Stal 40HNMA konstrukcyjna stopowa – stal do ulepszania cieplnego chromowo-niklowo-molibdenowa PN-89/H-84030/04, AISI 4340, DIN 1.6565, 40NiCrMo6, UNI 40NiCrMo7, EN 36NiCrMo16, 1.6773
Telefon: +48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl
Porównanie składu chemicznego stali 40HNMA oraz odpowiedników: 40NiCrMo6, 1.6565, 40HN2MA, 36NiCrMo16, 40NCD7, 40NiCrMo7, SNCM439, 4340, 4337
| Gatunek stali | Norma | C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | Inne |
| 40HNMA | PN | 0,37–0,44 | 0,50–0,80 | 0,17–0,37 | max 0,030 | max 0,025 | max 0,30 | 0,60–0,90 | 1,25–1,65 | 0,15–0,25 | – |
| 40NiCrMo6 1.6565 | DIN EN / W.nr 1.6565 | 0,35–0,45 | 0,50–0,70 | 0,15–0,35 | max 0,035 | max 0,035 | – | 0,90–1,40 | 1,40–1,70 | 0,20–0,30 | – |
| 40HN2MA 40KHN2MA 40ChN2MA 40ХН2МА | GOST 4543 | 0,37–0,44 | 0,50–0,80 | 0,17–0,37 | max 0,025 | max 0,025 | max 0,20 | 0,60–0,90 | 1,25–1,65 | 0,15–0,25 | V max 0,05; Ti max 0,03; W max 0,20; N max 0,008 |
| 36NiCrMo16 1.6773 | PN/EN, DIN/EN | 0,32–0,39 | 0,50–0,80 | max 0,04 | max 0,025 | max 0,025 | – | 1,60–2,00 | 3,60–4,10 | 0,25–0,45 | – |
| 40NCD7 | AFNOR | 0,38–0,43 | 0,65–0,85 | 0,15–0,35 | max 0,025 | max 0,025 | – | 0,70–0,90 | 1,65–2,00 | 0,20–0,30 | – |
| 40NiCrMo7 | UNI | 0,38–0,43 | 0,50–0,80 | 0,15–0,40 | max 0,025 | max 0,020 | – | 0,70–0,90 | 1,65–2,00 | 0,20–0,30 | – |
| SNCM439 | JIS | 0,36–0,43 | 0,60–0,90 | 0,15–0,35 | max 0,030 | max 0,030 | max 0,30 | 0,60–1,00 | 1,60–2,00 | 0,15–0,30 | – |
| AISI 4340 | UNS / ASTM / SAE | 0,38–0,43 | 0,65–0,85 | 0,22–0,35 | max 0,025 | max 0,025 | – | 0,70–0,90 | 1,65–2,00 | 0,20–0,30 | – |
| AISI 4337 | UNS / ASTM A519 | 0,35–0,40 | 0,65–0,85 | 0,20–0,35 | max 0,025 | max 0,025 | – | 0,70–0,90 | 1,65–2,00 | 0,20–0,30 | – |
Stal do ulepszania cieplnego 40HNMA – Charakterystyka i właściwości
Stal 40HNMA to stop o bardzo dobrej hartowności, przeznaczony na elementy narażone na duże obciążenia mechaniczne i dynamiczne, takie jak:
- Części i podzespoły pojazdów mechanicznych, silników i samolotów
- Elementy narażone na uderzenia, skręcanie i drgania, o grubości do 100 mm
- Wały wykorbione, korbowody, piasty śmigieł, elementy pomp, pras, sprężarek
- Części pracujące przy podwyższonych temperaturach (400–450°C): wirniki, wały, pierścienie i tarcze turbin parowych
- Śruby i wkręty o dużych średnicach, koła zębate nienawęglone i inne elementy wysoko obciążone
Spawanie łukowe stali 40HNMA
Stal 40HNMA jest słabo spawalna; spawanie dopuszcza się tylko wyjątkowo, po wcześniejszym wyżarzaniu zmiękczającym. Wymagane nagrzanie przed spawaniem:
- Do 15 mm: 150–300°C
- 16–25 mm: 250–350°C
- 26–50 mm: 300–400°C
Zaleca się międzyoperacyjne wyżarzanie odprężające.
