП 785 | 785 | 785 | 12 | 40 | 59 | 293-331 | ||||||||
| КП 785 | 100-300 | 785 | 785 | 11 | 35 | 49 | 293-331 | |||||||
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | |||||||||
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С | ||||||||||||||
| 20 | 950 | 1070 | 16 | 58 | 78 | |||||||||
| 250 | 830 | 1010 | 13 | 47 | 109 | |||||||||
| 400 | 770 | 950 | 17 | 63 | 84 | |||||||||
| 500 | 680 | 700 | 18 | 80 | 54 | |||||||||
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с. | ||||||||||||||
| 700 | 185 | 17 | 32 | |||||||||||
| 800 | 89 | 66 | 90 | |||||||||||
| 900 | 50 | 69 | 90 | |||||||||||
| 1000 | 35 | 75 | 90 | |||||||||||
| 1100 | 24 | 72 | 90 | |||||||||||
| 1200 | 14 | 62 | 90 | |||||||||||
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | ||||||||
| Закалка 850 °С, масло. | ||||||||||||||
| 200 | 1600 | 1750 | 10 | 50 | 59 | 525 | ||||||||
| 300 | 1470 | 1600 | 10 | 50 | 49 | 475 | ||||||||
| 400 | 1240 | 1370 | 12 | 52 | 59 | 420 | ||||||||
| 500 | 1080 | 1180 | 15 | 59 | 88 | 350 | ||||||||
| 600 | 860 | 960 | 20 | 62 | 147 | 275 | ||||||||
Механические свойства в зависимости от сечения
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ | |||||||
| Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С [160] | ||||||||||||||
| Место вырезки образца — центр | 40 | 880 | 1030 | 14 | 57 | 118 | 33 | |||||||
| Место вырезки образца — центр | 60 | 830 | 980 | 16 | 60 | 127 | 32 | |||||||
| Место вырезки образца — 1/2R | 80 | 730 | 880 | 17 | 61 | 127 | 29 | |||||||
| Место вырезки образца — 1/2R | 100 | 670 | 850 | 19 | 61 | 127 | 26 | |||||||
| Место вырезки образца — 1/3R | 120 | 630 | 830 | 20 | 62 | 127 | 25 | |||||||
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 540-660 °С [108] | ||||||||||||||
| Место вырезки образца — центр | 1000 | 1200-1400 | 9 | 90 | ||||||||||
| Место вырезки образца — центр | 16-40 | 900 | 1100-1300 | 10 | 50 | |||||||||
| Место вырезки образца — центр | 40-100 | 800 | 1000-1200 | 11 | 60 | |||||||||
| Место вырезки образца — центр | 100-160 | 700 | 900-1100 | 12 | 60 | |||||||||
| Место вырезки образца — центр | 160-250 | 650 | 850-1000 | 12 | 60 | |||||||||
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1220, конца 800. Сечения до 80 мм — отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск. |
| Свариваемость |
| трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 sB = 560 МПа Ku тв.спл. = 0.7, Ku б.ст. = 0.4. |
| Склонность к отпускной способности |
| не склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -40 | -60 |
| Закалка 860 С, масло. Отпуск 580 С. | 103 | 93 | 59 |
Предел выносливости
| s-1, МПа | t-1, МПа | n | sB, МПа | s0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 447 | 274 | 880 | Сечение 100 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. | ||
| 392 | 235 | 790 | Сечение 400 м. Закалка 850 С, масло. Отпуск 610 С. | ||
| 519 | 1Е+6 | 1080 | 880 |
Прокаливаемость
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||||
| 1.5 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 21 | 27 | 33 | 42 | ||
| 49-59.5 | 40.5-60 | 50-60 | 50-59.5 | 49-59 | 48-58 | 45-56 | 41.5-53 | 41-50.5 | 36.5-48.5 | ||
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| 50 | 153 | 114 | 44-47 |
| 90 | 137-150 | 100-114 | 49-53 |
Коррозионные свойства
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 215 | 211 | 201 | 190 | 177 | 173 | ||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 84 | 81 | 77 | 73 | 68 | 66 | ||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 39 | 38 | 37 | 37 | 35 | 33 | 31 | 29 | 27 | |
| Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 331 | |||||||||
| 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) | 11.6 | 12.1 | 12.7 | 13.2 | 13.6 | 13.9 | ||||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 490 | 506 | 522 | 536 | 565 |
Сталь 08ХМЧА Москва и Московская область
Сталь имеет широкий спектр применения в машиностроении, производственной отрасли, строительстве, судостроении, авиастроении и многих других сферах промышленности. Существует множество марок сталей, большинство из них производятся на заказ, есть марки которые постоянно находятся на складе ввиду регулярного спроса. Компания Ресурс реализует сталь 08ХМЧА напрямую от производителя. При постоянном спросе мы готовы предложить взаимовыгодные условия поставки многих марок стали. В том числе и 08ХМЧА.
