Эл. почта tmn@metexpro.ru
Марочник сталей

Сталь 40ХН

Сталь 40ХН - среднеуглеродистая легированная конструкционная сталь хромоникелевой группы по ГОСТ 4543-2016, относящаяся к улучшаемым. По своей сути это материал для ответственных нагруженных деталей: основное легирование хромом и никелем при содержании углерода 0,36-0,44% обеспечивает хорошую прокаливаемость и позволяет получать после термообработки высокий и устойчивый комплекс механических свойств по всему сечению. Химический состав регламентирует Cr 0,45-0,75%, Ni 1,00-1,40%, Mn 0,50-0,80%, Si 0,17-0,37% при ограничении вредных примесей серы и фосфора не более 0,035% каждого.

Ключевую роль в марке играет никель в сочетании с хромом. Совместное легирование заметно повышает прокаливаемость, благодаря чему детали сравнительно крупных сечений прокаливаются насквозь и получают однородную структуру. При этом никель не только повышает прочность, но и существенно улучшает ударную вязкость и пластичность, в том числе при пониженных температурах, снижая склонность стали к хрупкому разрушению. Именно поэтому 40ХН ценят там, где простой прочности недостаточно и важно сопротивление динамическим и знакопеременным нагрузкам.

Счёт за 15 минут
Договор поставки с ответственностью
Сертификат и паспорт качества к партии
Возврат при несоответствии ГОСТу
Поэтапная оплата для крупных
Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 40ХН

Свой основной комплекс свойств сталь приобретает после улучшения - закалки с последующим высоким отпуском. В улучшенном состоянии достигаются временное сопротивление σв не менее 1000 МПа, предел текучести σт не менее 800 МПа, относительное удлинение δ5 не менее 11%, относительное сужение ψ не менее 45% и ударная вязкость KCU не менее 69 Дж/см². Такое сочетание прочности и вязкости и определяет назначение марки для ответственных силовых деталей.

Свариваемость 40ХН ограниченная: из-за повышенного содержания углерода и легирующих элементов сварка требует подогрева и последующей термообработки для снятия напряжений и предотвращения трещин, поэтому сварные соединения для этой марки нетипичны. Обработка резанием хорошо ведётся в улучшенном состоянии. Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что используют при расчёте теоретической массы проката. Точного прямого зарубежного аналога марка не имеет; условно близкой считают сталь типа 3140 (AISI), однако такое соответствие приблизительно и при ответственном применении требует проверки по фактическому составу и свойствам.

02Химический состав стали 40ХН

ПоказательЗначение
C0,36-0,44
Si0,17-0,37
Mn0,50-0,80
Cr0,45-0,75
Ni1,00-1,40
S≤0,035
P≤0,035

03Механические свойства стали 40ХН

ПоказательЗначение
σв, МПа≥1000
σт, МПа≥800
δ5, %≥11
ψ, %≥45
KCU, Дж/см²≥69

04Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 40ХН - что важно технологу.

Прочность после улучшенияПосле закалки и высокого отпуска σв ≥ 1000 МПа, σт ≥ 800 МПа
Прокаливаемость и роль никеляХром и никель обеспечивают хорошую прокаливаемость деталей средних и крупных сечений
Вязкость и пластичностьKCU ≥ 69 Дж/см², δ5 ≥ 11%, ψ ≥ 45%; повышенная вязкость, в том числе при низких температурах
СвариваемостьОграниченная - требуются подогрев и последующая термообработка
НазначениеОтветственные нагруженные детали в улучшенном состоянии: валы, оси, шестерни

05Применение стали 40ХН

Где применяется сталь 40ХН на производстве.

Валы, оси, шатуны
Нагруженные валы, оси и шатуны, работающие при знакопеременных и ударных нагрузках; высокая прочность сочетается с вязкостью, что снижает риск хрупкого разрушения.
Шестерни и зубчатые колёса
Нагруженные шестерни и зубчатые колёса, где требуется прочность сердцевины и сопротивление динамическим нагрузкам после улучшения.
Ответственный крепёж и силовые детали
Силовые крепёжные изделия и детали механизмов, несущие значительные статические и переменные нагрузки.
Детали крупных сечений
Ответственные детали сравнительно больших диаметров, где важна сквозная прокаливаемость и однородность свойств по сечению, обеспечиваемая хромоникелевым легированием.

06Зарубежные аналоги

Аналог (EN / DIN / AISI)
3140 (AISI, близкий)

07Частые вопросы по стали 40ХН

Зачем в стали 40ХН никель?
Никель в сочетании с хромом повышает прокаливаемость, обеспечивая однородные свойства по сечению, а также увеличивает ударную вязкость и пластичность, в том числе при пониженных температурах. Это снижает склонность к хрупкому разрушению и делает сталь пригодной для ответственных нагруженных деталей.
Какая термообработка нужна стали 40ХН?
Основной режим - улучшение, то есть закалка с последующим высоким отпуском. В улучшенном состоянии сталь получает высокий и устойчивый комплекс прочности и вязкости по всему сечению, что и определяет её применение для силовых деталей. Конкретные температуры и среды назначают по технологической документации в зависимости от сечения и требований к детали.
Можно ли сваривать 40ХН?
Свариваемость ограниченная. Из-за повышенного содержания углерода и легирующих элементов сталь склонна к образованию трещин, поэтому сварка требует предварительного подогрева и последующей термообработки для снятия напряжений. Сварные конструкции для этой марки нетипичны, её применяют преимущественно для механически обрабатываемых деталей.
Чем 40ХН отличается от 40Х и от 40ХН2МА?
По сравнению с хромистой 40Х добавление никеля в 40ХН повышает прокаливаемость и вязкость, поэтому марка лучше подходит для деталей более крупных сечений и ударных нагрузок. Сталь 40ХН2МА дополнительно легирована повышенным никелем и молибденом, что даёт ещё более высокую прокаливаемость и прочность для особо ответственных деталей; 40ХН занимает промежуточное положение по уровню легирования и свойств.

08Купить прокат из стали 40ХН со склада

Калькулятор массы
Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Заказать прокат из стали 40ХН - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.

Заявка за 15 мин