Общие сведения

Заменитель
стали: 40Х, 50, 50Г2
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.
Назначение
Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

 

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

 

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % d, % y, % KCU, Дж/м2
Нормализация
200  340  690    10  36  64 
300  255  710    22  44  66 
400  225  560    21  65  55 
500  175  370    23  67  39 
600  78  215    33  90  59 
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700  140  170  43    96   
800  64  110  58    98   
900  54  76  62    100   
1000  34  50  72    100   
1100  22  34  81    100   
1200  15  27  90    100   

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм sB, МПа d5, % d4, % y, %
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации  25  600  16    40 
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки    640    30 
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига    <590      40 
Листы нормализованные и горячекатаные   80  590  18     
Полосы нормализованные или горячекатаные   6-25  600  16    40 
Лист горячекатаный  <2  550-690    14   
Лист горячекатаный  2-3,9  550-690    15   
Лист холоднокатаный  <2  550-690    15   
Лист холоднокатаный  2-3,9  550-690    16   

Механические свойства поковок

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % HB
Нормализация
100-300  245  470  19  42  143-179 
300-500  245  470  17  35  143-179 
500-800  245  470  15  30  143-179 
<100  275  530  20  44  156-197 
100-300  275  530  17  34  156-197 
Закалка. Отпуск
300-500  275  530  15  29  156-197 
Нормализация. Закалка. Отпуск.
<100  315  570  17  39  167-207 
100-300  315  570  14  34  167-207 
300-500  315  570  12  29  167-207 
<100  345  590  18  59  174-217 
100-300  345  590  17  54  174-217 
<100  395  620  17  59  187-229 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм
450  830  980  10  40  59   
500  730  830  12  45  78   
550  640  780  16  50  98   
600  590  730  25  55  118   
Закалка 840 °С, вода. Диаметр заготовки 60 мм
400  520-590  730-840  12-14  46-50  50-70  202-234 
500  470-520  680-770  14-16  52-58  60-90  185-210 
600  410-440  610-680  18-20  61-64  90-120  168-190 

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок.
15  640  780  16  50  98 
30  540  730  15  45  78 
75  440  690  14  40  59 
100  440  690  13  40  49 

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.
Склонность к отпускной способности
Не склонна.
Флокеночувствительность
Малочувствительна.

 

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
730
Ac3
755
Ar3
690
Ar1
780
Mn
350

 

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-20
-40
-60
Пруток диаметром 25 мм. Горячекатаное состояние.
14-15
10-14
5-14
3-8
Пруток диаметром 25 мм. Отжиг
42-47
27-34
27-31
13
Пруток диаметром 25 мм. Нормализация
49-52
37-42
33-37
29
Пруток диаметром 25 мм. Закалка. Отпуск
110-123
72-88
36-95
31-63
Пруток диаметром 120 мм. Горячекатаное состояние
42-47
24-26
15-33
12
Пруток диаметром 120 мм. Отжиг
47-52
32
17-33
9
Пруток диаметром 120 мм. Нормализация
76-80
45-55
49-56
47
Пруток диаметром 120 мм. Закалка. Отпуск
112-164
81
80
70

 

Предел выносливости

s-1, МПа
t-1, МПа
sB, МПа
s0,2, МПа
 245
 157
 590
 310
 421
 
 880
 680
 231
 
 520
 270
 331
 
 660
 480

 

Прокаливаемость

Твердость для полос прокаливаемости HRCэ (HRB).

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 3
 4.5
 6
 7.5
 9
 12
 16.5
 24
 30
 50.5-59
 41.5-57
 29-54
 25-42.5
 23-36.5
 22-33
 20-31
 (92)-29
 (88)-26
 (86)-24
Термообработка
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
Закалка 
50 
15-35 
6-12 

 

Физические свойства

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
200 
201 
193 
190 
172 
 
 
 
 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
78 
 
 
69 
 
59 
 
 
 
 
Плотность, pn, кг/см3
7826 
7799 
7769 
7735 
7698 
7662 
7625 
7587 
7595 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
 
48 
47 
44 
41 
39 
36 
31 
27 
26 
Температура испытания, °С
20- 100 
20- 200 
20- 300 
20- 400 
20- 500 
20- 600 
20- 700 
20- 800 
20- 900 
20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
11.9 
12.7 
13.4 
14.1 
14.6 
14.9 
15.2 
 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
473 
498 
515 
536 
583 
578 
611 
720 
708