Выгодная цена на марку 08ХМЧА определяется минимальной наценкой и отсутствием посредников. Мы несем полную ответственность за поставленный материал и гарантируем качество поставки. Стоимость продукции определяется складскими и логистическими затратами, мы имеем возможность поставки стали напрямую с завода производителя, это дает возможность нашим клиентам вести стабильно свой бизнес.
Структурные изменения
Комплексную термическую обработку состоящую из полной закалки и высокого отпуска конструкционных сталей называют улучшением.
Сталь 40ХН2МА относится к сталям перлитного класса. Для нее характерны два критических температурных перехода: Ас1 = 730˚С и Ас3 = 820˚С. Доэвтектоидная сталь, как правило, подвергают полной закалке, при этом оптимальной температурой нагрева является температура Ас3 + ( 30-50˚С ). Такая температура обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого аустенита и соответственно после охлаждения – мелкозернистого мартенсита. Зерна аустенита образуются на границе фаз феррита и цементита. При этом помимо растворения цементита в аустените происходит еще и аллотропное модифицирование раствора железа α в раствор железа γ. Поскольку процесс растворения цементита происходит медленнее, нежели образование аустенитных кристаллов, то по достижению закалочных температур необходима некоторая выдержка.
Читать также: Сколько греть полипропилен при пайке
При дальнейшем охлаждении в воде, благодаря очень высокой скорости охлаждения (превышающей Vкр) происходит образование структуры мелкозернистого мартенсита. Это не что иное, как пересыщенный твердый раствор углерода в железе α.
Поскольку мартенсит представляет собой очень твердую структуру, то как правило на поверхности закаленной детали образуются очень сильные остаточные напряжения. Это может привести к образованию трещин, сколов и прочих хрупких разрушений. Во избежании этого после закалки проводят процедуру отпуска. Именно после закалки и отпуска при 450-650˚С. Исходная структура–мартенсит закалки, температура отпуска
tотп = 450–650°C. При повышении температуры активизируется диффузия. Диффузия углерода при такой температуре достаточна для превращения мартенсита в перлитную структуру, но не достаточна для перемещения углерода на большие расстояния. В итоге образуется смесь феррита и цементита.
1) Из мартенсита выделяется часть углерода в виде метастабильного ε-карбида. Первое превращение идет с очень маленькой скоростью и без нагрева.
2) Продолжается распад мартенсита, распадается остаточный аустенит и начинается карбидное превращение. Распад мартенсита распространяется на весь объем. Начинается превращение ε-карбида в цементит.
3) Завершаются распад мартенсита и карбидное превращение. Мартенсит переходит в феррит. Далее при дальнейшем нагреве ферритно-карбидная смесь меняет форму, размер карбидов и структуру феррита. Диффузия происходит интенсивнее, чем в случае среднетемпературного отпуска, атомы углерода смещаются на большее расстояние, увеличиваются размеры кристаллов феррита и цементита. Такая структура называется сорбит отпуска.
