Сталь 40Х10С2М
Общие сведения
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 18907-73.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. |
Назначение |
Клапаны авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепежные детали двигателей. Сталь жаростойкая и жаропрочная мартенситного класса обладает высокими механическими свойствами до 600 °С, однако при длительных выдержках при 500 °С и особенно при 600 °С ударная вязкость резко снижается до 150 кДж/м2. |
Химический состав
Химический элемент | % |
Углерод (C) | 0.35-0.45 |
Кремний (Si) | 1.9-2.6 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Молибден (Mo) | 0.7-0.9 |
Марганец (Mn), не более | 0.8 |
Никель (Ni), не более | 0.6 |
Титан (Ti), не более | 0.2 |
Фосфор (P), не более | 0.030 |
Хром (Cr) | 9.0-10.5 |
Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Закалка 1100 °С, масло. Отпуск 800 °С, вода. | |||||
20 | 670 | 940 | 19 | 41 | 29 |
100 | 570 | 840 | 14 | 26 | |
200 | 510 | 820 | 18 | 39 | 69 |
300 | 520 | 830 | 15 | 36 | 81 |
400 | 480 | 760 | 13 | 24 | 85 |
500 | 455 | 660 | 21 | 41 | 87 |
600 | 370 | 430 | 30 | 71 | 113 |
700 | 200 | 220 | 41 | 92 | |
Закалка 1010-1050 °С, масло. Отпуск 750 °С, масло (кратковременные испытания) | |||||
20 | 930 | 10 | 35 | ||
600 | 390 | 18 | 85 | ||
700 | 160 | 27 | 96 | ||
800 | 59 | 30 | 98 | ||
900 | 34 | 48 | 98 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
Закалка 950-1050 °С. | |||||
200 | 1780 | 3 | 8 | 39 | 555 |
300 | 12 | 20 | 540 | ||
400 | 570 | ||||
500 | 545 | ||||
600 | 1400 | 22 | 68 | 400 | |
700 | 850 | 50 | 58 | 250 |
Механические свойства прутка
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Прутки. Закалка 1010-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 720-780 °С, масло. | 60 | 735 | 930 | 10 | 35 | 20 |
Тепловая выдержка 500 °С, 1000 ч. | 670 | 930 | 16 | 33 | 17 | |
Закалка 1100 °С, масло. Тепловая выдержка 500 °С, 3000 ч. | 660 | 900 | 17 | 42 | 29 | |
Отпуск 800 °С, 3 ч, вода. Тепловая выдержка 500 °С, 5000 ч. | 670 | 910 | 14 | 25 | 16 |
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки
Термообработка, состояние поставки | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Прутки. Закалка 1010-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 720-780 °С, масло. | 735 | 930 | 10 | 35 | 20 |
Тепловая выдержка 500 °С, 1000 ч. | 670 | 930 | 16 | 33 | 17 |
Закалка 1100 °С, масло. Тепловая выдержка 500 °С, 3000 ч. | 660 | 900 | 17 | 42 | 29 |
Отпуск 800 °С, 3 ч, вода. Тепловая выдержка 500 °С, 5000 ч. | 670 | 910 | 14 | 25 | 16 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1200 °C, конца 850 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются в ямах. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способ сварки РДС, необходимы подогрев и последующая термообработка. |
Склонность к отпускной способности |
не склонна |
Флокеночувствительность |
не чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 810 |
Ac3 | 950 |
Ar3 | 845 |
Ar1 | 700 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 214 | 211 | 205 | 202 | 196 | 187 | 172 | 151 | 129 | |
Плотность, ρn, кг/см3 | 7620 | 7610 | 7430 | |||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 17 | 18 | 20 | 22 | 22 | 24 | 25 | 26 | ||
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 906 | 958 | 1010 | 1062 | 1114 | 1166 | 1216 | |||
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 (α, 10-6 1/°С) | 10.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | |||||
Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг · °С)) | 532 | 561 | 586 |
Условные обозначения
Механические свойства | |
σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
σ0,05 | предел упругости, МПа |
σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
ψ | относительное сужение, % |
ν | относительный сдвиг, % |
ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
HB | твёрдость по Бринеллю |
HV | твёрдость по Виккерсу |
HSD | твёрдость по Шору |
Физические свойства | |
E | модуль упругости нормальный, ГПа |
G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
ρn | плотность, кг/м3 |
λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться: