Технологическая схема азотирования
Чтобы выполнить традиционное газовое азотирование, инновационное плазменное азотирование или ионное азотирование, обрабатываемую деталь подвергают ряду технологических операций.
Подготовительная термообработка
Такая обработка заключается в закалке изделия и его высоком отпуске. Закалка в рамках выполнения такой процедуры осуществляется при температуре около 940°, при этом охлаждение обрабатываемого изделия производят в масле или воде. Последующий после выполнения закалки отпуск, проходящий при температуре 600–700°, позволяет наделить обрабатываемый металл твердостью, при которой его можно легко резать.
Режимы термообработки перед азотированием Механическая обработка Эта операция заканчивается его шлифовкой, позволяющей довести геометрические параметры детали до требуемых значений.
Защита участков изделия, которые не требуют азотирования
Осуществляется такая защита путем нанесения тонкого слоя (не более 0,015 мм) олова или жидкого стекла. Для этого используется технология электролиза. Пленка из данных материалов, формирующаяся на поверхности изделия, не позволяет азоту проникать в его внутреннюю структуру.
Выполнение самого азотирования
Подготовленное изделие подвергают обработке в газовой среде.
Рекомендуемые режимы азотирования стали Финишная обработка Этот этап необходим для того, чтобы довести геометрические и механические характеристики изделия до требуемых значений.
Степень изменения геометрических параметров детали при выполнении азотирования, как уже говорилось выше, очень незначительна, и зависит она от таких факторов, как толщина слоя поверхности, который подвергается насыщению азотом; температурный режим процедуры. Гарантировать практически полное отсутствие деформации обрабатываемого изделия позволяет более усовершенствованная технология – ионное азотирование. При выполнении ионно-плазменного азотирования стальные изделия подвергаются меньшему термическому воздействию, благодаря чему их деформация и сводится к минимуму.
В отличие от инновационного ионно-плазменного азотирования, традиционное может выполняться при температурах, доходящих до 700°. Для этого может применяться сменный муфель или муфель, встроенный в нагревательную печь. Использование сменного муфеля, в который обрабатываемые детали загружаются заранее, перед его установкой в печь, позволяет значительно ускорить процесс азотирования, но не всегда является экономически оправданным вариантом (особенно в тех случаях, когда обработке подвергаются крупногабаритные изделия).
Пуансон массой более 230 кг, подвергнутый азотированной обработке
40ХНМА
ГОСТы и ТУ на сталь 40ХНМА
ГОСТ1133-71″Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент»; ГОСТ4543-71″Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.»;
ГОСТ8479-70″Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия.»;
ГОСТ14955-77″Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия.»;
ГОСТ2590-2006″Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.»;
ГОСТ2591-2006″Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.»;
ГОСТ7417-75″Сталь калиброванная круглая. Сортамент.»;
ГОСТ8559-75″Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.»;
ГОСТ8560-78″Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент.»;
ГОСТ1133-71″Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.»;
ГОСТ103-2006″Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.»;
ГОСТ2879-2006″Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент.»;
ТУ14-11-245-88″Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия.»;
ОСТ3-1686-90″Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.»;
Механические свойства стали 40ХНМА
Механические свойства при 20°С
| Состояние поставки | Сечение ,мм | tисп.,°C | tотпуск,°C | St|S0,2,МПа | sB,МПа | d5,% | d4 | d | d10 | y ,% | KCU, кДж/м2 | HB | HRC | HRB | HV | HSh |
| Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей поОСТ 1 90005-91 | ||||||||||||||||
| 980-1130 | 285-331 | ,0-36,0 | ||||||||||||||
| 1080-1270 | 311-363 | 34,0-39,0 | ||||||||||||||
| 285-341 | 27,0-37,0 | |||||||||||||||
| 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 | |||||||||
