Сталь 40ХН2МА (40ХНМА)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	40ХН2МА
Обозначение ГОСТ латиница	40XH2MA
Транслит	40HN2MA
По химическим элементам	40CrН2Mo

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	40ХНМА
Обозначение ГОСТ латиница	40XHMA
Транслит	40HNMA
По химическим элементам	40CrНMo

Описание

Сталь 40ХН2МА применяется: для изготовления цельнокатаных колец, коленчатых валов, клапанов, шатунов, крышек шатунов, ответственных болтов и других крепежных деталей, специального крепежа, шестерней, кулачковых муфт, дисков и других тяжелонагруженных деталей; для производства валков для холодной прокатки металлов; для изготовления деталей трубопроводной арматуры; деталей авиастроения (валов ротора, коленчатых валов, валов редуктора, шатунов двигателя воздушного охлаждения, ответственных болтов, шпилек, деталей винта, массивных и силовых деталей РД), работающих при температуре до +500°.

Примечание

Сталь конструкционная высококачественная хромоникельмолибденовая.
Сталь 40ХНМА по сравнению со сталью 18ХНВА менее легирована, но содержит больше углерода и нечувствительна к отпускной хрупкости.

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Листы и полосы	В23	ГОСТ 103-2006
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, ОСТ 1 90225-76, TУ 3-309-85, TУ 14-1-1610-76, TУ 14-1-1684-86, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2598-79, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-2995-80, TУ 14-1-658-73, TУ 14-1-950-74, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3011-80, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-136-367-2008
Сортовой и фасонный прокат	В22	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Обработка металлов давлением. Поковки	В03	ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004
Классификация, номенклатура и общие нормы	В20	ОСТ 1 90005-91
Болванки. Заготовки. Слябы	В21	ОСТ 14-13-75
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-1937-77, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-5.17-74, TУ 14-1-5.17-73, TУ 1-92-156-90
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТ ЦКБА 026-2005
Трубы стальные и соединительные части к ним	В62	TУ 14-3-1550-88, TУ 14-3-249-74, TУ 14-3-389-75, TУ 14-3-572-77, TУ 14-3-588-76
Ленты	В34	TУ 14-4-95-72

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu	V	Ti	Mo	W
TУ 14-1-1885-85	0.37-0.44	≤0.015	≤0.025	0.5-0.8	0.6-0.9	0.17-0.37	1.25-1.65	Остаток	≤0.25	-	-	0.15-0.25	-
TУ 14-1-2765-79	0.37-0.44	≤0.012	≤0.016	0.5-0.8	0.6-0.9	0.17-0.37	1.25-1.65	Остаток	≤0.25	≤0.05	≤0.03	0.15-0.25	≤0.2
TУ 14-1-950-74	0.37-0.44	≤0.025	≤0.025	0.5-0.8	0.6-0.9	0.17-0.37	1.25-1.65	Остаток	≤0.25	≤0.05	≤0.03	0.15-0.25	≤0.2
TУ 14-4-95-72	0.37-0.44	≤0.04	≤0.04	0.5-0.8	0.6-0.9	0.15-0.4	1.6-1.9	Остаток	-	-	-	0.2-0.35	-
ОСТ 1 90225-76	0.37-0.44	≤0.025	≤0.025	0.5-0.8	0.6-0.9	0.17-0.37	1.25-1.65	Остаток	≤0.3	≤0.05	≤0.03	0.15-0.25	≤0.2

Fe - основа.
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
По ТУ 14-1-2765-79 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА-Ш.
По ТУ 14-1-950-86 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА.
ТУ 14-4-95-72 химический состав приведен для стали марки 40ХНМ.
По ТУ 14-1-1885-85 химический состав приведен для стали марки 40ХН2МА-ВД. Для обеспечения требуемой величины зерна разрешается при выплавке стали вводить ванадий из расчета содержания его в стали не более 0,10 %, содержание которого в стали не определяется. Наличие вольфрама до 0,20 %, титана до 0,030 % не является браковочным признаком. В стали допускается частичная замена молибдена вольфрамом. Суммарное содержание молибдена и вольфрама пересчитанного на молибден из расчета: три весовые части вольфрама заменяют одну весовую часть молибдена, должно соответствовать указанному в таблице содержанию молибдена. При этом содержание вольфрама в стали не должно превышать 0,30 %. Допустимое отклонение по содержанию марганца в стали +0,010/-0,020 %.

Механические свойства

Сечение, мм	t отпуска, °C	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, кДж/м²	HB, МПа	HRC
Поковки. Закалка + Отпуск
500-800	-	≥440	≥635	≥11	≥30	≥390	197-235	-
300-500	-	≥490	≥655	≥12	≥35	≥490	212-248	-
500-800	-	≥490	≥655	≥11	≥30	≥390	212-248	-
100-300	-	≥540	≥685	≥13	≥40	≥490	223-262	-
300-500	-	≥540	≥685	≥12	≥35	≥440	223-262	-
100-300	-	≥590	≥735	≥13	≥40	≥490	235-277	-
300-500	-	≥590	≥735	≥12	≥35	≥440	235-277	-
500-800	-	≥590	≥735	≥10	≥30	≥390	235-277	-
100-300	-	≥640	≥785	≥13	≥38	≥490	248-293	-
300-500	-	≥640	≥785	≥11	≥33	≥440	248-293	-
100-300	-	≥685	≥835	≥12	≥33	≥490	262-311	-
≤100	-	≥735	≥880	≥13	≥40	≥590	277-321	-
100-300	-	≥735	≥880	≥12	≥35	≥490	277-321	-
≤100	-	≥785	≥885	≥12	≥40	≥590	293-331	-
100-300	-	≥785	≥885	≥11	≥35	≥490	293-331	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
100-160	-	≥700	900-1100	≥12	-	-	-	-
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности. Термообработанная (отжиг)
	-	-	-	-	-	-	≤269	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
-	200	≥1600	≥1750	≥10	≥50	≥590	≥525	-
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
-	-	-	980-1130	-	-	-	285-331	30-36
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥185	≥17	≥32	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
16-40	-	≥900	1100-1300	≥10	-	-	-	-
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности. После сфероидезирующего отжига
	-	-	≤640	-	≥50	-	≤269	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
-	300	≥1470	≥1600	≥10	≥50	≥490	≥475	-
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
-	-	-	1080-1270	-	-	-	311-363	34-39
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥89	≥66	≥90	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
160-250	-	≥650	850-1000	≥12	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
-	400	≥1240	≥1370	≥12	≥52	≥590	≥420	-
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥50	≥69	≥90	-	-	-
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
-	-	-	-	-	-	-	285-341	27-37
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в воде или масле
≤100	550-620	735-835	≥880	≥13	≥40	≥600	277-321	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
40-100	-	≥800	1000-1200	≥11	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
-	500	≥1080	≥1180	≥15	≥59	≥880	≥350	-
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥35	≥75	≥90	-	-	-
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в воде или масле
≤80	550-560	785-930	≥930	≥12	≥40	≥600	293-331	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца)
16	-	≥1000	1200-1400	≥9	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
-	600	≥860	≥960	≥20	≥62	≥1450	≥275	-
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥24	≥72	≥90	-	-	-
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе
≤20	200-250	≥1470	≥1617	≥9	≥45	≥490	-	49.3-54.2
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
60-80	-	≥730	≥880	≥17	≥61	-	-	≥29
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с
-	-	-	≥14	≥62	≥90	-	-	-
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе
≤240	570-600	≥590	≥735	≥13	≥40	≥490	235-277	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
80-100	-	≥670	≥850	≥19	≥61	-	-	≥26
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С
-	-	≥950	≥1070	≥16	≥58	-	-	-
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе
≤500	580-620	≥490	≥655	≥12	≥35	≥490	212-248	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
100-120	-	≥630	≥830	≥20	≥62	-	-	≥25
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С
-	-	≥830	≥1010	≥13	≥47	-	-	-
Кольца цельнокатанные по ОСТ 1 90225-76. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле или воде
	-	≥833	≥980	≥12	≥44	≥735	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
25-40	-	≥880	≥1030	≥14	≥57	-	-	≥33
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С
-	-	≥770	≥950	≥17	≥63	-	-	-
Кольца цельнокатанные по ОСТ 1 90225-76. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле или воде
	-	≥833	≥980	≥12	≥55	≥980	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца)
40-60	-	≥830	≥980	≥16	≥60	-	-	≥32
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск при 580 °С
-	-	≥680	≥700	≥18	≥80	-	-	-
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло с 835-865 °C + отпуск при 570-670 °C, охлаждение в воде или в масле
	-	≥835	≥980	≥12	≥55	≥980	294-341	-
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло с 835-865 °C + Отпуск при 570-670 °C, охлаждение в масле
25	-	≥932	≥1080	≥12	≥50	≥785	321-376	-
Прутки из стали марки 40ХН2МА (40ХНМА) по ТУ 14-1-1885-85. Закалка в масло с 840-860 °С + Отпуск при 570-670 °С, охлаждение в воде или масле. В графе KCU указаны значения KCU вдоль волокна/KCU поперек волокна
Образец 25х25	-	≥835	≥980	≥12	≥55	≥981/588	293-341	-
Образец 25х25	-	≥930	≥1080	≥12	≥50	≥784/490	320-375	-
Прутки из стали, обработанной в ковше синтетическим шлаком в состоянии поставки по ТУ 14-1-658-73. Образцы поперечные
	-	-	-	≥7	≥35	≥588	293-341	-
	-	-	-	≥7	≥32	≥490	320-375	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 540-570 °C, охлаждение в воде или масле
	-	≥930	≥1080	≥7	≥32	≥490	321-375	-
	-	≥930	≥1080	≥12	≥50	≥780	321-375	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C + Отпуск при 570-620 °C, охлаждение на воздухе
	-	≥830	≥980	≥7	≥35	≥590	293-341	-
	-	≥830	≥980	≥12	≥50	≥980	293-341	-

