Машиностроение · ДВС
Выпускные клапаны двигателей внутреннего сгорания, рабочие до 850 °c.
Сталь.
40Х10С2М
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.62
г/см³
Свариваемость
Для сварных конструкций практически не применяется
Класс
Мартенситный
структурный
Норматив
ГОСТ 5632-2014
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 5632-2014.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | 0.35 – 0.45 | прочность, закаливаемость | |
| PФосфор | ≤ 0.03 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.025 | примесь | |
| CrХром | 9 – 10.5 | коррозионная стойкость | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | ≤ 0.8 | раскисление, прокаливаемость | |
| MoМолибден | 0.7 – 0.9 | стойкость к питтингу | |
| SiКремний | 1.9 – 3 | раскислитель |
Источник: ГОСТ 5632-2014, Таблица 1. Fe – основа.
02 · Свойства
Механические свойства при +20 °C
По виду продукции и состоянию материала.
| Вид проката | Состояние | σв, МПа | σ₀.₂, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/см² | Твёрдость | Стандарт |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| пруток/кованая/калиброванная металлопродукция | Закалка с (1010–1050) °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск (720–780) °С, охлаждение в масле | 930 | 735 | 10 | 35 | – | – | ГОСТ 5949-2018, табл. 3, № марки 1–17 «40Х10С2М (ЭИ107)»: закалка (1010–1050) °С + отпуск (720–780) °С; σв ≥ 930, σт ≥ 735, δ5 ≥ 10 %, ψ ≥ 35 %, KCU ≥ 20 Дж/см² |
| – | Закалка (1010–1050) °C охл. воздух/масло, отпуск (720–780) °C охл. масло | – | 735 | – | – | 20 | – | ГОСТ 5632-2014 |
| горячекатаная/кованая/калиброванная/со спец. отделкой поверхности | термически обработанное (отожжённое или отпущенное) состояние | – | – | – | – | – | 197–269 HB | ГОСТ 5632-2014 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Для сварных конструкций практически не применяется
Для сварных конструкций практически не применяется. Высококремнистая хромистая Mo мартенситная жаростойкая сталь (сильхром, C 0,35–0,45 %, Si 1,9–3,0 %): высокое содержание углерода и кремния даёт очень высокую закаливаемость и хрупкость, высокую склонность к холодным трещинам. Это клапанная жаростойкая сталь (клапаны двигателей, крепёж), применяемая после закалки с отпуском; в сварных узлах не используется. При вынужденной сварке – только с предварительным подогревом и обязательной послесварочной термообработкой.
Коррозионная стойкость
Жаростойкая
Жаростойкая (окалиностойкая) кремнистая Mo мартенситная сталь; устойчива в серосодержащих средах. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде 850 °C. Стойкость в водных агрессивных средах ограничена (основное назначение – жаростойкость/жаропрочность для клапанов ДВС).
Термообработка
Термоупрочняемая мартенситная сильхромовая сталь: закалка с
Термоупрочняемая мартенситная сильхромовая сталь: закалка с (1010–1050) °C, охлаждение на воздухе/в масле + отпуск (720–780) °C, охлаждение в масле (ГОСТ 5949-2018 Табл.3).
06 · Применение
Назначение
Энергетика
Жаростойкая печная оснастка.
Авиационная техника
Клапаны ГТД и поршневых авиадвигателей.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| ЕС | DIN | X40CrSiMo10-2 / DIN 1.4731 | Аналог |
| Япония | JIS | JIS SUH3 (приближённо – клапанный сильхром с Mo по химии). Ранее указанный EN 1.4742 / X10CrAlSi18 ошибочен: это низкоуглеродистая (C ~0,10 %) 18Cr-Al-Si жаростойкая ферритная сталь без Mo | Аналог |
| – | – | не соответствующая высокоуглеродистой (C 0,35–0,45 %) 10Cr-2...3Si-Mo клапанной сильхром-стали 40Х10С2М. | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.