Obróbka cieplna po spawaniu:
- Połączenia powinny być ulepszone cieplnie lub wyżarzone zmiękczająco przed całkowitym ostygnięciem
- Jeśli to niemożliwe – bardzo wolne studzenie (np. w piasku lub z piecem)
- Metody: elektrody otulone lub CO₂
- Po spawaniu elementów wcześniej ulepszonych cieplnie konieczna obróbka przywracająca właściwości
Właściwości mechaniczne 40HNMA
- Rm ≥ 980 MPa
- Rp0,2 ≥ 830 MPa
- A ≥ 12%
- Z ≥ 55%
- KV ≥ 80 J
Warunki obróbki cieplnej i plastycznej
- Kucie: 1150–800°C
- Walcowanie: 1180–850°C
- Wyżarzanie normalizujące: 840–870°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 660–700°C
- Hartowanie: 810–840°C (olej)
- Odpuszczanie: 550–650°C
Właściwości fizyczne
- Gęstość: 7,85 g/cm³
Stal do ulepszania 36NiCrMo16 / 1.6773 – Charakterystyka i właściwości
Stal 36NiCrMo16, 1.6773 to wysokowytrzymały stop niklu, chromu i molibdenu stosowany do elementów narażonych na ekstremalne obciążenia mechaniczne:
- Części lotnicze i kosmiczne
- Wały napędowe, elementy przekładni, koła zębate, osie
- Elementy maszyn o bardzo wysokiej odpowiedzialności
Właściwości mechaniczne stali 36NiCrMo16 / 1.6773
Właściwości mechaniczne stali 36NiCrMo16 / 1.6773 po ulepszaniu cieplnym
| Średnica / grubość (mm) | Granica plastyczności Re/Rp min. (N/mm²) | Wytrzymałość na rozciąganie Rm (N/mm²) | Wydłużenie A min. (%) | Przewężenie Z min. (%) | Praca łamania KV (J min.) |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 1050 | 1250–1450 | 9 | 40 | N/A |
| 16 < d ≤ 40 | 1050 | 1250–1450 | 9 | 40 | 30 |
| 40 < d ≤ 100 | 900 | 1100–1300 | 10 | 45 | 35 |
| 100 < d ≤ 160 | 800 | 1000–1200 | 11 | 50 | 45 |
| 160 < d ≤ 250 | 800 | 1000–1200 | 11 | 50 | 45 |
Legenda skrótów:
- Re/Rp min. – Granica plastyczności minimalna (N/mm²)
- Rm – Wytrzymałość na rozciąganie (N/mm²)
- A min. – Minimalne wydłużenie po zerwaniu (%)
- Z min. – Minimalne przewężenie (%)
- KV – Praca łamania (J, temperatura 20°C)
- d – Średnica
- N/A – Brak danych
Tabela prezentuje właściwości mechaniczne stali 36NiCrMo16 / 1.6773 w stanie ulepszonym cieplnie dla różnych średnic. Parametry takie jak granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie oraz właściwości plastyczne zależą od wymiarów próbki.
- Rm: 1250–1450 MPa
- Rp0,2: ≥1050 MPa
- A: ≥9%
- Z: ≥40%
- KV: ≥30 J
Warunki obróbki cieplnej i plastycznej 36NiCrMo16 / 1.6773
- Kucie: 1050–850°C
- Walcowanie: 1050–850°C
- Wyżarzanie normalizujące: 850–880°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 650–700°C
- Hartowanie: 865–885°C (olej lub powietrze)
- Odpuszczanie: 550–650°C
Właściwości fizyczne 36NiCrMo16 / 1.6773
- Gęstość: 7,82 g/cm³
Stale 40HNMA oraz 36NiCrMo16 / 1.6773 są stosowane w aplikacjach o wysokiej odpowiedzialności mechanicznej i wymagają precyzyjnej obróbki cieplnej oraz kontrolowanych procesów technologicznych, aby uzyskać optymalne parametry użytkowe.
