Stal 40H – skład, właściwości, ulepszanie cieplne i odpowiedniki

40H – charakterystyka stali chromowej do ulepszania cieplnego

Stal 40H to konstrukcyjna stal stopowa chromowa do ulepszania cieplnego, zawierająca około 0,4% węgla i chrom jako główny dodatek stopowy, przeznaczona na części maszyn pracujące pod obciążeniem po hartowaniu i odpuszczaniu (odniesienie normowe: PN-EN 10083-3:2007). W praktyce warsztatowej to gatunek, po który sięga się wtedy, gdy C45 przestaje wystarczać przekrojowo, a koszt stali chromowo-molibdenowej typu 40HM czy 42CrMo4 nie jest jeszcze uzasadniony.

Przez ostatnie lata przewinęło mi się przez ręce sporo zapytań o „stal 40H albo coś podobnego”. Prawie zawsze problem leżał nie w samym gatunku, tylko w tym, że zamawiający nie potrafił powiedzieć, jakiej twardości i jakiej średnicy detalu oczekuje po obróbce cieplnej. A to właśnie te dwie liczby decydują, czy 40H jest dobrym wyborem.

• Klasyfikacja – stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego według PN-EN 10083-3, grupa stali chromowych.
• Główny dodatek – chrom, podnoszący hartowność i odporność na zużycie ścierne, ale nie nadający odporności korozyjnej.
• Stan użytkowy – ulepszony cieplnie (hartowanie + odpuszczanie wysokie), rzadziej normalizowany lub zmiękczony do obróbki.
• Typowe wyroby – pręty walcowane i ciągnione, odkuwki, kęsy, rzadziej blachy grube.
• Punkty odniesienia – 41Cr4, W.Nr 1.7035, AISI/SAE 5140, przy czym każdy z nich wymaga potwierdzenia zakresami składu.
• Czego 40H nie jest – nie jest stalą nierdzewną, narzędziową ani nawęglaną; chrom w tym stężeniu nie tworzy warstwy pasywnej.

Czy 40H jest stalą nierdzewną?

Nie. Zawartość chromu w 40H jest o rząd wielkości za niska, by wytworzyć trwałą warstwę pasywną – odporność korozyjna zaczyna się dopiero od około 10,5% Cr, co spełniają gatunki takie jak 1.4301 czy 1.4404. Element z 40H bez powłoki zardzewieje w wilgotnej hali w kilka dni. Widziałem magazyny, gdzie pręty 40H leżały nieoliwione „bo to przecież chromowa” – kończyło się szlifowaniem naddatku.

Gdzie 40H znajduje się między C45 a 40HM?

40H zajmuje środkowe miejsce: ma wyraźnie lepszą hartowność niż niestopowa C45, ale ustępuje stalom chromowo-molibdenowym przy dużych przekrojach i pracy w podwyższonej temperaturze. Molibden w 40HM i 42CrMo4 przesuwa krzywe przemian, ogranicza kruchość odpuszczania i pozwala hartować na wskroś grubsze detale.

• C45 – tania, prosta technologicznie, dobrze skrawalna, ale przy średnicach powyżej mniej więcej 40-50 mm rdzeń pozostaje miękki.
• 40H – chrom podnosi hartowność, więc rdzeń trzyma własności w wyraźnie większym przekroju niż C45.
• 40HM / 42CrMo4 – dodatek molibdenu, najwyższa z tej trójki hartowność, najlepsza odporność na kruchość odpuszczania.
• Kryterium wyboru – nie cena za kilogram, lecz wymagane Rm i udarność w rdzeniu przy konkretnej średnicy.

Szerzej rozpisałem te różnice w karcie stal C45 – właściwości i zastosowanie oraz w opracowaniu stal 40HM – odpowiedniki i ulepszanie cieplne.

Jaki skład chemiczny ma stal 40H?

Skład 40H opiera się na węglu w okolicach 0,4% oraz chromie jako głównym dodatku stopowym, uzupełnionym manganem i krzemem, przy ograniczonej zawartości fosforu i siarki. Dokładne zakresy dla każdego pierwiastka muszą pochodzić z normy wyrobu lub atestu wytopu, a nie z tabeli znalezionej w sieci – różnice dziesiętnych części procenta zmieniają zachowanie przy hartowaniu.

“Skład chemiczny i własności mechaniczne stali do ulepszania cieplnego należy interpretować łącznie, w powiązaniu z wymiarem wyrobu i stanem obróbki cieplnej.” – parafraza wymagań normy EN ISO 683-2, wydanie 2018EN ISO 683-2:2018

Węgiel i chrom jako kluczowe składniki

Węgiel odpowiada za maksymalną twardość po hartowaniu, chrom – za to, na jaką głębokość ta twardość sięgnie. Przy około 0,4% C martenzyt osiąga twardość rzędu 55-58 HRC bezpośrednio po zahartowaniu, ale to stan roboczy tylko dla nielicznych zastosowań; dopiero odpuszczanie ustawia użytkowy poziom.

• Węgiel ~0,4% – wystarcza do uzyskania martenzytu o wysokiej twardości, ale podnosi ryzyko pęknięć hartowniczych przy ostrych karbach i gwałtownym chłodzeniu.
• Chrom – przesuwa krzywe CTP w prawo, dzięki czemu do zahartowania wystarcza łagodniejszy ośrodek (olej zamiast wody).
• Mangan – dodatkowo wspiera hartowność i wiąże siarkę, ograniczając kruchość na gorąco.
• Krzem – pozostałość po odtlenianiu, wpływa na wytrzymałość i odporność na odpuszczanie.
• Fosfor i siarka – traktowane jako zanieczyszczenia; niska siarka poprawia udarność, ale pogarsza łamliwość wióra.

Domieszki, zanieczyszczenia i wpływ atestu

Najczęstsza pomyłka, jaką obserwuję w zamówieniach, to podanie samej nazwy „40H” bez odniesienia do 41Cr4 albo numeru 1.7035. Handlowiec dostarcza wtedy to, co ma na półce, a hartownia dostaje materiał o innej hartowności niż zakładała technologia.

• Atest 3.1 według EN 10204:2004 – dokument wystawiony przez producenta z wynikami badań konkretnego wytopu; to jedyna sensowna podstawa dla części odpowiedzialnych.
• Numer wytopu – pozwala powiązać pręt z konkretnym składem, co ratuje przy reklamacjach.
• Stan dostawy – walcowany, zmiękczony, normalizowany albo już ulepszony (+QT); wpływa na skrawalność i naddatki.
• Analiza wytopowa vs. wyrobu – dopuszczalne odchyłki między nimi są w normie i potrafią zaskoczyć przy granicznych wynikach.
• Deklaracja 2.2 – świadectwo nieoparte na badaniach danej partii, akceptowalne wyłącznie przy elementach nieodpowiedzialnych.

Jakie właściwości mechaniczne ma stal 40H po ulepszaniu cieplnym?

Po ulepszaniu cieplnym 40H osiąga wysoką wytrzymałość na rozciąganie przy zachowaniu użytkowej ciągliwości, przy czym konkretne wartości Rm, Rp0,2, A, Z i KV normy przypisują do zakresu średnic wyrobu, nie do gatunku jako takiego (PN-EN 10083-3, 2007). Ten sam gatunek w pręcie fi 20 i w odkuwce fi 160 daje realnie różne własności rdzenia.

Wytrzymałość, plastyczność, twardość i udarność

Zamiast wpisywać jedną liczbę do dokumentacji, warto myśleć zakresami. Wysokie odpuszczanie daje kompromis wytrzymałość/udarność, niskie – twardość kosztem odporności na obciążenia dynamiczne.

• Rm – rośnie wraz z obniżaniem temperatury odpuszczania; w stanie ulepszonym typowo kilkaset MPa powyżej C45 przy tej samej średnicy.
• Rp0,2 – granica plastyczności, kluczowa dla wałów i sworzni, bo to ona wyznacza początek odkształceń trwałych.
• A i Z – wydłużenie i przewężenie; spadają, gdy gonimy za twardością.
• KV (udarność) – parametr, którego nie zastąpi twardość; przy elementach udarowych żądaj go w ateście.
• Twardość HB/HRC – najłatwiejsza do zmierzenia w warsztacie, ale mierzona na powierzchni nie mówi nic o rdzeniu.

Jak średnica pręta wpływa na wynik hartowania?

Im większy przekrój, tym wolniej chłodzi się rdzeń i tym mniejsza szansa na pełną przemianę martenzytyczną w środku. Efekt masy jest podstawową przyczyną rozczarowań: element fi 30 wychodzi zgodnie z założeniami, a fi 120 z tego samego wytopu ma rdzeń o twardości niższej o kilkanaście jednostek HB.

• Do ~40 mm – 40H hartuje się w oleju zwykle bez problemów z rdzeniem.
• 40-80 mm – trzeba liczyć się ze spadkiem własności w rdzeniu; wymagany dobór odpuszczania pod realny pomiar.
• Powyżej ~80-100 mm – rozważ 40HM lub 42CrMo4; molibden ratuje hartowność w takich przekrojach.
• Elementy zmęczeniowe – oceniaj rdzeń i strefę podpowierzchniową, nie tylko twardość na skórce; z mojej praktyki tu powstaje najwięcej pęknięć zmęczeniowych wałów.

