К содержанию

Материалы · Конструкционные стали

40Х: характеристики, состав, аналоги

Другие обозначения: сталь 40Х, 5140, 41Cr4, SCr440, 40Cr

Кратко

Сталь 40Х — хромистая сталь для валов, осей, шестерён и крепежа, которые работают под большой нагрузкой. После закалки в масло с 860 °C и отпуска при 500 °C прочность не ниже 980 МПа, а текучесть 785 МПа. Она прокаливается глубже стали 45, но трудно варится.
40Х: основные характеристики
ПараметрЗначение
ТипХромистая легированная конструкционная сталь, улучшаемая
СтандартГОСТ 4543-2016
Плотность7,82 г/см³
Предел прочности σвне менее 980 МПа (образцы из заготовки 25 мм: закалка 860 °C в масло, отпуск 500 °C (ГОСТ 4543-2016))
Предел текучести σтне менее 785 МПа (тот же режим)
Относительное удлинение δ5не менее 10%
Относительное сужение ψне менее 45%
Ударная вязкость KCUне менее 59 Дж/см²
Твёрдость в состоянии поставкине более 217 HB (отожжённый или высокоотпущенный прокат)
Твёрдость после закалки и отпуска 200 °Cоколо 550 HB (типичное значение по марочнику)
Химический состав 40Х, %
ЭлементМассовая доля
Углерод (C)0,36–0,44
Кремний (Si)0,17–0,37
Марганец (Mn)0,50–0,80
Хром (Cr)0,80–1,10
Никель (Ni)до 0,30
Медь (Cu)до 0,30
Сера (S)до 0,035
Фосфор (P)до 0,035
Железо (Fe)остальное
Физические свойства 40Х
ПараметрЗначение
Плотность7,82 г/см³
Модуль упругости214 ГПа
Теплопроводность46 Вт/(м·К) при 100 °C
КТР11,9·10⁻⁶ 1/К (20–100 °C)
Как обрабатывается 40Х
СпособОценкаЧто учесть
Обработка резанием (фрезеровка, токарка)отличноВ горячекатаном состоянии (163–168 HB) по марочнику режется твёрдым сплавом даже быстрее стали 45 (коэффициент 1,2). После улучшения обрабатывается твёрдосплавным инструментом.
Лазерная резкахорошоРежется волоконным лазером с кислородом. Кромка подкаливается сильнее, чем у стали 45: хром повышает прокаливаемость.
Плазменная резкахорошоРежется хорошо, но закалённую кромку под дальнейшую обработку снимают.
СваркаограниченноТрудносвариваемая: ручная дуговая и электрошлаковая сварка с подогревом и последующей термообработкой. Контактная сварка тоже требует термообработки после неё.
ГибкаограниченноХолодную гибку выполняют только в отожжённом состоянии и с большим радиусом.
Зарубежные аналоги 40Х
СтандартМарка
США (AISI/SAE)5140
Европа (EN 10083-3)41Cr4 (1.7035), 37Cr4 (1.7034)
Япония (JIS G4053)SCr440
Китай (GB)40Cr

Аналоги близкие: составы и свойства совпадают не полностью. Для ответственных деталей сверяйте сертификат.

Где применяется

  • Валы, оси, полуоси
  • Шестерни и вал-шестерни
  • Штоки, плунжеры, шпиндели
  • Высокопрочный крепёж
  • Коленчатые и кулачковые валы

Виды поставки

Круг, Пруток калиброванный, Квадрат, Шестигранник, Полоса, Лист, Труба, Поковки

Термообработка

Основной режим называется улучшением: закалка с 860 °C в масло и высокий отпуск при 500–600 °C. Масло вместо воды снижает риск закалочных трещин, а за счёт хрома сечение прокаливается глубже, чем у стали 45. Для твёрдой поверхности шеек и зубьев после улучшения делают закалку ТВЧ. При низком отпуске (200 °C) твёрдость доходит примерно до 550 HB, но ударная вязкость падает.

Отпускная хрупкость

40Х склонна к отпускной хрупкости: если после высокого отпуска деталь остывает медленно, ударная вязкость падает. Поэтому после отпуска её охлаждают в воде или масле, как и указано в режиме ГОСТ 4543-2016.

40Х или 45

При небольшом сечении и умеренной нагрузке сталь 45 дешевле и даёт сопоставимый результат. 40Х выбирают для валов крупного сечения, деталей, которые работают с ударами и знакопеременной нагрузкой, и для высокопрочного крепежа.

Чем режут и обрабатывают 40Х

Частые вопросы

Какая твёрдость у 40Х после закалки?

Зависит от температуры отпуска. После отпуска при 200 °C — около 550 HB, после улучшения с отпуском при 500 °C твёрдость намного ниже, зато σв не меньше 980 МПа и деталь не хрупкая.

Чем 40Х лучше стали 45?

Хром повышает прокаливаемость: деталь крупного сечения закаливается глубже и равномернее. После улучшения 40Х прочнее и вязче стали 45.

Какой аналог у 40Х?

AISI 5140, EN 41Cr4 (1.7035), JIS SCr440 и 40Cr в Китае.

Источники данных: ГОСТ 4543-2016 «Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия»; Марочник сталей и сплавов / под ред. А. С. Зубченко. — М.: Машиностроение.

Данные сверены с источником 1 октября 2026. Нашли ошибку — напишите в редакцию.