Сталь марки 40

Марка стали: 40 (заменители: 35, 45, 40Г) Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 19903-74, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 4041-71 . Лист тонкий ГОСТ 16523-97. Лента ГОСТ 1530-78, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77 . Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93. Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71. Использование в промышленности: трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.

Химический состав в % стали 40
C	0,37 - 0,45
Si	0,17 - 0,37
Mn	0,5 - 0,8
Ni	до 0,25
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	до 0,25
Cu	до 0,3
As	до 0,08
Fe	~97

Зарубежные аналоги марки стали 40
США	1040, 1042, G10400, G10420
Германия	1.0511, 1.1186, C40, C40E, C40R, C42D, Ck35, Ck40, Cm40
Япония	S40C, S43C, SWRCH38K, SWRCH40K
Франция	2C40, C40E, FR38, XC3841, XC38H1, XC42, XC42H1, XP42HI
Англия	060A40, 080A40, 080M40, C40, C40E, CS40
Евросоюз	1.1186, C35, C40, C40E
Италия	C40, C40E, C40R
Бельгия	C40-2
Испания	C40E
Китай	40, ML40
Швеция	1555, 1650
Болгария	40, C40E
Венгрия	C40E
Польша	40, 40A, 40rs, D40, P40
Румыния	OLC40, OLC40X
Чехия	12041
Австралия	1040, M1040
Юж.Корея	SM40C

Дополнительная информация и свойства

Термообработка: Нормализация Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Заготовки сечением до 400 мм охлаждаются на воздухе. Твердость материала: HB 10 -1 = 187 МПа Температура критических точек: Ac1 = 724 , Ac3(Acm) = 790 , Ar3(Arcm) = 760 , Ar1 = 680 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 170 и σв=520 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,05 Дополнительная информация по марке стали 40:

Механические свойства проката
ГОСТ	Состояние поковки	Сечение, мм	σв(МПа)	δ5 (δ4 ) (%)	ψ %	KCU, Дж/см2	НВ, не более
			не менее
1050-88 10702-78 4041-71 (Образцы поперечные) 1577-93 16523-70 (Образцы поперечные) 2284-79 10234-77	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации Сталь калиброванная 5-й категории: после нагартовки после отжига или высокого отпуска Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска и отжига Лист термообработанный 1-2-й категории Листы нормализованные и горячекатаные Листы отожженные или высокоотпущенные Полосы нормализованные или горячекатаные Лист горячекатаный Лист холоднокатаный Лента холоднокатаная: отожженная нагартованная класс прочности Н2 Лента отожженная плющенная	25 Образцы Образцы --- 4-14 80 80 6-25 До 2 2-3,9 До 2 2-3,9 0,1-4 0,1-4 0,1-4	570 610 510 До 590 510-650 560 520 570 510-660 510-660 450-700 850-1050 До 700	19 6 14 --- 21 20 21 19 (16) (17) (17) (18) (14) --- 10	45 35 40 40 --- --- --- 45 --- --- --- --- --- --- ---	59 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---	--- --- --- 197 167 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

Механические свойства поковок ГОСТ 8479-70
Термообработка	Сечение, мм	КП	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	НВ, не более
Нормализация Закалка. Отпуск	300-500 500-800 100-300 300-500 До 100 100-300 300-500 500-800 100-300 До 100	215 245 275 275 315 345	215 245 275 275 315 345	430 470 530 530 570 590	18 16 19 17 20 17 15 13 14 18	40 35 42 35 40 38 32 30 35 45	44 39 39 34 44 34 29 29 34 59	123-167 143-179 156-197 156-197 167-207 174-217

Механические свойства стали 40 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	HB
Закалка 850 °С, масло
200 300 400 500 600 700	750 710 640 550 450 380	930 860 790 730 660 620	7 8 10 12 16 17	45 51 57 62 66 71	29 69 88 127 167 206	267 247 225 208 188 170

Механические свойства стали 40 при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700 800 900 1000 1100 1200 1300	99 70 54 28 24 16 12	140 110 71 58 37 26 18	48 53 55 69 60 87 56	85 97 100 100 100 100 100

