Сталь 40Х

В условиях эксплуатации металлоизделий, когда планируются существенные нагрузки, воздействие влаги, применяют сталь 40Х повышенной прочности, твёрдости, износостойкости ввиду высокого содержания углерода и присутствия хрома. Хромистый сплав не относится к нержавеющим материалам, но способен кратковременно контактировать со слабоагрессивными средами. Металлоизделия, изготовленные из этой марки, используют в машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, на различных промышленных объектах.

Сталь 40Х, расшифровка, характеристики, состав

Как расшифровывается маркировка конструкционной легированной стали: наиболее значимые элементы ‒ это углерод 0.4% и однопроцентное содержание хрома. Легируют сплав также кремнием, марганцем, никелем, хромом, медью. Содержание вредных серы, фосфора в пределах 0.035%, что принципиально для таких показателей как пластичность, ударная вязкость.  Показан следующий химический состав в ГОСТ 4543:

Таблица 1

Особенности марки стали 40Х:

• твёрдость НВ 10-1, МПа: 217, после закалки 229 ‒ 285 ;

• плотность: 7820 кг/м3;

• температура ковки: от 1250 до 800 градусов Цельсия;

• предел прочности: 850 ‒1000 МПа;

• ударная вязкость: 1.5 Дж/см2;

• свариваемость: затруднена (КТС с последующей термообработкой, для РДС и ЭШС нужны кроме того и предварительный подогрев для исключения растрескивания, при дуговой сварке подготавливают кромки);

• обрабатываемость фрезерованием, сверлением, шлифованием, т.д., затруднена резка с применением сварочного оборудования;

• склонна к образованию флокенов, трещин, к уменьшению вязкости после отпуска.

Улучшить характеристики позволяет закалка стали 40Х. Закаливание осуществляют в масляной среде при температуре 860oС, охлаждают на воздухе (Т 200oС) или в масле (500oС). Последнее предпочтительнее для снятия возникающих напряжений, для улучшения поверхностного слоя. Не рекомендуется водяное охлаждение из-за возможности образования окалины. Закалённый материал становится твёрже, устойчивее к износу, при этом повышается хрупкость, которую и снижает отпуск.

Механические, физические свойства стали 40Х

Таблица 2

Механические свойства при Т=20°C стали 40Х

Таблица 3

Физические свойства стали 40Х

Назначение, применение

Материал сталь 40х поставляется в виде:

• сортового и фасонного проката;

• плоского листового металлопроката;

• труб, фитингов, арматуры;

• проволоки стальной, прутков.

Основное назначение стального сплава: изготовление деталей повышенной прочности (валы, болты, оси, шестерни, штоки, плунжеры, роторы паровых турбин, прочие), работающих под нагрузкой. Из него делают также режущие инструменты, в том числе медицинские скальпели. Для сварных конструкций эта марка используется реже, так как требует при сварке предварительной и последующей термической обработки. Стальные листы востребованы при обшивке каркасов, трубопрокат нужен для установки в системах отопления, водоснабжения, подачи газов.

Аналоги стали 40Х

Заменители: российские: 45Х, 38ХА, 40ХН, прочие, зарубежные: 5135 (США), 1.7034 (германия), SCr425 (Япония), 2245 (Китай), 37Cr4 (Евросоюз), другие. При выборе аналога обращают внимание на его идентичность к исходной марке по вхождению элементов в состав, механическим, физическим свойствам. Для этого используют таблицы соответствия по ключевым характеристикам.