Stal 40H2MF chromowo-molibdenowo-wanadowa stal do ulepszania cieplnego 40H2MF PN-89/H-84030/04 stal konstrukcyjna 40HMFA, 40KHMFA, 40ChMFA, 40XMФA
| Gatunek stali | Norma | Skład chemiczny (%) | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | inne | ||
| 40H2MF | PN |
0,38
0,45 | 0,50 0,80 | 0,17 0,37 | max 0,035 | max 0,035 |
max
0,30 | 1,60 1,90 | max 0,30 | 0,30 0,40 |
V 0,15-0,25 |
| 40HMFA 40KHMFA 40ChMFA 40XMФA | GOST | 0,37 0,44 | 0,40 0,70 | 0,17 0,37 | max 0,025 | max 0,025 | max 0,30 | 0,80 1,10 | max 0,30 | 0,20 0,30 |
V 0,10-0,18
W max 0,20
Ti max 0,03
N max 0,008 |
| 40ChMFA | BDS | 0,37 0,44 | 0,40 0,70 | 0,17 0,37 | max 0,025 | max 0,025 | max 0,30 | 0,80 1,10 | max 0,30 | 0,20 0,30 | V 0,10-0,18 W max 0,20 Ti max 0,03 |
Stal 40H2MF wg PN-89/H-84030/04 ( 40HMFA, 40KHMFA, 40ChMFA, 40XMФA) – Charakterystyka i Właściwości
Właściwości mechaniczne (dla różnych stanów obróbki cieplnej)
Właściwości mechaniczne zależą od warunków obróbki cieplnej, takich jak hartowanie i odpuszczanie.
| Stan obróbki | Rm (MPa) | Re (MPa) | A5 (%) | Z (%) | KV (J) | HB |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Normalizowanie | 850-1000 | 700-850 | ≥ 12 | ≥ 50 | ≥ 35 | 241-285 |
| Hartowanie + Odpuszczanie | 1100-1300 | ≥ 900 | ≥ 12 | ≥ 45 | ≥ 40 | 285-341 |
- Rm (wytrzymałość na rozciąganie): 850–1300 MPa
- Re (granica plastyczności): 700–900 MPa
- A5 (wydłużenie przy zerwaniu): ≥ 12%
- Z (przewężenie): ≥ 45–50%
- Twardość (HB): 241–341 w zależności od obróbki
Właściwości fizyczne
- Gęstość: ~7,85 g/cm³
- Przewodność cieplna: ~30–35 W/(m·K)
- Moduł sprężystości: ~205 GPa
- Temperatura topnienia: ~1420–1460°C
Obróbka cieplna
- Hartowanie: 830–860°C w oleju
- Odpuszczanie: 540–650°C (w zależności od wymaganej twardości i właściwości)
- Normalizowanie: 850–880°C
Spawanie
Stal 40H2MF jest stalą konstrukcyjną stopową o podwyższonej hartowności i dużej wytrzymałości, co sprawia, że jej spawalność jest ograniczona i wymaga specjalnych środków ostrożności.
Trudności w spawaniu:
- Duża tendencja do hartowania się w strefie wpływu ciepła (SWC), co zwiększa ryzyko pęknięć zimnych.
- Wysoka zawartość chromu, molibdenu i wanadu powoduje wzrost twardości, co wymaga podgrzewania przed spawaniem i powolnego chłodzenia po spawaniu.
Zalecenia dotyczące spawania:
- Podgrzewanie przed spawaniem: 250-350°C
- Elektrody i druty spawalnicze:
- Elektrody zasadowe np. E7018, E9018
- Druty spawalnicze np. ER80S-B2 (dla spawania MIG/MAG)
- Chłodzenie po spawaniu: powolne, najlepiej w piecu lub pod izolacją termiczną (np. wełna mineralna)
- Obróbka cieplna po spawaniu:
- Odpuszczanie odprężające w temp. 580–620°C przez 1-2 godziny
Metody spawania:
- MMA (elektrody otulone)
- MAG/MIG (osłona gazowa CO₂ lub mieszanka Ar+CO₂)
- TIG (dla spoin o wysokiej jakości, ale konieczne jest podgrzewanie)
W przypadku konieczności spawania dużych konstrukcji, czasami stosuje się spawanie naprawcze lub podgrzewanie indukcyjne.
Cięcie
Cięcie stali 40H2MF może być utrudnione ze względu na jej twardość, ale możliwe są następujące metody:
Termiczne cięcie tlenowe, plazmowe i laserowe
- Tlenowe: wymaga wstępnego podgrzewania (ok. 250-300°C) ze względu na wysoką hartowność stali.
- Plazmowe: skuteczniejsze od tlenowego, mniejsze nagrzewanie krawędzi.
- Laserowe: najlepsza jakość krawędzi, brak potrzeby dalszej obróbki.
Cięcie mechaniczne (piły, frezy, strumień wody)
- Piły taśmowe – wymagają wolnego posuwu i chłodzenia olejowego, najlepiej stosować taśmy bimetaliczne.
- Cięcie strumieniem wody – bardzo precyzyjne, ale kosztowne.
- Cięcie frezami tarczowymi – konieczność stosowania narzędzi z węglika spiekanego.
Szlifowanie
Ze względu na wysoką twardość i odporność na ścieranie, stal 40H2MF wymaga odpowiednich narzędzi i metod szlifowania.
Rodzaje szlifowania:
- Na mokro (z użyciem chłodziwa) – zapobiega przegrzewaniu materiału.
- Na sucho – wymaga stosowania tarcz ściernych z ziarnem ceramicznym lub borazonowym (CBN).
- Szlifowanie precyzyjne – stosowane do elementów wymagających bardzo niskiej chropowatości powierzchni.
Tarcze i ściernice:
- Tarcze korundowe (biały korund, elektrokorund) dla obróbki zgrubnej.
- Ściernice borazonowe (CBN) – najlepsze dla obróbki twardych stali hartowanych.
- Tarcze diamentowe – stosowane w przypadku bardzo precyzyjnego wykańczania.
Problemy podczas szlifowania:
- Możliwość przegrzewania się materiału, co prowadzi do powstawania twardych warstw przypaleń.
- Powstawanie pęknięć mikroskopowych na powierzchni przy nadmiernym nacisku narzędzia.
- Zalecane jest stosowanie dużych prędkości obrotowych i chłodziwa (np. emulsji wodno-olejowej).
Zastosowanie
Stal 40H2MF jest stosowana w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji części mocno obciążonych: przekładnie, wały korbowe,
osie itp. Gatunek tej stali może być stosowana również na części pracujące przy podwyższonych temperaturach
oraz na części pracujące przy bardzo niskich temperaturach.
- Wały, osie, sworznie
- Narzędzia skrawające i formujące
- Części maszyn pracujące w trudnych warunkach
Dzięki dodatkowi chromu, molibdenu i wanadu stal ta charakteryzuje się podwyższoną odpornością na ścieranie oraz dobrą hartownością.
W gatunku 40H2MF ( 40HMFA, 40KHMFA, 40ChMFA, 40XMФA) dostarczamy pręty walcowane okrągłe, odkuwki swobodne, pręty okrągłe, pręty kwadratowe,
płaskowniki.
Zobacz pozostałe gatunki do ulepszania cieplnego
12HN3A -stal do ulepszania chromowo-niklowa 1.5752,15CrNi13
20HN3A -stal do ulpeszania chromowo-niklowa
30HGSA -stal chromowo-manganowo-krzemowo
30HGSNA -stal do ulepszania chromowo-manganowo-krzemowo-niklowa
30H2N2M -stal chromowo-niklowo-molibdenowa 30CrNiMo8,1.6580
36HNM/38HNM -stal chromowo-niklowo-molibdenowa 36CrNiMo4, 1.6510, 36NiCrMo16, 39NiCrMo3, 1.6511
37HS – stal do ulepszania chromowo-krzemowa
40H2MF -stal do ulepszania cieplnego chromowo-molibdenowo-wanadowa 40HMFA, 40KHMFA, 40ChMFA, 40XMФA
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
stal konstrukcyjna stopowa do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stale konstrukcyjne stopowe sprężynowe
stale konstrukcyjne stopowe łożyskowe
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa