Конструкционная сталь 40ХН2МА

Легированные металлы обладают выдающимися эксплуатационными свойствами, что делает их применимыми практически в любых сферах. Конструкционная сталь 40ХН2МА относится к сплавам с низким содержанием углерода и нормальной прочностью, она используется для создания строительных конструкций, полностью удовлетворяя требованиям стандартов.

Преимущества и недостатки

К основным достоинствам материала можно отнести:

• мартенситное состояние;
• закалка в воздухе;
• отсутствие хрупкости;
• устойчивость к динамическим нагрузкам;
• стойкость к низким температурам;
• сохранение характеристик при температуре до +300-400 градусов.

Однако есть и недостатки, среди которых:

• высокая стоимость по сравнению с другими сталями;
• низкие технологические показатели при резке;
• предрасположенность к образованию флокенов.

Расшифровка стали 40ХН2МА

Расшифровка обозначает:

• 40 – 0,4% углерода;
• Х – менее 1% хрома;
• Н2 – 2% никеля;
• М – до 1% молибдена;
• А – высокое качество стали (минимальное содержание серы и фосфора).

Это прочный и вязкий металл, который при термообработке прокаливается на значительную глубину. Легирующие добавки усиливают прочность и стойкость, а молибден облегчает термообработку.

Химический состав

В состав сплава входят:

• максимум 98% Fe;
• 2% Ni;
• 0,9% Cr;
• 0,8% Mn;
• 0,4% C;
• 0,37% Si;
• 0,3% Cu;
• 0,25% Mo;
• 0,025% S;
• 0,025% P.

Каждый из компонентов улучшает характеристики стали 40ХН2МА. Хром и никель обеспечивают твердость и коррозионную стойкость, медь – вязкость и теплопроводность, марганец и кремний снижают влияние серы и фосфора.

Физические характеристики

К основным физическим параметрам можно отнести:

• удельное электрическое сопротивление;
• модуль Юнга;
• плотность (7850 кг/м³);
• теплоемкость;
• коэффициенты теплопроводности и температурного расширения.

Показатели могут изменяться в зависимости от температуры при испытаниях, что позволяет определить оптимальные условия эксплуатации конструкции.

Области применения

Конструкционная сталь 40ХН2МА не подвержена хрупкому разрушению после отпуска благодаря молибдену. Высокая прочность материала позволяет использовать его для конструкций, работающих под значительными нагрузками.

Наиболее распространенные изделия:

• валки для холодного проката;
• диски и ответственные детали;
• кронштейны;
• кулачковые муфты;
• метизы;
• цельнокатаные кольца;
• арматура для трубопроводов;
• изделия для авиастроения, работающие при температуре до +500 градусов.

Технические характеристики

Высокие механические свойства 40ХН2МА обусловлены:

Цена

Стоимость стали стартует от 50 руб./кг. Окончательная цена зависит от условий поставки, формы и объема продукции.

Сортамент

Изделия из этого сплава включают:

• шестерни;
• болты повышенной ответственности;
• шатунные валы и их крышки;
• клапаны;
• коленчатые валы.

Производство осуществляется в соответствии с нормативами. Механическая обработка предназначена для повышения прочности и улучшения внешнего вида. У нас можно выбрать разные виды проката.

Свариваемость

Для анализа свариваемости стали 40ХН2МА рассчитывается эквивалент углерода:

Сэ=С+Г/6+Х/5+(Н+Д)/15,

где буквы обозначают процентное содержание углерода, марганца, хрома, никеля и меди. В результате получаем значение менее 0,76%, что свидетельствует о трудности сварки.

Коррозионная стойкость

Легирующие элементы обеспечивают среднюю коррозионную стойкость сплава, благодаря чему он сохраняет целостность в сухих помещениях. Однако в условиях высокой влажности требуется дополнительная защита, например, лакокрасочное покрытие.

Пластичность

Пластичность проявляется в удлинении при разрыве и площадке текучести, что позволяет обрабатывать тонкие листы при штамповке и гибке. Для толстых листов требуется предварительный нагрев, чтобы избежать трещин.

Термообработка

Оптимальной термообработкой 40ХН2МА является закалка при 850 градусах с охлаждением в воде и отпуск в масле при 620 градусах. Процесс включает полную закалку и высокий отпуск, что приводит к формированию аустенитной структуры. Быстрое охлаждение способствует образованию мелкозернистого мартенсита, который может быть подвержен деформациям и трещинам, поэтому требуется отпуск.

Отпуск

Процесс отпуска стали 40ХН2МА проходит в три этапа:

1. Выделение части углерода в виде метастабильного карбида без повышения температуры.
2. Распад мартенситной структуры и переход карбидов в цементит.
3. Завершение трансформации карбидов и мартенсита, изменение их структуры при нагреве.

Выдержка необходима для стабилизации свойств, и в среднем составляет 1-2 часа при малом сечении изделия.

Аналоги

К аналогичным сталям 40ХН2МА относятся:

• чешский сплав 16341;
• европейские 1.6511, 1.6582;
• японские SNCM439, SNCM447;
• американские 4340, 9840.

Дополнительно поинтересуйтесь:

• 09Г2С;
• 60С2А;
• СТ3ПС;
• 10Х17Н13М2Т;
• 12Х18Н10Т.