Сталь 40Х (40ХА)

Обозначения

Название Значение
Обозначение ГОСТ кирилица 40Х
Обозначение ГОСТ латиница 40X
Транслит 40H
По химическим элементам 40Cr
Название Значение
Обозначение ГОСТ кирилица 40ХА
Обозначение ГОСТ латиница 40XA
Транслит 40HA
По химическим элементам 40Cr

Описание

Сталь 40Х применяется: для изготовления горячекатаного толстолистового проката; осей, валов, вал-шестерней, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, зубчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности; деталей трубопроводной арматуры из сортового проката; штампованных заготовок и поковок (требуется термообработка: закалка в масло (или через воду в масло) и отпуск на воздухе или в масле); заготовок маховиков дизелей; колец цельнокатаных различного назначения; кованых заготовок валов компрессорных машин и газовых турбин (из стали 40ХА); бесшовных бурильных труб, применяемых при геологоразведочном колонковом бурении; заготовок дисков паровых турбин с рабочей температурой до 350 °C; заготовок валов и цельнокованых роторов стационарных и транспортных паровых турбин; труб, применяемых в авиационной технике.

Примечание

Сталь конструкционная качественная хромистая.

Стандарты

Название Код Стандарты
Сортовой и фасонный прокат В32 ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ В 5160-89, ОСТ 1 92049-76, TУ 14-1-5414-2001, TУ 3-1053-86, TУ 108.11-927-87, TУ 14-1-1237-75, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2218-77, TУ 14-1-2995-80, TУ 14-1-3563-83, TУ 14-1-5167-92, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3011-80, TУ 14-1-4032-85, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-1-5228-93, TУ 14-136-367-2008
Листы и полосы В33 ГОСТ 1577-93, TУ 14-1-1409-75, TУ 14-1-1579-75, TУ 14-1-2506-78, TУ 14-1-4043-85, TУ 14-1-4118-86, TУ 14-1-5036-91, TУ 14-1-4118-2004
Трубы стальные и соединительные части к ним В62 ГОСТ 7909-56, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75, ГОСТ 23270-89, ГОСТ 24950-81, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8731-87, ГОСТ Р 53383-2009, TУ 14-3-1443-86, TУ 14-3-439-76, TУ 14-3-473-76, TУ 14-3Р-51-2001, TУ 14-3Р-50-2001, TУ 14-3-1654-89
Листы и полосы В23 ГОСТ 82-70, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90
Сортовой и фасонный прокат В22 ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Обработка металлов давлением. Поковки В03 ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, TУ 108-1028-81, TУ 108-1029-81, TУ НЗЛ 342-89, TУ 0306.018-80, СТ ЦКБА 010-2004
Болванки. Заготовки. Слябы В31 ОСТ 3-1686-90, TУ 108.1154-84, TУ 14-1-1672-76, TУ 14-1-2022-77, TУ 14-1-4944-90
Термическая и термохимическая обработка металлов В04 СТ ЦКБА 026-2005

Химический состав

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe Cu V Ti Mo W
TУ 108-1029-81 0.36-0.44 ≤0.022 ≤0.025 0.5-0.8 0.8-1.1 ≤0.37 ≤0.25 Остаток ≤0.25 - - - -
TУ 14-1-4118-2004 0.36-0.44 ≤0.035 ≤0.035 0.5-0.8 0.8-1.1 0.17-0.37 ≤0.3 Остаток ≤0.3 ≤0.05 ≤0.03 ≤0.15 ≤0.2
Fe - основа.
По ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78 и ТУ 14-1-4118-86 химический состав приведен для стали марки 40Х.
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в высококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,025%; Сu≤0,30%; в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%. В соответствии с заказом может быть установлено содержание Si=0,10-0,37%.
ТУ НЗЛ 342-89 химический состав приведен для стали марки 40ХА.
По ТУ 108-1028-81 и ТУ 108-1029-81 химический состав приведен для стали марки 40ХА. В заготовках допускается отклонения по содержанию элементов, указанных в таблице: углерод ± 0,010 %, кремний + 0,030 %.
При изготовлении заготовок дисков с высотой ступицы от 450 до 650 мм содержание фосфора и серы в стали должно быть не более 0,018 % каждого; для металла ВДП и ЭЛП допускается отклонение содержания марганца +0,10 %/-0,15 % . В стали ЭШП содержание серы должно быть не более 0,015 %. При разливке стали без вакуумирования для изготовления заготовок дисков с высотой ступицы более 300 мм должно производиться определение содержания водорода в металле. Результаты определения содержания водорода не являются приемо-сдаточными и по требованию потребителя подлежат занесению в паспорт заготовок.

