38ХМ, 40HM, 42CRMO4, 1.7225, AISI 4140 - Сталь для термической закалки

38ХМ, 40HM, 42CRMO4, 1.7225, AISI 4140 - СТАЛЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ЗАКАЛКИ ПО ГОСТ 4543-71Б DIN EN 10083-3:2006

38ХМ, 40HM, 42CrMo4, 1.7225, AISI 4140 – описание

Конструкционная сталь с очень хорошими прочностными характеристиками и значительной закаливаемостью. Позволяет достичь очень хороших характеристик по всему сечению при закаливании в воде до толщины около 70 мм, а при закаливании в масле до около 50 мм. В состоянии поверхностной закалки достигает твердости 54-59 HRC.

Сталь, применяемая в первую очередь для очень сильно нагруженных деталей средней и большой толщины, при требованиях к прочности, превышающих возможности стали 35ХМ или 34CrMo4. Хорошая альтернатива дорогостоящим хромоникелевым и хромоникелемолибденовым сталям. К основным областям применения относятся оси, валы, коленчатые валы, шатуны, шпиндели больших диаметров для станков, зубчатые и цепные колеса, закаленные в масле, цилиндры двигателей, шаровые шкворни, многоклиновые валки и другие детали машин, подверженные переменным изгибающим и скручивающим нагрузкам, а также износу.

Сталь можно резать газом с кислородом после нагрева ацетилено-кислородной или пропан-бутан-кислородной горелкой. Можно также резать дугой плазменным потоком. Перед резкой материал необходимо предварительно нагреть до температуры 300-400 °C. Резанные поверхности охлаждаются на воздухе.

Физические и механические свойства 42CrMo4

Физические свойства

• Плотность: 7,83 г/см³
• Удельная теплоемкость: 0,473 кДж/(кг*К)
• Коэффициент линейного расширения: 11,2 K^-1
• Коэффициент теплопроводности: 0,42 кВт/(см*К)
• Электрическое сопротивление: 0,223 Ом*см
• Модуль удлинительной упругости: 21,7 кГ/мм²

Механические свойства стали 42CrMo4 после закалки и отпуска (+QT):

• Стержни:
  • Общие характеристики:
    • Твердость по шкале HRC: 35,0 - 48,5
    • Твердость по шкале HV: 340-490
    • Плотность: 7,82 г/см³
  • Диаметр D: < 16 мм
    • Предел текучести Re: > 900 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1100-1300 МПа
    • Относительное удлинение A: > 10 %
    • Процентное сужение Z: > 40 %
  • Диаметр D: 16-40 мм
    • Предел текучести Re: > 750 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 11 %
    • Процентное сужение Z: > 45 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
  • Диаметр D: 40-100 мм
    • Предел текучести Re: > 650 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 900-1000 МПа
    • Относительное удлинение A: > 12 %
    • Процентное сужение Z: > 50 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
  • Диаметр D: 100-160 мм
    • Предел текучести Re: > 550 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 800-950 МПа
    • Относительное удлинение A: > 13 %
    • Процентное сужение Z: > 50 %
    • Ударная вязкость  KV: > 35 Дж
  • Диаметр D: > 160 мм
    • Предел текучести Re: > 500 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 750-900 МПа
    • Относительное удлинение A: > 14 %
    • Процентное сужение Z: > 550 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
• Плоские изделия:
  • Толщина: < 8 мм
    • Предел текучести Re: > 900 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1100-1300 МПа
    • Относительное удлинение A: > 10 %
    • Процентное сужение Z: > 40 %
  • Толщина: 8-20 мм
    • Предел текучести Re: > 750 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 11 %
    • Процентное сужение Z: > 45 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
  • Толщина: 20-60 мм
    • Предел текучести Re: > 650 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 900-1000 МПа
    • Относительное удлинение A: > 12 %
    • Процентное сужение Z: > 50 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
  • Толщина: > 100 мм
    • Предел текучести Re: > 500 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 750-900 МПа
    • Относительное удлинение A: > 14 %
    • Процентное сужение Z: > 55 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж

Механические свойства стали 42CrMo4 после закалки, отжига и холодного волочения (+QT+C):