Описание механических обозначений

Название	Описание
s_Т\|s_0,2	Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σ_B	Предел кратковременной прочности
d₅	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)
20	215	84	7850	39	331	-	-
100	211	81	-	38	-	116	490
200	201	77	-	37	-	121	506
300	190	73	-	37	-	127	522
400	177	68	-	35	-	132	536
500	173	66	-	33	-	136	536
600	-	-	-	31	-	136	-
700	-	-	-	29	-	-	565
800	-	-	-	27	-	139	-

Описание физических обозначений

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

Технологические свойства

Название	Значение
Свариваемость	Трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Температура ковки	Начала - 1220 °С, конца - 800 °С. Сечения до 80 мм - рекомендован отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск.
Флокеночувствительность	Чувствительна.
Обрабатываемость резаньем	В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 и sВ=560 МПа Kn тв.спл.=0,7 Kn б.ст.=0,4.
Макроструктура и загрязненность	Макроструктура стали при проверке на изломах в продольном направлении и поперечных темплетах, отобранных от готового проката, не должна иметь усадочной раковины, рыхлости, пузырей, трещин, расслоений, шлаковых включений и флокенов, а также дефектов излома, перечисленных в приложении 3 ГОСТ 10243. Центральная пористость, точечная неоднородность и ликвационный квадрат не должны превышать 1 балла; послойная кристаллизация и светлый контур - 3 балла эталонных шкал ГОСТ 10243. Все другие дефекты, предусмотренные ГОСТ 10243, не допускаются. Загрязненность стали неметаллическими включениями должна быть по среднему баллу не выше (в баллах): по оксидам точечным 1,5, по оксидам строчечным 2,0, по силикатам хрупким 1,0, по силикатам пластичным 1,0, по силикатам недеформирующимся 2,5, по сульфидам 2,5, по нитридам строчечным и точечным 1,0.