Сталь 40ХН2МА: расшифровка, характеристики, Справочник инженера

Сталь 40ХН2МА 📘 Технический справочник

Конструкционная легированная сталь повышенной прочности: расшифровка марки, ГОСТ 4543, химический состав, механические свойства, термообработка, азотирование, применение, аналоги.

📖 Содержание: всё о стали 40ХН2МА

1. Что такое сталь 40ХН2МА?
2. Расшифровка марки
3. Химический состав (ГОСТ 4543)
4. Механические свойства
5. Твердость стали 40ХН2МА (HRC, HB)
6. Предел прочности стали 40ХН2МА
7. Предел текучести стали 40ХН2МА
8. Плотность стали 40ХН2МА
9. Физические свойства
10. Технологические свойства
11. Термообработка (отжиг, нормализация, закалка, отпуск)
12. Азотирование стали 40ХН2МА
13. Режимы термообработки
14. Области применения
15. Преимущества и недостатки
16. Аналоги и сравнение
17. 40ХН2МА и 40ХН: отличия и сравнение
18. Нормативные документы (ГОСТ, ТУ)
19. Цены на сталь 40ХН2МА
20. Продукция из стали 40ХН2МА

📌 Сталь 40ХН2МА — конструкционная легированная сталь повышенной прочности

Сталь 40ХН2МА (ГОСТ 4543-2016) — это высококачественная конструкционная легированная сталь хромоникелевой группы с добавлением молибдена. Буква «А» в конце марки означает высококачественную сталь с пониженным содержанием серы и фосфора. Применяется для изготовления ответственных деталей, работающих при высоких нагрузках в машиностроении, авиации, нефтегазовом оборудовании.

Основные характеристики: твердость после улучшения 28-35 HRC (302-363 HB), предел прочности 1000-1200 МПа, предел текучести 800-1000 МПа, плотность 7850 кг/м³. Наличие молибдена обеспечивает повышенную прокаливаемость и сопротивление отпуску.

🔍 Расшифровка марки стали 40ХН2МА

40 — содержание углерода ~0,40% (0,36-0,44%) Обеспечивает высокую прочность и твердость после термообработки

Х — легирование хромом (0,60-0,90%) Повышает прокаливаемость, увеличивает прочность и износостойкость.

Н — легирование никелем (1,25-1,65%)

2 — содержание никеля ~1,5% (в данном случае 2 означает около 1,5-1,6%) Повышает вязкость, пластичность, улучшает прокаливаемость, снижает порог хладноломкости.

М — легирование молибденом (0,15-0,30%) Молибден повышает прокаливаемость, увеличивает сопротивление отпуску, уменьшает склонность к отпускной хрупкости, улучшает механические свойства при высоких температурах

А — высококачественная (пониженное содержание серы и фосфора, S≤0,025%, P≤0,025%)

⚗️ Химический состав (ГОСТ 4543-2016)

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,36 – 0,44
Хром (Cr)	0,60 – 0,90
Никель (Ni)	1,25 – 1,65
Молибден (Mo)	0,15 – 0,30
Кремний (Si)	0,17 – 0,37
Марганец (Mn)	0,50 – 0,80
Сера (S)	≤ 0,025
Фосфор (P)	≤ 0,025
Медь (Cu)	≤ 0,30

🔧 Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)

Параметр	Значение
Твердость после улучшения (HRC)	28 – 35
Твердость после улучшения (HB)	302 – 363
Предел прочности σ_в, МПа	1000 – 1200
Предел текучести σ_0,2, МПа	800 – 1000
Относительное удлинение δ₅, %	10 – 15
Относительное сужение ψ, %	45 – 55
Ударная вязкость KCU, Дж/см²	70 – 100
Предел выносливости σ_-1, МПа	450 – 550

📊 Твердость стали 40ХН2МА (HRC, HB)

Состояние	Твердость
После отжига	197 – 241 HB
После нормализации	180 – 220 HB
Улучшение (закалка + высокий отпуск)	302 – 363 HB / 28-35 HRC
Закалка + низкий отпуск	48 – 54 HRC
Твердость после азотирования (поверхность)	55 – 62 HRC

📊 Предел прочности стали 40ХН2МА

Состояние	σ_в, МПа
После улучшения (закалка + высокий отпуск)	1000 – 1200
После нормализации	750 – 900
После отжига	650 – 800

📊 Предел текучести стали 40ХН2МА

Состояние	σ₀,₂, МПа
После улучшения (закалка + высокий отпуск)	800 – 1000
После нормализации	550 – 700
После отжига	450 – 600

📏 Плотность стали 40ХН2МА

Температура, °C	Плотность, кг/м³
20	7850
100	7820
200	7780
400	7700
600	7600

🔥 Физические свойства

Параметр	Значение
Плотность при 20°C, кг/м³	7850
Температура плавления, °C	1420 – 1460
Модуль упругости E, ГПа	210
Коэф. линейного расширения α·10⁶, 1/°C	11,5
Теплопроводность, Вт/(м·К)	40 – 45

Критические точки: Ac₁ = 730°C, Ac₃ = 790°C, Mn = 380°C.