Stal do ulepszania cieplnego 40NiCrMo6 / 1.6565
40NiCrMo6 / 1.6565 to wysokowytrzymały stop konstrukcyjny o bardzo dobrej hartowności i odporności na obciążenia. Stosowana w elementach maszyn, pojazdów oraz w przemyśle lotniczym.
Właściwości mechaniczne 1.6565 / 40NiCrMo6:
- Rm: 980–1180 MPa
- Re: ≥835 MPa
- A: ≥12%
- Z: ≥50%
- Twardość w stanie zmiękczonym: ≤269 HB
Obróbka cieplna:
- Kucie: 1150–850°C
- Walcowanie: 1180–850°C
- Wyżarzanie normalizujące: 840–870°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 660–700°C
- Hartowanie: 810–840°C (olej)
- Odpuszczanie: 550–650°C
Spawalność: materiał trudnospawalny; spawanie dopuszczalne wyjątkowo, po wyżarzaniu zmiękczającym oraz podgrzewaniu:
- Do 15 mm: 150–300°C
- 16–25 mm: 250–350°C
- 26–50 mm: 300–400°C
Po spawaniu – obróbka cieplna lub bardzo wolne chłodzenie (piasek / piec).
Zastosowanie:
- Wały korbowe
- Korbowody
- Piasty śmigieł
- Elementy pomp, pras, sprężarek
- Części pracujące w 400–450°C
- Wirniki i tarcze turbin
- Śruby o dużych średnicach
- Koła zębate nienawęglane
Właściwości fizyczne:
- Gęstość: 7,85 g/cm³
Stal do ulepszania cieplnego 40NiCrMo7 (UNI 7845:1978)
40NiCrMo7 to wysokowytrzymała stal stopowa o znakomitej hartowności i wytrzymałości, stosowana w częściach maszyn, pojazdów i lotnictwie.
Właściwości mechaniczne 40NiCrMo7:
Tabela – właściwości mechaniczne dla różnych średnic:
| Średnica / grubość (mm) | Re/Rp min. (N/mm²) | Rm (N/mm²) | A min. (%) | Z min. (%) | KV (J min.) |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 40 | 785 | 980–1180 | 11 | N/A | 30 |
| ≤ 100 | 735 | 930–1130 | 12 | N/A | 30 |
| ≤ 160 | 665 | 850–1030 | 13 | N/A | 30 |
| ≤ 250 | 635 | 780–980 | 13 | N/A | 30 |
| 250–500 | 685 | 835–995 | 14 | 13 | 35 / 30 |
- Udarność (KV): ≥30 J
Legenda skrótów:
- Re/Rp min. – Granica plastyczności minimalna (N/mm²)
- Rm – Wytrzymałość na rozciąganie (N/mm²)
- A min. – Minimalne wydłużenie po zerwaniu (%)
- Z min. – Minimalne przewężenie (%)
- KV – Praca łamania (J, temperatura 20°C)
- HB – Twardość Brinella
- L/T – Kierunek prób: L – wzdłużny, T – poprzeczny
- N/A – Brak danych
Obróbka cieplna:
- Kucie: 1100–900°C
- Walcowanie: 1100–900°C
- Wyżarzanie normalizujące: 840–870°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 650–700°C
- Hartowanie: 830–850°C (medium: olej lub woda)
- Odpuszczanie: 550–650°C
Spawalność:
Stal 40NiCrMo7 jest materiałem trudnospawalnym. Spawanie jest możliwe tylko w wyjątkowych przypadkach, po wcześniejszym wyżarzaniu zmiękczającym. Przed spawaniem zaleca się nagrzanie materiału do temperatury zależnej od grubości elementu:
- Do 15 mm: 150–300°C
- 16–25 mm: 250–350°C
- 26–50 mm: 300–400°C
Po spawaniu, przed ostygnięciem poniżej podanych temperatur, połączenia powinny być poddane obróbce cieplnej w celu przywrócenia właściwości mechanicznych. W przypadku braku możliwości przeprowadzenia obróbki cieplnej, połączenie należy studzić bardzo wolno, np. w gorącym piasku lub razem z piecem.
Zastosowanie:
Stal 40NiCrMo7 jest wykorzystywana do produkcji wysoko obciążonych elementów, takich jak:
- Wały korbowe
- Korbowody
- Piasty śmigieł
- Elementy pomp, pras i sprężarek
- Części pracujące w podwyższonych temperaturach (do 450°C)
- Wirniki, wały, pierścienie i tarcze w turbinach parowych
- Śruby i wkręty o dużych średnicach
- Koła zębate nienawęglane
Właściwości fizyczne:
- Gęstość: 7,85 g/cm³
- Moduł sprężystości: 210 GPa
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej: 11,1–14,1 × 10⁻⁶/K (w zależności od temperatury)
- Przewodność cieplna: 42 W/m·K
- Ciepło właściwe: 460 J/kg·K
Stal 40NiCrMo7 cechuje się wysoką hartownością (54–59 HRC po obróbce cieplnej), odpornością na zmęczenie w temperaturach do ok. 450°C oraz stabilnością własności w niskich temperaturach. Nadaje się do azotowania, co zwiększa odporność na zużycie i zmęczenie powierzchni. Stosowana w elementach wymagających dużej wytrzymałości i odporności na obciążenia dynamiczne.
Stal AISI 4340 – Charakterystyka, właściwości, spawanie i cięcie
Charakterystyka stali AISI 4340
Stal AISI 4340 to wysokowytrzymała stal niklowo-chromowo-molibdenowa do ulepszania cieplnego. Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, dobrą udarnością oraz odpornością na zmęczenie i ścieranie. Stosowana w elementach o bardzo wysokich wymaganiach wytrzymałościowych, szczególnie przy obciążeniach udarowych i zmiennych.
Właściwości fizyczne
| Właściwość | Wartość |
|---|---|
| Gęstość | 7,85 g/cm³ |
| Moduł sprężystości | 205–210 GPa |
| Przewodność cieplna | ~42 W/m·K |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 11,7 × 10⁻⁶ /K |
| Temperatura topnienia | ~1425–1460°C |
Właściwości mechaniczne (stan ulepszony cieplnie)
| Właściwość | Wartość |
|---|---|
| Twardość (HB) | 248–300 |
| Wytrzymałość na rozciąganie (Rm) | 980–1280 MPa |
| Granica plastyczności (Rp0,2) | 835–1030 MPa |
| Wydłużenie A5 | 12–15% |
| Udarność Charpy V (KV) | ~50 J |
Obróbka cieplna
- Hartowanie: 830–860°C, chłodzenie w oleju / wodzie
- Odpuszczanie: 450–650°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 830–850°C, chłodzenie w piecu
Spawalność
Stal AISI 4340 jest spawalna, wymaga jednak podgrzewania oraz wyżarzania odprężającego:
- Podgrzewanie przed spawaniem: 200–300°C
- Wyżarzanie odprężające: 550–650°C
- Stosować elektrody niskowodorowe / dopasowane druty
Cięcie i obróbka mechaniczna
Ze względu na wytrzymałość i hartowność stal AISI 4340 jest wymagająca w obróbce:
- Cięcie tlenowe – z podgrzewaniem
- Plazma / laser – preferowane
- Piły taśmowe / strumień wody – do precyzyjnego cięcia
- Toczenie / frezowanie – narzędzia z węglików lub ceramiczne
Zastosowanie
Typowe zastosowania stali AISI 4340:
- Lotnictwo: elementy podwozia, wały napędowe
- Motoryzacja: wały korbowe, koła zębate, wały rozrządu
- Przemysł maszynowy: wały, trzpienie, tłoki
- Konstrukcje poddane dużemu zmęczeniu
Stal AISI 4340 jest szeroko stosowana w przemyśle ciężkim. Dzięki wysokiej zawartości niklu, chromu i molibdenu cechuje się doskonałą hartownością oraz odpornością na obciążenia dynamiczne, co umożliwia jej pracę w ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych.
W gatunku 40HNMA lub odpowiedniku (40ХН2МА, AISI 4340, 40NiCrMo6, 40NiCrMo7, 36NiCrMo16, 1.6773) dostarczamy pręty walcowane okrągłe, odkuwki swobodne, pręty okrągłe, pręty kwadratowe, płaskowniki, płyty, kostki, krążki i pierścienie.
Zobacz pozostałe gatunki do ulepszania cieplnego:
12HN3A – stal chromowo-niklowa (1.5752, 15CrNi13)
20HN3A – stal chromowo-niklowa
30HGSA – stal chromowo-manganowo-krzemowa (35HGSA, 30HGS, 35HGS)
30HGSNA – stal chromowo-manganowo-krzemowo-niklowa
30H2N2M – stal chromowo-niklowo-molibdenowa (30CrNiMo8 / 1.6580)
36HNM / 38HNM – stal chromowo-niklowo-molibdenowa (36CrNiMo4, 1.6510, 36NiCrMo16 / 1.6773, 39NiCrMo3, 1.6511)
37HS – stal chromowo-krzemowa
40H2MF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
40HNMA – stal chromowo-niklowo-molibdenowa (AISI 4340 / 1.6565 / 40NiCrMo6 / 40NiCrMo7)
45HN – stal chromowo-niklowa
45HNMF / 45HNMFA – stal chromowo-niklowo-molibdenowo-wanadowa
Pozostałe stale konstrukcyjne stopowe
stale konstrukcyjne stopowe do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa
stale konstrukcyjne stopowe łożyskowe
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa
Pozostałe oznaczenia stali 40HNMA
Normy i oznaczenia międzynarodowe:
AISI 4337, AISI 4340, AISI 4340H, AISI 4340M, ASTM A646 Gr. 7, ASTM A519 (4337), UNS G43370, UNS G43400
Oznaczenia europejskie i krajowe:
1.6562, 1.6563, 1.6565, 1.6745, 1.6773, ČSN 16341, ČSN 16 341
Oznaczenia wg systemów narodowych:
36NiCrMo16, 40NiCrMo6, 40NiCrMo7, 40NiCrMo8-4, 40NiCrMo10-5, 41NiCrMo7-3-2, 40CrNiMoA, 40NCD7, 40NCD740, 40NiCrMo7, 40NiMoCr10-5, 40HNMA, 40HN2MA, NCM 4, Stal 300M
Oznaczenia wg systemów wschodnich (CIS, Chiny, Rosja):
40ChN2MA, 40KHN2MA, 40ХН2МА, 40ChN2MA-SH, 40KHN2MA-SH, 40ХН2МА-Ш
Oznaczenia wojskowe i lotnicze:
818M40, 818 M 40, SNCM 439, SNCM439
FAQ – stal 40HNMA / 40NiCrMo6 / 40NiCrMo7 / 1.6565 / AISI 4340
Co to jest stal 40HNMA i jakie ma odpowiedniki (40NiCrMo6, 40NiCrMo7, 1.6565, AISI 4340, 36NiCrMo16 / 1.6773)?
40HNMA to stal stopowa Cr–Ni–Mo do ulepszania cieplnego. Popularne odpowiedniki to 40NiCrMo6, 40NiCrMo7 (EN 1.6565), AISI 4340 oraz 36NiCrMo16 (EN 1.6773).
Do czego stosuje się 40HNMA / 40NiCrMo6 / 40NiCrMo7?
Do wysoko obciążonych elementów: wały i wały korbowe, korbowody, koła zębate nienawęglane, trzpienie, śruby dużych średnic, elementy pomp/pras/sprężarek, części turbin pracujące w 400–450°C.
Jaki jest typowy skład chemiczny stali 40HNMA?
Orientacyjnie: C 0,37–0,44%, Mn 0,50–0,80%, Si 0,17–0,37%, Cr 0,60–0,90%, Ni 1,25–1,65%, Mo 0,15–0,25%. Dopuszczalne wahania zależą od normy i wytopu.
Jakie są właściwości mechaniczne 40HNMA po ulepszaniu cieplnym?
Typowo: Rm ≥ 980 MPa, Rp0,2 ≥ 830 MPa, A ≥ 12%, Z ≥ 55%, KV ≥ 80 J. Dla 36NiCrMo16/1.6773 możliwe wyższe poziomy wytrzymałości przy mniejszych średnicach.
Jaką twardość można uzyskać w 40NiCrMo6 / 40NiCrMo7?
Po hartowaniu i odpuszczaniu osiągalne są zakresy ~ 285–341 HB (stan ulepszony); przy głębokim zahartowaniu i niskim odpuszczeniu możliwe 54–59 HRC (dla 40NiCrMo7).
Jak wygląda obróbka cieplna 40HNMA (hartowanie i odpuszczanie)?
Hartowanie: ok. 810–840°C (olej). Odpuszczanie: 550–650°C do wymaganych własności. Dla półfabrykatów: normalizowanie 840–870°C, wyżarzanie zmiękczające 660–700°C.
Czym różni się 40NiCrMo6 od 40NiCrMo7 i 36NiCrMo16 (1.6773)?
Różnice dotyczą zawartości Ni/Cr/Mo i okien obróbki. 40NiCrMo7 (1.6565) to standardowy odpowiednik 40HNMA; 36NiCrMo16 (1.6773) ma wyższy nikiel i lepszą hartowność w większych przekrojach.
Jaka jest spawalność stali 40HNMA / 1.6565 / AISI 4340?
Trudnospawalna. Spawanie wyłącznie wyjątkowo: podgrzewanie (150–400°C zależnie od grubości), niski wodór, kontrola wymieszania, powolne chłodzenie i obróbka cieplna po spawaniu.
Czy 40HNMA nadaje się do pracy w podwyższonych lub niskich temperaturach?
Tak. Zachowuje dobre własności udarowe w niskich temperaturach i odporność zmęczeniową do ok. 400–450°C (krótkotrwale). Dobór temperatury pracy zależy od stanu cieplnego i naprężeń.
Czy 40NiCrMo6 / 40NiCrMo7 można azotować?
Tak. Azotowanie poprawia odporność na zużycie i zmęczenie powierzchni, ale wymaga stabilizacji struktury (właściwy dobór parametrów odpuszczania przed procesem).
Jakie są zalecenia do obróbki skrawaniem 40HNMA?
W stanie zmiękczonym — narzędzia węglikowe, dodatnie geometrie, intensywne chłodzenie. Po ulepszaniu — niższe posuwy/prędkości, sztywne mocowanie, precyzyjne chłodzenie.
Jakie przekroje i półfabrykaty są typowo dostępne dla 40HNMA / 1.6565?
Pręty okrągłe, kwadratowe, płaskowniki, odkuwki swobodne, płyty, krążki i pierścienie. Zakres średnic i tolerancji zależy od wytwórcy i partii wytopu.
Jak uniknąć kruchości odpuszczania w AISI 4340 / 40HNMA?
Unikać długiego przebywania w newralgicznych zakresach temperatur odpuszczania, stosować chłodzenie w oleju/powietrzu według WPS, trzymać niski wodór i czystość łącza.
Jak porównać 40HNMA do 30CrNiMo8 (1.6580)?
30CrNiMo8 ma niższy Ni i bywa mniej hartowny w dużych przekrojach; 40HNMA/1.6565 (AISI 4340) lepiej utrzymuje własności w grubych średnicach kosztem trudniejszej spawalności.
Jakie są właściwości fizyczne 40HNMA / AISI 4340?
Gęstość ~7,85 g/cm³, moduł sprężystości ~205 GPa, przewodność cieplna ~42 W/m·K, współczynnik rozszerzalności ~11,7×10⁻⁶/K (wartości orientacyjne).