Продолжительность выдержки при отпуске устанавливают таким расчетом, чтобы обеспечить стабильность свойств стали. Продолжительность среднего и высокого отпуска обычно составляет 1-2 часа для деталей небольшого сечения.
Основные сведения о стали.
стали: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА.
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Валки ОСТ 24.013.04.-83, ОСТ 24.013.20-85.
Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.
Буквенные обозначения сталей и их расшифровка
Химический состав многих легированных конструкционных сталей определен ГОСТ 4543–71 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия». Этот же стандарт определяет основные буквенные символы для обозначения легирующих элементов. Необходимо учитывать, что в настоящее время выпускают стали с добавками элементов, обозначение которых не предусмотрено стандартом. В этом случае элементы в марке стали обычно обозначают по первым буквам названия.
Условные буквенные обозначения основных легирующих элементов приведены ниже.
* – если буква стоит в середине маркировки, например 16Г2АФ
Если после буквы нет цифры, то содержание легирующего элемента в стали составляет, как правило, около 1,0 – 1,5 %. Исключение сделано для тех элементов, влияние которых проявляется уже при содержании в сотых и десятых долях процента (азот, бор, ниобий, молибден, титан, ванадий, цирконий, алюминий, РЗМ).
Условно по содержанию легирующих элементов стали разделяют на низколегированные (содержание легирующих элементов меньше 2,5 %), легированные (от 2,5 до 10 %) и высоколегированные (более 10 % легирующих элементов при содержании основного элемента – железа – не менее 45 %).
Если легирующего элемента больше 1,5%, то цифра после буквы показывает его содержание в процентах. Например, марка стали 15Х означает сталь, имеющую в среднем 0,15 % С и 1,0–1,5 % Сr, сталь 35Г2 – 0,35 % С и 2 % Мn.
Буква «А» в середине указывает на повышенное содержание азота в стали. Указанная выше марка стали – 16Г2АФ содержит 0,14 –0,20 % C; 1,3 – 1,7 % Mn; до 0,025 % N; 0,08 – 0,14 % V.
Буква «А» в начале маркировки указывает на то, что сталь относится к так называемым автоматным, которые используют для обработки с большими скоростями резания на специальных станках автоматах (ГОСТ 1414–75). Например, сталь А30 – содержит около 0,30 % С и повышенное содержание серы – до 0,15 %. Сталь АС35Г2 для увеличения обрабатываемости содержит повышенное количество свинца (0,15 – 0,30 % Pb).
Буква «А» в конце марки является признаком высококачественной стали. Например, сталь 40ХНМ – качественная, а 40ХНМА – высококачественная.
Особо высококачественную сталь обозначают буквой или несколькими буквами через дефис в конце марки в зависимости от способа производства (Ш – электрошлаковый переплав, ВД – вакуумно–дуговой переплав, ШВД – электрошлаковый с последующим вакуумно–дуговым, ВИ – вакуумно–индукционная выплавка, ЭЛ – электронно–лучевой переплав, ГР – газокислородное рафинирование и др.) – 40ХНМ–Ш.
Буква «К» в конце маркировки указывает на то, что сталь обладает повышенным уровнем и стабильностью свойств. Эти стали называют котельными и используют для изготовления сосудов, работающих под высоким давлением (ГОСТ 5520–79). Такая сталь является конструкционной и две цифры впереди указывают на содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 22К содержит в среднем 0,22 % С.
Буквы «пп» в конце маркировки означают «пониженная прокаливаемость» – сталь с регламентируемым содержанием элементов, которую используют при поверхностной обработке токами высокой частоты. Пример – сталь 55пп.
Литейные стали в соответствие с ГОСТ 997–88 обозначаются так же, как и конструкционные, только в конце маркировки указывают букву «Л». Например, сталь 110Г13Л – содержит 1,1 % С, около 13 % Mn, литейная.