Ударная вязкость стали 40 KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С	Т= -40 °С	Т= -80 °С	Состояние поставки и термообработка
78	55	51	Закалка 850 °С, вода. Отпуск 400 °С

Предел выносливости стали 30
σ-1, МПА	Состояние стали
231 393 230	Отжиг 850 °С, σ0,2 =275 МПа, σв =520 МПа Закалка 845 °С, вода. Отпуск 550 °С, σ0,2 =600 МПа, σв =710 МПа, НВ 209 Закалка 845 °С, масло. Отпуск 430 °С, σ0,2 =415 МПа, σв =630 МПа
σ4001/100000 = 100 МПа, σ4501/100000= 50 МПа, σ5001/100000 = 30 МПа, σ4001/10000= 260 МПа, σ5001/10000= 70 МПа, σ4001/100000 = 190 МПа, σ5001/100000 = 44 МПа

Прокаливаемость стали 30
Расстояние от торца, мм										Примечание
1,5	3	4,5	6	7,5	9	12	16,5	19,5	30	Закалка
50,5-58	45,5-57	39,5-52	26-37,5	24-34	22-32	(94)-29	(91)-27	(88)-26	(84)-23	Твердость для полос прокаливаемости, HRC∂ (HRB)

Количество мартенсита, %	Критический диаметр в воде	Критический диаметр в масле
50 90	15-25 10-15	8-15 5-9,5

Физические свойства стали 40
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	2.13		51.5	7850	483	160
100	2.1	11.9	50.6		486	221
200	1.98	12.7	48.1		497	296
300	1.9	13.5	45.6		512	387
400	1.85	14.05	41.9		529	493
500	1.79	14.5	38.1		550	619
600	1.67	14.9	33.5		574	766
700	1.6	15.15	30		628	932
800		12.5	24.8		674	1110
900		13.5	25.7		657	1150
1000		14.5	26.9		653	1180
1100		15.2	28		649	1207
1200		15.8	29.5		649	1230

Электрошлаковая сварка стали марки 40: сварку стали 40 толщиной 120 мм рекомендуется выполнять двумя электродными проволоками Св-10Г2 диаметром 3 мм при скорости подачи 140-150 м/ч. Концентрация углерода в шве при этом составляет 0,25-0,27%. Прочностные характеристики металла шва превышают соответствующие показатели основного металла по ГОСТ 1050-74, однако ударная вязкость в зоне сплавления и на участке перегрева (2 мм от зоны сплавления) невелика (~0,13 МДж/м²), что объясняется значительным укрупнением зерна. После нормализации сварного соединения произошло изменение зерна, и ударная вязкость повысилась до 40 Дж/см².

При электрошлаковой сварке сталей этого класса в зоне сплавления могут наблюдаться микротрещины (рис. ниже), возникающие, как правило, если скорость подачи электродной проволоки превосходит допустимую.

Причиной их образования служит неблагоприятное сочетание временных напряжений растяжения и пониженной технологической прочности свариваемого металла. Последняя понижается при увеличении содержания серы в металле.

Для предотвращения околошовных трещин в углеродистых сталях можно рекомендовать предварительный подогрев изделия, сварку на повышенном напряжении и пониженной скорости подачи электродной проволоки. Хороший результат достигается при сварке на повышенном вылете электродной проволоки.

При использовании электродов большого сечения удается получить металл шва такого же состава, как исходная сталь. Однако такой металл шва после сварки имеет низкую пластичность (δ = 4,5%, ψ =0). После нормализации механические свойства металла шва повышаются до уровня основного металла. При электрошлаковой сварке электродами большого сечения рекомендуется применять флюсы, способные десульфурировать металл, например 48-ОФ-6, АНФ-7; АН-9; при сварке над флюсом АНФ-7 содержание серы в металле шва в 4-5 раз меньше, чем под флюсом АН-8. Такие флюсы повышают технологическую прочность металла шва.