Механические свойства

Сечение, мм t отпуска, °C sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % d4 d10 y, % KCU, кДж/м2 HB, МПа HRC
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности
- - - ≥690 ≥5 - - ≥40 - - -
- - - - - - - - - ≤207 -
- - - - - - - - - ≤207 -
Поковки. Закалка + Отпуск
500-800 - ≥275 ≥530 ≥13 - - ≥30 ≥290 156-197 -
300-500 - ≥315 ≥570 ≥12 - - ≥30 ≥290 167-207 -
500-800 - ≥315 ≥570 ≥11 - - ≥30 ≥290 167-207 -
300-500 - ≥345 ≥590 ≥14 - - ≥38 ≥490 174-217 -
100-300 - ≥395 ≥615 ≥15 - - ≥40 ≥540 187-229 -
300-500 - ≥395 ≥615 ≥13 - - ≥35 ≥490 187-229 -
100 - ≥395 ≥615 ≥17 - - ≥45 ≥590 187-229 -
100-300 - ≥440 ≥635 ≥14 - - ≥40 ≥540 197-235 -
100 - ≥440 ≥635 ≥16 - - ≥45 ≥590 197-235 -
100-300 - ≥490 ≥655 ≥13 - - ≥40 ≥540 212-248 -
100 - ≥490 ≥655 ≥16 - - ≥45 ≥590 212-248 -
Поковки. Нормализация
500-800 - ≥245 ≥470 ≥15 - - ≥30 ≥340 143-179 -
300-500 - ≥275 ≥530 ≥15 - - ≥32 ≥290 156-197 -
100-300 - ≥315 ≥570 ≥14 - - ≥35 ≥340 167-207 -
100 - ≥315 ≥570 ≥17 - - ≥38 ≥390 167-207 -
100-300 - ≥345 ≥590 ≥17 - - ≥40 ≥540 174-217 -
100 - ≥345 ≥590 ≥18 - - ≥45 ≥590 174-217 -
Кованые заготовки валов компрессорных машин и газовых турбин, термообработанные, в состоянии поставки по ТУ НЗЛ 342-89 (образцы продольные, в графе состояния поставки указана категория прочности)
≤500 - ≥343 ≥568 ≥17 - - ≥35 ≥441 - -
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки
- - ≥657 ≥9 - - - - ≤269 -
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
101-200 - ≥490 ≥655 ≥15 - - ≥45 ≥590 212-248 -
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности термообработанная
- - - - - - - - ≤179 -
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
- 200 ≥1560 ≥1760 ≥8 - - ≥35 ≥290 - -
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
- - ≥343 ≥569 ≥17 - - - ≥390 - -
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥140 ≥175 ≥33 - - ≥78 - - -
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
201-300 - ≥440 ≥635 ≥14 - - ≥40 ≥540 197-235 -
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
- 300 ≥1390 ≥1610 ≥8 - - ≥35 ≥200 - -
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
- - ≥324 ≥540 ≥13 - - - ≥390 - -
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥54 ≥98 ≥59 - - ≥98 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
120 600-620 ≥490 ≥655 ≥13 - - ≥40 ≥490 212-248 -
Поковки. Закалка в масло или воду с 840-860 °С + Отпуск при 580-650 °С, охлаждение в воде или на воздухе
301-500 - ≥345 ≥590 ≥14 - - ≥38 ≥490 174-217 -
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
- 400 ≥1180 ≥1320 ≥9 - - ≥40 ≥490 - -
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥41 ≥69 ≥65 - - ≥100 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
200 620-660 ≥440 ≥635 ≥14 - - ≥40 ≥539 197-235 -
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
- 500 ≥910 ≥1150 ≥11 - - ≥49 ≥690 - -
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥24 ≥43 ≥68 - - ≥100 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
25 130-200 ≥1274 ≥1470 ≥7 - - ≥25 ≥294 - 46.4-53.1
Поковки. Закалка в воду с 850 °С + Отпуск
- 600 ≥720 ≥860 ≥14 - - ≥60 ≥1470 - -
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥11 ≥26 ≥68 - - ≥100 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
30 400-420 ≥880 ≥1078 ≥7 - - ≥35 ≥392 - 36.7-43.5
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с
- - ≥11 ≥24 ≥70 - - ≥100 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
30 500-560 ≥785 ≥930 ≥12 - - ≥40 ≥588 293-331 -
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
- - ≥700 ≥880 ≥15 - - ≥42 ≥1180 - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
50 560-580 ≥685 ≥835 ≥13 - - ≥42 ≥588 262-311 -
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
- - ≥680 ≥870 ≥17 - - ≥58 - - -
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-870 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение на воздухе или в масле
80 580-600 ≥540 ≥685 ≥15 - - ≥45 ≥588 223-262 -
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
- - ≥610 ≥690 ≥18 - - ≥68 ≥980 - -
Заготовки. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 500 °C, охлаждение в воде
- ≥320 ≥570 ≥17 - - ≥35 ≥400 - -
Поковки. Закалка в масло с 830 °С + Отпуск при 550 °С
- - ≥430 ≥490 ≥21 - - ≥80 ≥780 - -
Заготовки. Закалка в масло с 860 °C + Отпуск при 500 °C, охлаждение в воде
≤25 - ≥785 ≥980 ≥10 - - ≥45 ≥590 - -
28-55 - ≥800 ≥940 ≥13 - - ≥55 ≥850 - -
Кованые заготовки дисков паровых турбин по ТУ 108-1028-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности; в сечении, если регламентировано, указана рекомендуемая высота ступицы)
- - 314-540 ≥559 ≥17 - - ≥40 ≥390 - -
- - 392-589 ≥589 ≥17 - - ≥40 ≥390 - -
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка в масло с 845-875 °С + Отпуск при 450-550 °С, охлаждение в воде или масле
25 - ≥745 ≥930 ≥7.5 - - ≥36 ≥441 - -
Листовой прокат по ТУ 14-1-4118-2004
- - 590-780 - ≥10 ≥12 - - - -
Трубы бесшовные холоднодеформированные в состоянии поставки термообработанные (НВ - для стенки > 10 мм)
- - ≥618 ≥14 - - - - ≤217 -

