Поковка диска с отверстием из стали ст.40Х

Марка 40Х: характеристики и применение

Сталь 40Х: конструкционная легированная хромистая марка, по характеристикам марки отнесённая к улучшаемым сталям повышенной прочности. Её свойства определяются сочетанием среднего содержания углерода (C 0,36-0,44 %) с единственным основным легирующим элементом: хромом (Cr 0,8-1,1 %) при умеренном марганце (Mn 0,5-0,8 %) и кремнии (Si 0,17-0,37 %); никель здесь не легирующий, а примесь (до 0,3 %). Именно хром повышает прокаливаемость и прочность по сравнению с нелегированными аналогами, оставаясь при этом наиболее простой и экономичной из хромистых марок. По таблице в качестве заменителей указаны 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ и 40ХР: то есть 40Х занимает положение базовой хромистой стали, от которой остальные отличаются содержанием углерода или дополнительным легированием.

Для дисковых поковок с отверстием 40Х привлекательна высоким комплексом механических свойств после улучшения. Согласно приведённым в таблице данным для прутка Ø25 мм по ГОСТ 4543-71, после закалки от 860 °C в масле и отпуска при 500 °C (охлаждение в воде) сталь обеспечивает временное сопротивление σв 980 МПа, предел текучести σт 785 МПа при относительном удлинении δ5 10 %, сужении ψ 45 % и ударной вязкости KCU 590 кДж/м². В отожжённом состоянии твёрдость по описанию соответствует HB ≈ 217, что характеризует материал как технологичный в механической обработке до термоупрочнения и набирающий прочность уже на финальной термообработке готовой поковки.

Применительно к диску с отверстием маршрут изготовления из 40Х строится с учётом её закаливаемости в масле: припуски и базы под чистовое точение и расточку отверстия назначают так, чтобы после улучшения снять обезуглероженный и наклёпанный слой и выйти на требуемую твёрдость по сечению. Перечень типовых деталей из описания: оси, валы, вал-шестерни, кольца, шпиндельные детали и втулки и прочие улучшаемые детали: отражает основную область применения поковок этой марки в общем и тяжёлом машиностроении, где нужна несущая способность вала или диска при сравнительно невысокой стоимости. Контроль качества (УЗК, ОТК) и подтверждение химического состава и механических характеристик по соответствующим ГОСТ выполняются в объёме, согласованном по чертежу.