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
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 | 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 w turbinach parowych.
- Bardzo odpowiedzialne śruby i wkręty o dużych średnicach, koła zębate nienawęglone i inne elementy bardzo obciążone i narażone na uderzenia.
Spawanie łukowe stali 40HNMA
Stal 40HNMA jest materiałem słabo spawalnym, a proces spawania powinien być przeprowadzany tylko w wyjątkowych przypadkach, po wcześniejszym wyżarzaniu zmiękczającym. Przed spawaniem wymagane jest nagrzanie stali w zależności od grubości elementu:
- Grubość do 15 mm: 150-300°C
- Zakres 16-25 mm: 250-350°C
- Grubość 26-50 mm: 300-400°C
Dla elementów o dużych gabarytach zalecane jest stosowanie międzyoperacyjnego wyżarzania odprężającego.
Obróbka cieplna po spawaniu:
- Po spawaniu, ale przed ostygnięciem poniżej wymienionych temperatur, połączenia powinny być ulepszone cieplnie lub wyżarzone zmiękczająco.
- Jeśli obróbka cieplna nie jest możliwa, zaleca się bardzo wolne studzenie (np. w gorącym piasku lub razem z piecem).
- Metody spawania: elektrody otulone lub spawanie w osłonie CO₂.
- W przypadku elementów już ulepszonych cieplnie, spawanie powoduje pogorszenie właściwości w strefie wpływu ciepła. Aby przywrócić parametry stali 40HNMA, należy przeprowadzić odpowiednią obróbkę cieplną.
Stal do ulepszania 40HNMA właściwości mechaniczne
- Wytrzymałość na rozciąganie Rm: min 980 MPa
- Granica plastyczności Rp0,2: min 830 MPa
- Wydłużenie A: min 12%
- Przewężenie Z: min 55%
- Praca łamania KV: min 80 J
Warunki obróbki cieplnej i plastycznej 40HNMA
- Kucie: 1150-800°C
- Walcowanie: 1180-850°C
- Wyżarzanie normalizujące: 840-870°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 660-700°C
- Hartowanie: 810-840°C (medium: olej)
- Odpuszczanie: 550-650°C
Właściwości fizyczne stali 40HNMA
- Gęstość: 7,85 g/cm³
Stal do ulepszania 36NiCrMo16 / 1.6773 – Charakterystyka i właściwości
Stal 36NiCrMo16, 1.6773 to wysokowytrzymały stop o podwyższonej zawartości niklu, chromu i molibdenu, wykorzystywany w elementach narażonych na ekstremalne obciążenia mechaniczne, takie jak:
- Części lotnicze i kosmiczne.
- Wały napędowe, elementy przekładni, koła zębate, osie.
- Elementy maszyn o wysokiej odpowiedzialności mechanicznej.
Właściwości mechaniczne stali 36NiCrMo16, 1.6773
Właściwości Mechaniczne Stali 36NiCrMo16, 1. 6773 na Próbce Ulepszonej Cieplnie
| 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 i grubości. Parametry takie jak granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie oraz właściwości plastyczne są zróżnicowane w zależności od wymiarów próbki.
- Wytrzymałość na rozciąganie Rm: 1250-1450 MPa
- Granica plastyczności Rp 0,2: min 1050 MPa
- Wydłużenie A: min 9%
- Przewężenie Z: min 40%
- Praca łamania KV: min 30 J
Warunki obróbki cieplnej i plastycznej dla 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 (medium: olej, powietrze)
- Odpuszczanie: 550-650°C
Właściwości fizyczne stali 36NiCrMo16, 1.6773
- Gęstość: 7,82 g/cm³
Stale 40HNMA oraz 36NiCrMo16 ( 1.6773) są przeznaczone do zastosowań o wysokiej odpowiedzialności mechanicznej i wymagają precyzyjnie dobranej obróbki cieplnej oraz kontrolowanych warunków technologicznych, aby osiągnąć optymalne właściwości użytkowe.
Stal do ulepszania cieplnego 40NiCrMo6, 1.6565
40NiCrMo6, 1.6565, to wysokowytrzymały stop konstrukcyjny, charakteryzujący się dobrą hartownością i wytrzymałością. Jest stosowana w elementach narażonych na duże obciążenia mechaniczne, takich jak części maszyn, pojazdów oraz w przemyśle lotniczym.
Właściwości mechaniczne stali 1.6565 40NiCrMo6
- Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 980–1180 MPa
- Granica plastyczności (Re): ≥835 MPa
- Wydłużenie (A): ≥12%
- Przewężenie (Z): ≥50%
- Twardość w stanie zmiękczonym: ≤269 HB
Obróbka cieplna materiału 1.6565, 40NiCrMo6
- Kucie: 1150–850°C
- Walcowanie: 1180–850°C
- Wyżarzanie normalizujące: 840–870°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 660–700°C
- Hartowanie: 810–840°C (medium: olej)
- Odpuszczanie: 550–650°C
Spawalność: Stal 40NiCrMo6, 1.6565jest 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 40NiCrMo6, 1.6565 jest wykorzystywana do produkcji wysoko obciążonych elementów, takich jak:
- Wały korbowe
- Korbowody
- Piasty śmigieł
- Elementy pomp, pras i sprężarek
- Części pracujące w podwyższonych temperaturach (400–450°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
Stal 40NiCrMo6, 1.6565 jest odpowiednikiem stali AISI 4340 i znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle maszynowym oraz lotniczym ze względu na swoje doskonałe właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe.