| ≤80 | 550-560 | 785-930 | ≥930 | ≥12 | ≥40 | ≥600 | 293-331 | |||||||||
| 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 | |||||||||
| ≤240 | 570-600 | ≥590 | ≥735 | ≥13 | ≥40 | ≥490 | 235-277 | |||||||||
| ≤500 | 580-620 | ≥490 | ≥655 | ≥12 | ≥35 | ≥490 | 212-248 | |||||||||
| 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 | ||||||||||||||||
| Образец | ≥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 | ||||||||||||||||
| Образец мм | ≥932 | ≥1080 | ≥12 | ≥50 | ≥785 | 321-376 | ||||||||||
| Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C Отпуск при 540-570 °C, охлаждение в воде или масле | ||||||||||||||||
| поперечный | ≥930 | ≥1080 | ≥7 | ≥32 | ≥490 | 321-375 | ||||||||||
| продольный | ≥930 | ≥1080 | ≥12 | ≥50 | ≥780 | 321-375 | ||||||||||
| Сортовой прокат. Закалка в масло от 835-865 °C Отпуск при 570-620 °C, охлаждение на воздухе | ||||||||||||||||
| поперечный | ≥830 | ≥980 | ≥7 | ≥35 | ≥590 | 293-341 | ||||||||||
| продольный | ≥830 | ≥980 | ≥12 | ≥50 | ≥980 | 293-341 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Состояние поставки | Сечение ,мм | tисп.,°C | tотпуск,°C | St|S0,2,МПа | sB,МПа | d5,% | d4 | d | d10 | y ,% | KCU, кДж/м2 | HB | HRC | HRB | HV | HSh |
| Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С Отпуск при 540-660 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||||||||||
| центр | 100-160 | ≥700 | 900-1100 | ≥12 | ||||||||||||
| центр | 16-40 | ≥900 | 1100-1300 | ≥10 | ||||||||||||
| центр | 160-250 | ≥650 | 850-1000 | ≥12 | ||||||||||||
| центр | 40-100 | ≥800 | 1000-1200 | ≥11 | ||||||||||||
| центр | <16 | ≥1000 | 1200-1400 | ≥9 | ||||||||||||
| Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С Отпуск при 620 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||||||||||
| 1/2R | 60-80 | ≥730 | ≥880 | ≥17 | ≥61 | ≥29 | ||||||||||
| 1/2R | 80-100 | ≥670 | ≥850 | ≥19 | ≥61 | ≥26 | ||||||||||
| 1/3R | 100-120 | ≥630 | ≥830 | ≥20 | ≥62 | ≥25 | ||||||||||
| центр | 25-40 | ≥880 | ≥1030 | ≥14 | ≥57 | ≥33 | ||||||||||
| центр | 40-60 | ≥830 | ≥980 | ≥16 | ≥60 | ≥32 |
Физические свойства стали 40ХНМА
| Температура испытания, °С | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 215 | 211 | 201 | 190 | 177 | 173 | ||
| Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) | 84 | 81 | 77 | 73 | 68 | 66 | ||
| Плотность (r, кг/м3) | 7850 | |||||||
| Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) | 39 | 38 | 37 | 37 | 33 | 31 | 29 | 27 |
| Уд. электросопротивление (R, НОм · м) | 331 | |||||||
| Коэффициент линейного расширения (a, -61/°С) | 11,6 | 12,1 | 12,7 | 13,2 | 13,6 | 13,6 | 13,9 | |
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 490 | 506 | 522 | 536 | 536 | 565 |
Коррозионная стойкость стали 40ХНМА
| Среда | Температура испытания °C | Скорость коррозии, мм/год | Длительность испытания, ч | Глубина мм/год |
| Вода | 300 | 0.05—0.1 |
Технологические параметры 40ХНМА
| Обрабатываемость резаньем | В горячекатаном состоянии при НВ 228-235 и sВ=560 МПа Kn тв.спл.=»0,7 Kn б.ст.=0″,4. |
| 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. |
41.Состав, назначение и термообработка улучшаемых сталей.
Содержат от 0,3 до 0,5 % углерода. Используют после улучшения (закалка + высокий опуск). Структура: сорбит отпуска. Должны иметь высокий предел текучести, малую чувствительность к концентрациям напряжения в условиях циклической нагрузки, высокий предел выносливости, достаточный запас вязкости. Основной признак улучшаемых сталей – прокаливаемость. Чем тяжелее условия эксплуатации детали, тем большая должна быть прокаливаемость, тем сложнее должен быть состав стали. Для валов сечением менее 20 мм: нелегированные стали 35, 40, 45, 50. Введение хрома или марганца повышает прокаливаемость до 25 мм: 40Х, 40Г2, 45Г2. одновременное легирование хромом и марганцем повышает прокаливаемость до 10 мм (40ХГ). Введение бора увеличивает прокаливаемость до 600 мм. Добавка титана способствует получению мелкозернистой структуры (препятствует росту аустенитного зерна) (30ХР, 30ХГТ, 40ХГТР). К этой группе относят и хромансиль (30ХГСА).
