Сталь 40Х

Общие сведения

Заменитель
стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.
Назначение
оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Химический состав

Химический элемент %
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 0.035
Хром (Cr) 0.80-1.10
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства
Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло 25 780 980 10 45 59
Поковки. Нормализация. КП 245 500-800 245 470 15 30 34 143-179
Поковки. Нормализация. КП 275 300-500 275 530 15 32 29 156-197
Поковки. Закалка, отпуск. КП 275 500-800 275 530 13 30 29 156-197
Поковки. Нормализация. КП 315 <100 315 570 17 38 39 167-207
Поковки. Нормализация. КП 315 100-300 315 570 14 35 34 167-207
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 300-500 315 570 12 30 29 167-207
Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 500-800 315 570 11 30 29 167-207
Поковки. Нормализация. КП 345 <100 345 590 18 45 59 174-217
Поковки. Нормализация. КП 345 100-300 345 590 17 40 54 174-217
Поковки. Закалка, отпуск. КП 345 300-500 345 590 14 38 49 174-217
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 <100 395 615 17 45 59 187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 100-300 395 615 15 40 54 187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 300-500 395 615 13 35 49 187-229
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 <100 440 635 16 45 59 197-235
Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 100-300 440 635 14 40 54 197-235
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 <100 490 655 16 45 59 212-248
Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 100-300 490 655 13 40 54 212-248
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С,
200 700 880 15 42 118
300 680 870 17 58
400 610 690 18 68 98
500 430 490 21 80 78
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с.
700 140 175 33 78
800 54 98 59 98
900 41 69 65 100
1000 24 43 68 100
1100 11 26 68 100
1200 11 24 70 100
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 850 °С, вода
200 1560 1760 8 35 29 552
300 1390 1610 8 35 20 498
400 1180 1320 9 40 49 417
500 910 1150 11 49 69 326
600 720 860 14 60 147 265
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.
101-200 490 655 15 45 59 212-248
201-300 440 635 14 40 54 197-235
301-500 345 590 14 38 49 174-217

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, sB = 610 МПа Ku тв.спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 743
Ac3 815
Ar3 730
Ar1 693
Mn 325

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
Состояние поставки, термообработка +20 -25 -40 -70
Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С. 160 148 107 85
Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. 91 82 54

Предел выносливости

s-1, МПа t-1, МПа n sB, МПа s0,2, МПа Термообработка, состояние стали
363
1Е+6 690

470
1Е+6 940

509

960 870
333 240 5Е+6 690

372



Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С.

Прокаливаемость

Закалка 850 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
Расстояние от торца, мм / HRC э
1.5 4.5 6 7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 24 30
50.5-60.5 48-59 45-57.5 39-5-57 35-53.5 31.5-50.5 28.5-46 27-42.5 24.5-39.5 22-37.5
Термообработка Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ
Закалка 50 38-76 16-48 43-46

90 23-58 6-35 49-53

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 214 211 206 203 185 176 164 143 132
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 85 83 81 78 71 68 63 55 50
Плотность, pn, кг/см3 7850
7800

7650



Коэффициент теплопроводности Вт/(м °С) 41 40 38 36 34 33 31 30 27
Уд. электросопротивление (p, НОм м) 278 324 405 555 717 880 1100 1330

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) 11.8 12.2 13.2 13.7 14.1 14.6 14.8 12.0

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг °С)) 466 508 529 563 592 622 634 664
×