Stal do ulepszania 40NiCrMo7 (oznaczenie wg normy UNI 7845:1978 40NiCrMo7 )
Gatunek 40NiCrMo7, to wysokowytrzymały stop konstrukcyjny o doskonałej hartowności i wytrzymałości mechanicznej. Jest szeroko stosowana w elementach narażonych na duże obciążenia mechaniczne, takich jak części maszyn, pojazdów oraz w przemyśle lotniczym.
Właściwości mechaniczne 40NiCrMo7:
Tabela przedstawia właściwości mechaniczne stali 40NiCrMo7 dla różnych średnic i grubości, wskazując minimalne wartości wytrzymałościowe i parametry mechaniczne.
| 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.) |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 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 L | 13 T | 35 L, 30 T |
- 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 charakteryzuje się wysoką hartownością, co pozwala na uzyskanie twardości rzędu 54–59 HRC po odpowiedniej obróbce cieplnej. Jest również odporna na zmęczenie w temperaturach do około 450°C oraz zachowuje dobre właściwości mechaniczne w niskich temperaturach. Może być poddawana procesowi azotowania, co zwiększa jej odporność na zużycie i poprawia wytrzymałość zmęczeniową. Dzięki swoim właściwościom, stal 40NiCrMo7 jest idealnym materiałem do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na obciążenia dynamiczne.
Stal AISI 4340 – Charakterystyka, Właściwości, Spawanie i Cięcie
Charakterystyka stali AISI 4340
Stal AISI 4340 to wysokowytrzymała niskostopowa stal do ulepszania cieplnego niklowo-chromowo-molibdenowa. Gatunek Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, dobrą udarnością oraz odpornością na zmęczenie i ścieranie. Materiał stosowany jest w elementach o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych, szczególnie tam, gdzie konieczna jest odporność na uderzenia i zmienne obciążenia.
Właściwości fizyczne
| Właściwość AISI 4340 | 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 (dla ulepszonej cieplnie stali AISI 4340)
| Właściwość | Wartość (dla utwardzonej i odpuszczonej stali) |
|---|---|
| Twardość (HB) | 248 – 300 (w stanie ulepszonym cieplnie) |
| Wytrzymałość na rozciąganie (Rm) | 980 – 1280 MPa |
| Granica plastyczności (Rp0,2) | 835 – 1030 MPa |
| Wydłużenie A5 | 12 – 15% |
| Udarność Charpy V (KV) | ~ 50 J (w temperaturze pokojowej) |
Stal do ulepszania AISI 43430 – obróbka cieplna
Stal AISI 4340 poddaje się różnym procesom obróbki cieplnej w celu uzyskania pożądanych właściwości mechanicznych:
- Hartowanie – nagrzewanie do temperatury 830–860°C, a następnie chłodzenie w oleju lub wodzie.
- Odpuszczanie – przeprowadzane w temperaturze 450–650°C w celu poprawy udarności i zmniejszenia kruchości.
- Wyżarzanie zmiękczające – nagrzewanie do 830–850°C i powolne chłodzenie w piecu.
Spawalność AISI 4340
Stal AISI 4340 jest spawalna, ale wymaga specjalnych środków ostrożności:
- Zaleca się podgrzewanie do 200–300°C przed spawaniem, aby zminimalizować ryzyko pęknięć zimnych.
- Po spawaniu warto wykonać wyżarzanie odprężające w temperaturze 550–650°C, co poprawia strukturę materiału i eliminuje naprężenia wewnętrzne.
- Stosuje się elektrody niskowodorowe lub druty spawalnicze o dopasowanym składzie chemicznym.
Cięcie i obróbka mechaniczna
Stal AISI 4340 jest stosunkowo trudna do obróbki ze względu na wysoką wytrzymałość i hartowność:
- Cięcie tlenowe – wymaga podgrzewania przed cięciem, ponieważ materiał ma dużą hartowność.
- Plazmowe i laserowe – skuteczniejsze metody, które zapewniają czyste krawędzie.
- Cięcie mechaniczne (piły taśmowe, wodne) – zalecane przy precyzyjnej obróbce.
- Toczenie i frezowanie – wymaga użycia narzędzi ze spiekanych węglików lub powłok ceramicznych dla efektywności.
Zastosowanie
Dzięki wysokiej wytrzymałości i odporności na obciążenia, stal AISI 4340 jest wykorzystywana w:
- Lotnictwie (elementy podwozia, wały napędowe),
- Motoryzacji (wały korbowe, koła zębate, wały rozrządu),
- Przemyśle maszynowym (wały napędowe, trzpienie, tłoki),
- Konstrukcjach narażonych na duże obciążenia zmęczeniowe.
Stal AISI 4340 jest szeroko stosowana w przemyśle ciężkim, a jej hartowność pozwala na zastosowania w najbardziej wymagających warunkach eksploatacyjnych, dzięki wysokiej zawartości niklu, chromu i molibdenu stal ta ma doskonałą hartowność oraz odporność na obciążenia dynamiczne.
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 ,pierścienie.
Zobacz pozostałe gatunki do ulepszania cieplnego
12HN3A -stal chromowo-niklowa 1.5752,15CrNi13
20HN3A -stal do ulepszania chromowo-niklowa
30HGSA -stal do ulepszania 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 do ulepszania chromowo-molibdenowo-wanadowa
40HNMA -stal chromowo-niklowo-molibdenowa AISI 4340, 1.6565, 40NiCrmo6, 40NiCrMo7, 1.6773
45HN -stal do ulepszania chromowo-niklowa
45HNMF / 45HNMFA -stal do ulepszania 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