🛠️ Технологические свойства

⚠️ Свариваемость: ограниченно свариваемая ✂️ Обрабатываемость: хорошая 🔥 Прокаливаемость: очень высокая ⚡ Азотирование: рекомендуется

Обрабатываемость резанием: Хорошая в отожженном и нормализованном состоянии. Коэффициент обрабатываемости 0,7-0,8 (относительно стали 45).
Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев до 200-250°C и последующая термообработка. Наиболее распространенный метод — аргонодуговая сварка.
Температура ковки: Начала 1180°C, конца 850°C. Охлаждение на воздухе или в яме. Сталь склонна к флокенам, требуется замедленное охлаждение.
Прокаливаемость: Очень высокая благодаря никелю и молибдену. Прокаливается на масле до диаметра 80-100 мм.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна благодаря наличию молибдена
Флокеночувствительность: чувствительна (требуется медленное охлаждение после ковки и обессушивание в печи)
Магнитные свойства: сталь магнитится (является ферромагнитной)

🔥 Термообработка стали 40ХН2МА

Отжиг (полный): 850-870°C, охлаждение с печью. Твердость 197-241 HB.
Нормализация: 850-870°C, охлаждение на воздухе. Твердость 180-220 HB. Применяется как подготовительная операция перед закалкой.
Закалка: 820-860°C (масло). Для сложных деталей допускается закалка в горячем масле (80-100°C).
Отпуск низкий: 150-200°C — HRC 48-54 (применяется редко, для деталей, работающих на износ без ударных нагрузок).
Отпуск высокий (улучшение): 550-650°C — HB 302-363 / HRC 28-35. Основной режим для ответственных деталей. Выдержка 2-3 часа.

⚡ Азотирование стали 40ХН2МА

Сталь 40ХН2МА хорошо поддается азотированию — химико-термической обработке, насыщающей поверхностный слой азотом для повышения твердости и износостойкости.

Вид азотирования	Температура, °C	Длительность, ч	Глубина слоя, мм	Твердость, HRC
Ионное азотирование	500-550	12-24	0,3-0,6	58-62
Газовое азотирование	520-560	24-48	0,4-0,7	55-60

Рекомендация: Для достижения максимальной поверхностной твердости рекомендуется ионное азотирование после улучшения (закалка + высокий отпуск).

⚙️ Режимы термообработки

Вид обработки	Температура, °C	Охлаждающая среда	Твердость
Отжиг	850-870	С печью	197-241 HB
Нормализация	850-870	Воздух	180-220 HB
Закалка	820-860	Масло	48-54 HRC
Отпуск (низкий)	150-200	Воздух	48-54 HRC
Отпуск (высокий)	550-650	Воздух	28-35 HRC
Азотирование (ионное)	500-550	Печь	58-62 HRC (поверхность)

🏗️ Области применения стали 40ХН2МА

✅ Валы и оси: коленчатые, распределительные, карданные валы, валы турбин
✅ Шестерни и зубчатые колеса: ответственные передачи в тяжелом машиностроении
✅ Шатуны: высоконагруженные шатуны двигателей
✅ Болты и шпильки повышенной прочности: класс прочности 12.9 и выше
✅ Плунжеры и штоки: гидравлических и пневматических устройств высокого давления
✅ Кулачки и рычаги: механизмов управления
✅ Детали азотируемые: требующие высокой поверхностной твердости и износостойкости
✅ Нефтегазовое оборудование: детали буровых установок, насосов высокого давления
✅ Авиационная промышленность: ответственные детали шасси и силовых установок

👍👍 Преимущества и недостатки

✅ Преимущества

Очень высокая прочность (σв до 1200 МПа) при хорошей вязкости
Отличная прокаливаемость (до 80-100 мм на масле) благодаря Ni и Mo
Высокая ударная вязкость (KCU 70-100 Дж/см²)
Низкий порог хладноломкости
Не склонна к отпускной хрупкости (благодаря молибдену)
Хорошая обрабатываемость резанием в отожженном состоянии
Отличная способность к азотированию (поверхностная твердость до 62 HRC)
Сочетание никеля, хрома и молибдена обеспечивает уникальные эксплуатационные свойства

❌ Недостатки

Высокая стоимость из-за содержания никеля (1,25-1,65%) и молибдена
Чувствительность к флокенам (требуется строгий контроль охлаждения после ковки)
Ограниченная свариваемость
Склонность к росту зерна при перегреве
Требовательность к режимам термообработки

🌍 Аналоги стали 40ХН2МА

🇷🇺 Российские аналоги

Марка	Отличие	Рекомендация
40ХН	Без молибдена	Более дешевая, ниже прокаливаемость
38Х2МЮА	Алюминий, азотируемая	Для азотируемых деталей
30ХГСА	Меньше легирующих	Для менее ответственных деталей

🌍 Зарубежные аналоги стали 40ХН2МА

Стандарт	Марка	Примечание
AISI (США)	4340, 4337	Полные аналоги
DIN (Германия)	34CrNiMo6, 1.6582	Европейский стандарт
JIS (Япония)	SNCM439, SNCM447	Японские аналоги
EN (Европа)	34CrNiMo6, 40NiCrMo6	Европейский стандарт

🔄 40ХН2МА и 40ХН: отличия и сравнение

Часто возникает вопрос: чем отличается сталь 40ХН2МА от 40ХН? Ниже представлено подробное сравнение.