Высоконагруженные деталь изготавливают из сталей, легированных никелем или никелем с молибденом. Прокаливаемость 75-100 мм обеспечивается в сталях 40ХН, 30ХН3А, 40ХН2МА. Дальнейшее повышение прокаливаемости достигается введением ванадия (38ХН3МФА).
Типы сред при азотировании
Процесс азотирования стали в реальности проводят не по одной, а по нескольким технологиям, отсюда разнообразие видов азотирования. Это связано с тем, что для одних типов металлов более эффективно усваивается азот в одной среде, для других – в другой. Но это не главное. Среда позволяет получить определенное качество поверхности либо изменить скоростной режим выполнения операции по азотированию стали. Наиболее распространенные технологии, которые используются на предприятиях:
- диффузия азота в среде газовой на основе пропана с аммиаком;
- диффузия азота при использовании разряда тлеющего;
- диффузия азотная в среде жидкого характера.
Аммиачно-пропановая среда
Азотирование в газе из смеси пропана с аммиаком сейчас наиболее применимый способ укрепления поверхности стали. Соотношение компонентов смеси берется равнозначным, температуру по шкале Цельсия догоняют до 570 градусов выше нуля, обработку проводят на протяжении трех часов.
Полученный поверхностный слой можно охарактеризовать как высокопрочную твердую поверхность с отличной износостойкостью, и это несмотря на маленькую толщину нитридов. В численных единицах твердость изделия возрастает до показателей 1100–600 HV.
Тлеющий разряд
Другими словами, тлеющий разряд – это среда разряженного состояния при ионно-плазменном азотировании. Очень распространенный метод насыщения азотом поверхности стальных изделий. Особенностью этого метода является то, что, кроме помещения заготовки в печь муфельную, где происходит нагнетание температуры, к этой заготовке подключают электрический контакт с отрицательным потенциалом (то есть получается отрицательный электрод), положительным же электродом выступает сама печь муфельная. Ионное азотирование создает ионный поток между печью и изделием, который приобретает вид плазмы, и состоит она из элементов NH₃ или N₂. Таким образом, в поверхностный слой начинают диффундировать азотные молекулы, эффективно насыщая его.
Плазменное азотирование проходит в два этапа:
- Очищение поверхности заготовки путем распыления катода.
- Непосредственное насыщение стали азотом.
Основное преимущество метода в том, что при ионном плазменном насыщении процесс можно ускорить в несколько раз.
Жидкая среда
Кроме перечисленных двух сред для проведения операций азотирования, существует еще одна среда, подходящая для такого метода. Это жидкая среда, где применяется расплав солей цианистых, компоненты которых под действием принципа диффузии проникают в рабочий поверхностный слой металла. Условия для протекания процесса определяются высокой температурой до уровня 570 градусов по Цельсию и длительностью проведения обработки, которая может продолжаться до 3 часов (самое меньшее – 30 минут насыщения).
Обработка и закалка
После сварочных работ готовая деталь охлаждается за счет понижения температуры при отключении печи, при этом находясь под чутким контролем. В результате таких манипуляций полученный на изделии шов при рентгеновском облучении покажет отсутствие дефектов. Наличие поверхностных трещин проверяется зачисткой и шлифовкой швов с последующим нанесением слоя кислоты.
Изготовленные с применением подобной технологии изделия успешно проходят макроисследования при котором выявляются плотность строения наплавленного металла в зоне сварочного шва и ближайших к нему зон. Микроструктура в этих местах изменяется от ферритно-перлитной до сербитообразной перлитной. Также образцы деталей из стали 40ХН проходят испытание на твердость, смысл которой в том, чтобы подтвердить неизменность структуры стали в зоне шва после сварки.
Закалка изделий из данного материала происходит в процессе погружения в масло, однако детали крупных габаритов иногда закаливают в воде после чего, как можно скорее, перемещаются в масло или подвергаются воздействию низкий отпуска. Не редкостью является и процесс закаливания высокочастотными токами, после нагрева которыми производится отпуск. В конечном итоге, такие манипуляции повышают твердость поверхности изделия.