• Стержни:
  • Диаметр D: 5-10 мм
    • Предел текучести Re: > 770 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 8 %
  • Диаметр D: 10-16 мм
    • Предел текучести Re: > 750 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 8 %
  • Диаметр D: 16-40 мм
    • Предел текучести Re: > 720 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 9 %
  • Диаметр D: 40-100 мм
    • Предел текучести Re: > 650 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 900-1100 МПа
    • Относительное удлинение A: > 10 %

Механические свойства стали 42CrMo4 после закалки, отпуска и холодного волочения/растяжения и повторной термообработки (+QT+SH / +C+QT):

• Стержни:
  • Диаметр D: 16-40 мм
    • Предел текучести Re: > 750 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 1000-1200 МПа
    • Относительное удлинение A: > 11 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж
  • Диаметр D: 40-100 мм
    • Предел текучести Re: > 650 МПа
    • Предел прочности при растяжении Rm: 900-1100 МПа
    • Относительное удлинение A: > 12 %
    • Ударная вязкость KV: > 35 Дж

Механические свойства в состоянии сфероидизирующего отжига, холодной тяги и повторного отпуска (+AC+C+AC)

• Диаметр D: 2-5 мм
  • Предел пластичности Re: < 620 МПа
  • Процентное сужение Z: > 60 %
• Диаметр D: 5-40 мм
  • Предел пластичности Re: < 610 МПа
  • Процентное сужение Z: > 60 %

Механические свойства в состоянии отжига со сфероидизацией, холодной тяжки, повторной термообработки и после холодной прокатки листов (+AC+C+AC+LC)

• Диаметр D: 2-5 мм
  • Прочность на разрыв Rm: < 660 МПа
  • Процентное сужение Z: > 58 %
• Диаметр D: 5-40 мм
  • Прочность на разрыв Rm: < 650 МПа
  • Процентное сужение Z: > 58 %

  ↵

Термическая и пластическая обработка

Пластическая обработка и для стали 42CrMo4:

• Температура: 1050-850 °C
• Вальцовка: 1050-850 °C
• Закалка: 820-860 °C / o,w
• Отпуск: 540-680 °C
• Нормализующая отжига: 840-880 °C
• Отжиг для смягчения: 680-720 °C

Пластическая обработка и для стали 40HM:

• Температура: 1050-850 °C
• Вальцовка: 1150-850 °C
• Закалка: 820-860 °C / o,w
• Отпуск: 540-680 °C
• Нормализующее отжигание: 840-880 °C
• Отжиг для смягчения: 680-720 °C

Сварка и термосварка

Сталь относится к группе сварки 5.1 согласно ISO/TR 20172. Сваривать в защитной среде аргона или углекислого газа.

Сталь трудносвариваемая, сваривать только в особых случаях. Сварку лучше всего проводить в состоянии отжига, смягчающего сталь. Кроме того, перед сваркой сталь необходимо нагреть — для элементов толщиной до 15 мм до температуры 250-350 °С, а для элементов толщиной до 25 мм — до температуры 300-450 °С. Если свариваемый элемент имеет нижний предельный содержание углерода, является тонким и при использовании высокой интенсивности, его следует нагреть до более низкой температуры из указанного диапазона.

В случае элементов толщиной более 25 мм рекомендуется проводить межоперационное отжигание для снятия напряжений. Сразу после сварки, до остывания соединения, рекомендуется проводить отжигание для смягчения, снятия напряжений или термической обработки.

Если сварную деталь нельзя обрабатывать сразу после сварки, ее необходимо очень медленно охлаждать до температуры окружающей среды. Можно охлаждать вместе с печью, в асбестовых матах или в горячем песке.

Сварка термообработанных деталей приводит к образованию зоны с ухудшенными прочностными характеристиками в зоне термического влияния сварки. Для восстановления надлежащих характеристик необходимо подвергнуть термообработке всю деталь.

Сталь можно сваривать электрическим, контактным и трением способом. Контактная сварка этой стали требует большей силы прижима, меньших токов и более длительных периодов времени, чем в случае низкоуглеродистых сталей. Сталь можно сваривать в термообработанном или отпущенном состоянии. После сварки и соответствующей термообработки механические свойства сварного шва будут близки к свойствам свариваемого материала.

Из вышеперечисленных марок стали мы поставляем:

• Прутки и плоские профили
• Трубы
• Поковки
• Листы
• Проволока
• Ленты