Марочник сталей

Сталь 40ХН2МА

40ХН2МА - легированная конструкционная улучшаемая высокопрочная хромоникельмолибденовая сталь по ГОСТ 4543-2016. Это один из наиболее прочных представителей группы улучшаемых сталей, предназначенный для самых ответственных тяжелонагруженных деталей. Высокий комплекс прочности и вязкости достигается за счёт легирования хромом, никелем и молибденом в сочетании с термическим улучшением. Марку выбирают там, где обычные хромистые стали не обеспечивают требуемой несущей способности и надёжности.

Никель в количестве 1,25-1,65% - ключевой легирующий элемент марки: он повышает прокаливаемость и одновременно увеличивает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, в том числе при пониженных температурах. Молибден 0,15-0,25% дополнительно повышает прокаливаемость, но его главная роль - подавление отпускной хрупкости, благодаря чему сталь сохраняет вязкость после высокого отпуска и не требует ускоренного охлаждения после него. Хром 0,60-0,90% усиливает прокаливаемость и прочность. Совместное действие никеля и молибдена даёт стали глубокую и устойчивую прокаливаемость.

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 40ХН2МА

Глубокая прокаливаемость делает 40ХН2МА пригодной для крупных сечений: при закалке прочные и вязкие свойства формируются не только в поверхностном слое, но и в сердцевине массивных валов, роторов и поковок. Это принципиально для тяжёлого машиностроения, где детали имеют большие диаметры, а равномерность свойств по сечению определяет ресурс.

Основной режим термообработки - улучшение, то есть закалка при 850 °C с охлаждением в масле и последующий высокий отпуск при 580-620 °C. После улучшения сталь обеспечивает временное сопротивление σв ≥1080 МПа, предел текучести σт ≥930 МПа, относительное удлинение δ5 ≥12%, относительное сужение ψ ≥50% и ударную вязкость KCU ≥78 Дж/см². Такой комплекс свойств сочетает высокую прочность с достаточной пластичностью и вязкостью, что и определяет применение марки в ответственных силовых узлах.

Свариваемость стали 40ХН2МА трудносвариваемая: высокое содержание углерода и легирующих элементов требует сварки с предварительным подогревом до 200-300 °C и последующей термообработкой, поэтому сварные конструкции из этой марки нетипичны - основное назначение это механически обрабатываемые детали. Сталь также флокеночувствительна, что требует контроля режимов охлаждения крупных поковок после горячей деформации. При этом, в отличие от менее легированной 40ХН, за счёт молибдена сталь не склонна к отпускной хрупкости. Плотность стали составляет 7,85 г/см³. Зарубежные аналоги: 4340 (AISI), 34CrNiMo6 (DIN 1.6582), SNCM439 (JIS), 817M40 (BS).

02Расшифровка обозначения 40ХН2МА

«40» в начале обозначения показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента - около 0,40% (по ГОСТ 4543-2016 диапазон 0,37-0,44%). «Х» означает легирование хромом на уровне около 1% (фактически 0,60-0,90%), повышающим прокаливаемость и прочность. «Н2» - никель около 2% (фактически 1,25-1,65%), ключевой легирующий элемент марки: повышает вязкость, пластичность и обеспечивает глубокую прокаливаемость. «М» - молибден (0,15-0,25%), дополнительно повышает прокаливаемость и, что особенно важно, подавляет отпускную хрупкость - в отличие от менее легированной 40ХН, сталь 40ХН2МА не склонна к этому дефекту при медленном охлаждении после отпуска. Буква «А» в конце - признак высококачественной стали с пониженным содержанием серы и фосфора (не более 0,025% каждого). По сравнению с более высоколегированной 38ХН3МФА сталь 40ХН2МА содержит меньше никеля и не имеет ванадия, что даёт ей менее глубокую, но всё же значительную прокаливаемость.

03Химический состав стали 40ХН2МА

Показатель	Значение
C (углерод)	0,37-0,44
Si (кремний)	0,17-0,37
Mn (марганец)	0,50-0,80
Ni (никель)	1,25-1,65
S (сера)	≤0,025
P (фосфор)	≤0,025
Cr (хром)	0,60-0,90
Mo (молибден)	0,15-0,25
Cu (медь)	≤0,30

04Механические свойства стали 40ХН2МА

Показатель	Значение
σв, МПа	≥1080
σт, МПа	≥930
δ5, %	≥12
ψ, %	≥50
KCU, Дж/см²	≥78

05Физические свойства 40ХН2МА

Плотность (20 °C)	7,85 г/см³ (7850 кг/м³)
Модуль упругости E (20 °C)	2,15·10⁵ МПа (215 ГПа)
Теплопроводность λ (100 °C)	38 Вт/(м·°C)
ТКЛР α (20-100 °C)	11,6·10⁻⁶ 1/°C
Удельная теплоёмкость C (100 °C)	490 Дж/(кг·°C)
Удельное электросопротивление R (20 °C)	0,331 мкОм·м

06Термообработка 40ХН2МА: режимы закалки и отпуска

Закалка	850 °C, охлаждение в масле - формирует мартенситную структуру по всему сечению благодаря глубокой прокаливаемости стали, по справочным данным
Высокий отпуск (улучшение)	580-620 °C - снимает закалочные напряжения и даёт сочетание высокой прочности с вязкостью, по справочным данным
Критические точки	Ac1 = 730 °C, Ac3 = 820 °C (по справочным данным)

07Технологические свойства 40ХН2МА: свариваемость, прокаливаемость

Режимы термообработки, сварки и резания марки 40ХН2МА - что важно технологу.

Прочность после улучшения	После закалки с высоким отпуском σв ≥1080 МПа, σт ≥930 МПа при δ5 ≥12% и ψ ≥50%
Прокаливаемость	Глубокая прокаливаемость за счёт совместного действия никеля (1,25-1,65%) и молибдена (0,15-0,25%) - свойства формируются и в сердцевине крупных сечений
Роль молибдена	Молибден подавляет отпускную хрупкость: в отличие от 40ХН, сталь 40ХН2МА сохраняет вязкость после высокого отпуска без ускоренного охлаждения
Вязкость	Высокая ударная вязкость KCU ≥78 Дж/см² благодаря легированию никелем - стойкость к хрупкому и ударному разрушению
Свариваемость	Трудносвариваемая: требуется подогрев 200-300 °C и термообработка после сварки; сталь также флокеночувствительна, поэтому сварные конструкции из неё нетипичны

08Применение стали 40ХН2МА

Где применяется сталь 40ХН2МА на производстве.

Валы и роторы

Силовые валы, роторы и оси ответственного назначения, где глубокая прокаливаемость обеспечивает прочность и вязкость по всему сечению крупной детали.

Шатуны и силовые детали

Шатуны, тяги и другие детали, работающие при высоких циклических и ударных нагрузках, где требуется сочетание прочности и сопротивления усталости.

Детали тяжёлого, энерго- и авиамашиностроения

Тяжелонагруженные поковки и детали энергетического, авиационного и тяжёлого машиностроения, к которым предъявляются повышенные требования по надёжности.

Высокопрочный крепёж

Силовой высокопрочный крепёж и соединительные детали, несущие значительные статические и динамические нагрузки в ответственных узлах.

09Зарубежные аналоги

Аналог (EN / DIN / AISI)
4340 (AISI)
34CrNiMo6 (DIN 1.6582)
SNCM439 (JIS)
817M40 (BS)

10Марка 40ХН2МА в нормативных документах

Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.

ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной легированной сталиТехнические условия на легированную конструкционную сталь: марки 40Х, 30ХГСА, 40ХН, 20Х, химсостав и свойства после термообработки.

11Частые вопросы по стали 40ХН2МА

Что дают стали никель и молибден?

Никель (1,25-1,65%) повышает прокаливаемость и значительно увеличивает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению. Молибден (0,15-0,25%) дополнительно повышает прокаливаемость, а его главная роль - подавление отпускной хрупкости. Совместно эти элементы обеспечивают глубокую прокаливаемость и высокий комплекс прочности и вязкости после улучшения.

Зачем нужен молибден против отпускной хрупкости?

При высоком отпуске легированные стали склонны к отпускной хрупкости - снижению ударной вязкости при медленном охлаждении в опасном интервале температур. Молибден подавляет этот эффект, поэтому 40ХН2МА сохраняет вязкость после высокого отпуска и не требует ускоренного охлаждения. Это позволяет надёжно термообрабатывать крупные детали.

Какой режим термообработки применяют?

Основной режим - улучшение: закалка при 850 °C с охлаждением в масле и последующий высокий отпуск при 580-620 °C. После улучшения сталь обеспечивает σв ≥1080 МПа, σт ≥930 МПа, δ5 ≥12%, ψ ≥50% и KCU ≥78 Дж/см². Именно в улучшенном состоянии реализуется характерное для марки сочетание высокой прочности и вязкости.

Чем 40ХН2МА отличается от 40ХН и 40Х?

40Х - хромистая улучшаемая сталь со средней прокаливаемостью для деталей умеренных сечений. 40ХН дополнительно легирована никелем для большей вязкости и прокаливаемости. 40ХН2МА содержит больше никеля и дополнительно молибден, что даёт глубокую прокаливаемость, стойкость к отпускной хрупкости и более высокую прочность - марка рассчитана на самые ответственные тяжелонагруженные детали и крупные сечения.

Почему 40ХН2МА прокаливается насквозь в крупных сечениях?

Никель (1,25-1,65%), хром и молибден совместно сдвигают С-образные кривые распада переохлаждённого аустенита вправо, резко снижая критическую скорость закалки. Поэтому даже при относительно медленном охлаждении сердцевины крупной заготовки успевает образоваться мартенсит по всему сечению, а не только у поверхности - в этом и заключается глубокая прокаливаемость марки.

Почему молибден делает 40ХН2МА нечувствительной к отпускной хрупкости?

Никельсодержащие легированные стали при медленном охлаждении из зоны высокого отпуска склонны к обратимой отпускной хрупкости - примеси сегрегируют по границам зёрен и снижают ударную вязкость. Молибден (0,15-0,25%) подавляет этот механизм, поэтому, в отличие от 40ХН и 40ХФА, сталь 40ХН2МА сохраняет вязкость даже без ускоренного охлаждения после отпуска - это важно при термообработке крупных деталей, которые физически нельзя охладить быстро.

12Купить прокат из стали 40ХН2МА со склада

Калькулятор массы

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

Позиции из стали 40ХН2МА в наличии

Весь сортамент из стали 40ХН2МА в каталоге - 54 позиц.

Заказать прокат из стали 40ХН2МА - 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.