Источник статьи: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/stal-40hn.html
40ХН2МА сталь свойства
σ4551/10000=686 МПа, σ4551/1000=137 МПа, σ5901/10000=13 МПа, σ5901/1000=29 МПа.
| Механические свойства стали 40ХН2МА | ||||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | КП | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | НВ, не более | |
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода | 25 | — | 930 | 1080 | 12 | 50 | 78 | — | |
| Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло. | 25 | — | 835 | 980 | 12 | 55 | 98 | — | ||
| ГОСТ 8479-70 | Поковки. Закалка. Отпуск | 500-800 | 440 | 440 | 635 | 11 | 30 | 39 | 197-235 | |
| 300-500 500-800 | 490 | 490 | 655 | 12 11 | 35 30 | 49 39 | 212-248 | |||
| 100-300 300-500 | 540 | 540 | 685 | 13 12 | 40 35 | 49 44 | 223-362 | |||
| 100-300 300-500 500-800 | 590 | 590 | 735 | 13 12 10 | 40 35 30 | 49 44 39 | 235-277 | |||
| 100-300 300-500 | 640 | 640 | 785 | 12 11 | 38 33 | 49 44 | 248-293 | |||
| 100-300 | 685 | 685 | 835 | 12 | 38 | 49 | 262-311 | |||
| До 100 100-300 | 735 | 735 | 880 | 13 12 | 40 35 | 59 49 | 277-321 | |||
| До 100 100-300 | 785 | 785 | 930 | 12 11 | 40 35 | 59 49 | 293-331 | |||
| Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от температуры отпуска | ||||||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HB | ||||
| Закалка 850 °С, масло | ||||||||||
| 200 300 400 500 600 | 1600 1470 1240 1080 860 | 1750 1600 1370 1170 960 | 10 10 12 15 20 | 50 50 52 59 62 | 59 49 59 88 147 | 525 475 420 350 275 | ||||
| Механические свойства стали 40ХН2МА при повышенных температурах | ||||||||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | |||||
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С. | ||||||||||
| 20 250 400 500 | 950 830 770 680 | 1070 1010 950 700 | 16 13 17 18 | 58 47 63 80 | 78 109 84 54 | |||||
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,001 1/с | ||||||||||
| 700 800 900 100 1100 1200 | — — — — — — | 185 89 50 35 24 14 | 17 66 69 75 72 62 | 32 90 90 90 90 90 | — — — — — — | |||||
| Предел выносливости стали 40ХН2МА | ||||||||||
| σ-1, МПА | J-1, ÌÏÀ | n | Термообработка | |||||||
| 447 392 519 | 274 235 | 106 | Сечение 100 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 580 °C, σв=880 МПа. Сечение 400 мм. Закалка 850 °C, масло. Отпуск 610 °C, σв=790 МПа, σ0,2=880 МПа, σв=1080 МПа | |||||||
| Ударная вязкость стали 40ХН2МА KCU , (Дж/см2) | ||||||||||
| Т= +20 °С | Т= -40 °С | Т= -60 °С | Термообработка | |||||||
| 103 | 93 | 59 | Закалка 860 °С, масло. Отпуск 580 °С | |||||||
| Механические свойства стали 40ХН2МА в зависимости от сечения | ||||||||||
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ4 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCЭ | |||
| Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С | ||||||||||
| 40 60 80 100 120 | Ц Ц 1/2R 1/2R 1/3R | 880 830 730 670 630 | 1030 980 880 850 830 | 14 16 17 19 20 | 57 60 61 61 62 | 118 127 127 127 127 | 33 32 29 26 25 | |||
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 540-660 °С | ||||||||||
| до 16 16-40 40-100 100-160 160-250 | Ц Ц Ц Ц Ц | 1000 900 800 700 650 | 1200-1400 1100-1300 1000-1200 900-1100 850-1000 | 9 10 11 12 12 | — — — — — | 90 50 60 60 60 | — — — — — | |||
| Прокаливаемость стали 40ХН2МА | ||||||||||
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 21 | 27 | 33 | 42 | Закалка 840 °С |
| 49-59,5 | 40,5-60 | 50-60 | 50-59,5 | 49-59 | 48-59 | 45-56 | 41,5-53 | 41-50,5 | 36,5-48,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критическая твердость, HRCэ | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле | |||||||
| 50 90 | 44-47 49-53 | 153 137-150 | 114 100-114 | |||||||
| Физические свойства стали 40ХН2МА | ||||||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) | ||||
| 20 | 2.15 | 39 | 7850 | 331 | ||||||
| 100 | 2.11 | 11.6 | 38 | 490 | ||||||
| 200 | 2.01 | 12.1 | 37 | 506 | ||||||
| 300 | 1.9 | 12.7 | 37 | 522 | ||||||
| 400 | 1.77 | 13.2 | 35 | 536 | ||||||
| 500 | 1.73 | 13.6 | 33 | 565 | ||||||
| 600 | 13.9 | 31 | ||||||||
| 700 | 29 | |||||||||
| 800 | 27 | |||||||||
| Краткие обозначения: | ||||||||||
| σв | — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | å | — относительная осадка при появлении первой трещины, % | |||||||
| σ0,05 | — предел упругости, МПа | Jê | — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |||||||
| σ0,2 | — предел текучести условный, МПа | σизг | — предел прочности при изгибе, МПа | |||||||
| δ5,δ4,δ10 | — относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |||||||
| σсж0,05 и σсж | — предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |||||||
| ν | — относительный сдвиг, % | n | — количество циклов нагружения | |||||||
| sв | — предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | — удельное электросопротивление, Ом·м | |||||||
| ψ | — относительное сужение, % | E | — модуль упругости нормальный, ГПа | |||||||
| KCU и KCV | — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | — температура, при которой получены свойства, Град | |||||||
| sT | — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и ë | — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |||||||
| HB | — твердость по Бринеллю | C | — удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] | |||||||
| HV | — твердость по Виккерсу | pn и r | — плотность кг/м3 | |||||||
| HRCэ | — твердость по Роквеллу, шкала С | а | — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С | |||||||
| HRB | — твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | — предел длительной прочности, МПа | |||||||
| HSD | — твердость по Шору | G | — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
xn--402-8cd3de9c.xn--p1ai
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 %.
Типы азотируемых сталей
Обработке по технологии азотирования могут подвергаться как углеродистые, так и легированные стали, характеризующихся содержанием углерода в пределах 0,3–0,5%. Максимального эффекта при использовании такой технологической операции удается добиться в том случае, если ей подвергаются стали, в химический состав которых входят легирующие элементы, формирующие твердые и термостойкие нитриды. К таким элементам, в частности, относятся молибден, алюминий, хром и другие металлы, обладающие подобными характеристиками. Стали, содержащие молибден, не подвержены такому негативному явлению, как отпускная хрупкость, которая возникает при медленном остывании стального изделия. После азотирования стали различных марок приобретают следующую твердость:
Твердость сталей после азотирования
Легирующие элементы, находящиеся в химическом составе стали, увеличивают твердость азотированного слоя, но вместе с тем уменьшают его толщину. Наиболее активно на толщину азотируемого слоя оказывают влияние такие химические элементы, как вольфрам, молибден, хром и никель.
38Х2МЮА Это сталь, которая после азотирования отличается высокой твердостью наружной поверхности. Алюминий, содержащийся в химическом составе такой стали, снижает деформационную стойкость изделия, но в то же время способствует повышению твердости и износостойкости его наружной поверхности. Исключение алюминия из химического состава стали позволяет создавать из нее изделия более сложной конфигурации.
40Х, 40ХФА
Данные легированные стали используются для изготовления деталей, применяемых в области станкостроения.
30Х3М, 38ХГМ, 38ХНМФА, 38ХН3МА
Эти стали служат для производства изделий, подвергающихся в процессе своей эксплуатации частым циклическим нагрузкам на изгиб.
30Х3МФ1
Из данного стального сплава изготавливаются изделия, к точности геометрических параметров которых предъявляются высокие требования. Для придания более высокой твердости деталям из данной стали (это преимущественно детали топливного оборудования) в ее химический состав могут добавлять кремний.
Характеристики некоторых сталей после азотирования
Каталитическое газовое азотирование
Данная разновидность химической обработки предусматривает создание особой атмосферы в печке. Диссоциированный аммиак проходит предварительную обработку на специальном каталитическом элементе, что существенно повышает количество ионизированных радикалов. Особенности технологии заключаются в нижеприведенных моментах:
- Предварительная подготовка аммиака позволяет увеличить долю твердорастворной диффузии, что снижает долю реакционных химических процессов при переходе активного вещества от окружающей среды в железо.