Параметр	40ХН	40ХН2МА
Никель (Ni), %	1,00-1,40	1,25-1,65
Молибден (Mo), %	—	0,15-0,30
Предел прочности, МПа	900-1100	1000-1200
Предел текучести, МПа	700-900	800-1000
Прокаливаемость	Высокая (до 40-50 мм)	Очень высокая (до 80-100 мм)
Отпускная хрупкость	Не склонна	Не склонна (Mo усиливает)
Стоимость	Выше, чем 40Х	Очень высокая
Азотирование	Удовлетворительное	Отличное

Вывод: Сталь 40ХН2МА — более качественный и дорогой материал с повышенной прокаливаемостью и прочностью благодаря добавлению молибдена. Рекомендуется для наиболее ответственных деталей, работающих в тяжелых условиях.

📄 Нормативные документы (ГОСТ на сталь 40ХН2МА)

ГОСТ 4543-2016 — прокат из легированной конструкционной стали

Основной стандарт. Регламентирует химический состав, механические свойства, правила приёмки стали 40ХН2МА.

ГОСТ 2590-2006 — прокат круглый горячекатаный

Стандарт на круглую сталь 40ХН2МА. Круг 40ХН2МА поставляется диаметром от 10 до 250 мм.

ГОСТ 7417-75 — калиброванный пруток

Стандарт на калиброванную сталь 40ХН2МА.

ГОСТ 14955-77 — шлифованный пруток (серебрянка)

Стандарт на шлифованную сталь 40ХН2МА.

💰 Цены на сталь 40ХН2МА (средние по РФ)

Форма поставки	Цена за кг (руб)
Круг 40ХН2МА Ø20-60 мм	145 – 190
Круг 40ХН2МА Ø60-100 мм	155 – 210

Цены указаны ориентировочно. Возможны сезонные колебания.

❓ Часто задаваемые вопросы о стали 40ХН2МА

Как расшифровывается марка стали 40ХН2МА?

40 — 0,40% углерода, Х — хром (0,6-0,9%), Н — никель, 2 — 1,5% никеля, М — молибден (0,15-0,30%), А — высококачественная (S,P ≤0,025%).

Какая твердость стали 40ХН2МА?

После улучшения 28-35 HRC (302-363 HB). После азотирования поверхность 55-62 HRC. После закалки без отпуска до 54 HRC.

40ХН2МА — нержавейка или нет?

НЕТ, это не нержавеющая сталь. Содержание хрома 0,6-0,9% недостаточно для коррозионной стойкости.

Какая плотность стали 40ХН2МА?

7850 кг/м³ при 20°C.

Какой предел текучести стали 40ХН2МА?

После улучшения 800-1000 МПа.

Какая температура закалки стали 40ХН2МА?

Закалка 820-860°C, охлаждение в масле. Отпуск высокий 550-650°C для улучшения.

Чем отличается сталь 40ХН2МА от 40ХН?

40ХН2МА содержит молибден (0,15-0,30%) и больше никеля, что обеспечивает более высокую прокаливаемость (до 100 мм), прочность и устойчивость к отпускной хрупкости.

Где применяется сталь 40ХН2МА?

Ответственные валы, шестерни, шатуны, детали нефтегазового оборудования, авиации, высокопрочный крепеж.

Какой ГОСТ на сталь 40ХН2МА?

Основной ГОСТ 4543-2016.

Какой зарубежный аналог стали 40ХН2МА?

AISI 4340 (США), DIN 34CrNiMo6 (Германия), JIS SNCM439 (Япония).

Поддается ли сталь 40ХН2МА азотированию?

Да, сталь отлично поддается азотированию. После ионного азотирования поверхностная твердость достигает 58-62 HRC.

Магнитится ли сталь 40ХН2МА?

Да, сталь магнитится, является ферромагнитной.

📦 Продукция из стали 40ХН2МА

⚫ Круг 40ХН2МА

✔️ Резка в размер, доставка по РФ, сертификаты. Круг 40ХН2МА любого диаметра в наличии.

✅ ООО «СТАРТЕКС» — поставка стали 40ХН2МА по всей России с сертификатами. В наличии круг 40ХН2МА. Резка в размер, доставка авто и Ж/Д.