Описание механических обозначений

Название Описание
sТ|s0,2 Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σB Предел кратковременной прочности
d5 Относительное удлинение после разрыва
d4 Относительное удлинение после разрыва
d10 Относительное удлинение после разрыва
y Относительное сужение
KCU Ударная вязкость
HB Твёрдость по Бринеллю
HRC Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический)

Физические характеристики

Температура Е, ГПа G, ГПа r, кг/м3 l, Вт/(м · °С) R, НОм · м a, 10-6 1/°С С, Дж/(кг · °С)
0 214 85 7850 41 278 - -
20 214 - 7820 - 210 - -
100 211 83 7800 40 324 118 466
200 206 81 7800 38 405 122 508
300 203 78 7740 36 555 132 529
400 185 71 7700 34 717 137 563
500 176 68 7650 33 880 141 592
600 164 63 7630 31 1100 146 622
700 143 55 7590 30 1330 146 634
800 132 50 7610 27 1100 148 634
900 - - 7560 267 1140 - -
1000 - - 7510 28 1170 12 664
1100 - - 7470 288 120 - -
1200 - - 7430 - 1230 - -

Описание физических обозначений

Название Описание
Е Модуль нормальной упругости
G Модуль упругости при сдвиге кручением
r Плотность
l Коэффициент теплопроводности
R Уд. электросопротивление
a Коэффициент линейного расширения

Технологические свойства

Название Значение
Свариваемость Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости Склонна.
Температура ковки Начала - 1250 °C, конца - 800 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Флокеночувствительность Чувствительна.