- Предусматривает применение специального оборудования, которое обеспечивает наиболее благоприятные условия химической обработки.
Процесс азотирования стали
Применяется данный метод на протяжении нескольких десятилетий, позволяет изменять свойства не только металлов, но и титановых сплавов. Высокие затраты на установку оборудования и подготовку среды определяют применимость технологии к получению ответственных деталей, которые должны обладать точными размерами и повышенной износостойкостью.
Марочник стали и сплавов
НАВИГАЦИЯ: Материалы -> Сталь конструкционная легированная ИЛИ Материалы -> Сталь конструкционная-все марки Марка : 40ХН2МА ( другое обозначение 40ХНМА 40ХН2МА-Ш ) Заменитель: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА Классификация : Сталь конструкционная легированная Дополнение: Сталь хромоникельмолибденовая. Применение: Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов. Из стали 40ХН2МА-Ш изготавливают трубы холоднодеформированные для хвостовых валов вертолетов Зарубежные аналоги: Известны
40ХН2МА: купить Ауремо ООО www.auremo.org Поставщик: Санкт-Петербург +7 (812) 680-16-77 , Днепр +380 (56) 790-91-90, info auremo.org
Виды поставки материала 40ХН2МА
| B03 — Обработка металлов давлением. Поковки | ГОСТ 8479-70; |
| В22 — Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1133-71; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2879-2006; |
| В23 — Листы и полосы | ГОСТ 103-2006; |
| В32 — Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 4543-71; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 10702-78; |
| В71 — Проволока стальная низкоуглеродистая | ГОСТ 1526-81; |
Химический состав в % материала 40ХН2МА
| Примечание: По ТУ 14-3-588-76 состав 40ХН2МА-Ш содержит C до 0.38%; Mn=0.3-0.6%; Cr=1.25-1.65%; Ni=1.35-1.75%; Mo=0.2-0.3% |
Температура критических точек материала 40ХН2МА.
Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 820 , Ar3(Arcm) = 550 , Ar1 = 380 , Mn = 320
Технологические свойства материала 40ХН2МА .
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Механические свойства при Т=20oС материала 40ХН2МА .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| Пруток, ГОСТ 4543-71 | Ø 25 | 1080 | 930 | 12 | 50 | 780 | Закалка и отпуск |
| Твердость 40ХН2МА после отжига , ГОСТ 4543-71 | HB 10 -1 = 269 МПа |
Физические свойства материала 40ХН2МА .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.15 | 39 | 7850 | 331 | ||
| 100 | 2.11 | 11.6 | 38 | 490 | ||
| 200 | 2.01 | 12.1 | 37 | 506 | ||
| 300 | 1.9 | 12.7 | 37 | 522 | ||
| 400 | 1.77 | 13.2 | 35 | 536 | ||
| 500 | 1.73 | 13.6 | 33 | 565 | ||
| 600 | 13.9 | 31 | ||||
| 700 | 29 | |||||
| 800 | 27 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Зарубежные аналоги материала 40ХН2МА
Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги
| США | Германия | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Италия | Испания | Болгария | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| — | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | EN | UNI | UNE | BDS | MSZ | PN | STAS | CSN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
| Механические свойства : | |
| sв | — Предел кратковременной прочности , |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
| y | — Относительное сужение , |
| KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | — Твердость по Бринеллю , |
| Физические свойства : | |
| T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
| E | — Модуль упругости первого рода , |
| a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] |
| l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | — Плотность материала , [кг/м3] |
| C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | — Удельное электросопротивление, |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
40ХН2МА — Сталь конструкционная легированная40ХН2МА — химический состав, механические, физические и технологические свойства, плотность, твердость, применение
При использовании информации сайта гиперссылка на «Марочник стали и сплавов (www.splav-kharkov.com)» обязательна на каждой странице. Юридическую поддержку ресурсу оказывает юр. фирма » Интернет и Право «
| Марочник стали и сплавов. К о н т а к т н а я и н ф о р м а ц и я 2003 — 2019 Контент сайта защищен Авторским свидетельством № 7533 от 8.05.2003 г. При использовании информации сайта гиперссылка на «Марочник стали и сплавов » (splav-kharkov.com) обязательна Администрация сайта не несет ответственность за достоверность данных |
Раньше данный сайт располагался по адресу: splav.kharkov.com