Jak wygląda ulepszanie cieplne stali 40H?

Ulepszanie cieplne 40H to hartowanie z zakresu austenityzowania, zwykle około 830-860°C, a następnie odpuszczanie wysokie do żądanej twardości i ciągliwości. Samo zahartowanie daje twardy, ale kruchy i mocno naprężony materiał – bez odpuszczania element potrafi pęknąć jeszcze w koszu hartowniczym. Parametry zawsze potwierdzaj w normie, karcie dostawcy lub technologii zakładowej.

Jak hartować stal 40H?

Zacznij od nagrzania na wskroś w zakresie około 830-860°C, z czasem wygrzewania dobranym do najgrubszego przekroju, a następnie chłodź w oleju. Kolejność kroków wygląda tak:

1. Podgrzewanie wstępne – przy złożonych geometriach przystanek w okolicach 600-650°C ogranicza naprężenia cieplne.
2. Austenityzowanie 830-860°C – czas liczony po wyrównaniu temperatury, orientacyjnie kilkadziesiąt minut na wsad średniej wielkości.
3. Ochrona powierzchni – atmosfera ochronna, piec próżniowy lub kąpiel solna, jeśli odwęglenie jest niedopuszczalne.
4. Chłodzenie w oleju – standard dla 40H; woda tylko wyjątkowo, przy prostych kształtach i dużych przekrojach, z akceptacją ryzyka pęknięć.
5. Roztwory polimerowe – kompromis między olejem a wodą, sensowny przy detalach wrażliwych na odkształcenia.
6. Natychmiastowe odpuszczanie – wsad idzie do pieca odpuszczającego zaraz po wyjęciu z kąpieli, jeszcze ciepły, bez odstawiania na noc.

Jak odpuszczać stal 40H po hartowaniu?

Odpuszczanie polega na wygrzaniu zahartowanego elementu poniżej temperatury przemiany, co redukuje naprężenia i ustawia docelową twardość. Im wyższa temperatura odpuszczania, tym niższa twardość i wyższa udarność – to prosta wymiana, którą projektant musi świadomie rozstrzygnąć.

• Odpuszczanie wysokie – klasyczne dla ulepszania, daje najlepszy kompromis Rm/KV dla wałów i osi.
• Odpuszczanie niskie – stosowane, gdy liczy się twardość powierzchni i odporność na zużycie, kosztem udarności.
• Kruchość odpuszczania – w stalach chromowych bez molibdenu wolne studzenie z pewnych zakresów temperatur pogarsza udarność; przyspieszone chłodzenie po odpuszczaniu ją ogranicza.
• Czas wygrzewania – liczony od wyrównania temperatury wsadu, nie od załadunku; typowo 1-2 godziny na 25 mm grubości.
• Prostowanie – wały prostuje się po odpuszczaniu i najlepiej z odprężeniem, inaczej wracają do krzywizny.
• Kontrola – pomiar twardości na przekroju próbki towarzyszącej, nie tylko na końcu pręta.

Więcej o samej fizyce procesu opisałem w tekście hartowanie i odpuszczanie stali.

Jakie odpowiedniki ma 40H w EN, DIN, AISI i W.Nr?

Najczęściej wskazywane odpowiedniki 40H to europejskie 41Cr4 o numerze materiałowym W.Nr 1.7035 oraz amerykańska AISI/SAE 5140, wymieniona w SAE J404 (2023). Wszystkie trzy to stale chromowe o zbliżonym przeznaczeniu, ale zamienność trzeba potwierdzić zakresami składu, wymaganiami odbiorowymi i akceptacją klienta – nie samą tabelą zamienników.

Jak czytać zamienniki PN, EN, DIN, AISI i W.Nr?

Zamiennik to hipoteza, którą trzeba zweryfikować, a nie fakt. Kolejność weryfikacji, którą stosuję przy każdej zamianie materiału:

1. Wymagania funkcyjne detalu – Rm, Rp0,2, KV i twardość w rdzeniu przy realnym przekroju.
2. Zakresy składu chemicznego – porównanie pierwiastek po pierwiastku, ze szczególną uwagą na C, Cr, Mn i limity P/S.
3. Norma wyrobu i stan dostawy – ten sam skład w innym stanie zachowa się inaczej pod narzędziem i w piecu.
4. Dokumentacja odbiorowa – czy klient akceptuje inny system normowy w rysunku i ateście.
5. Dostępność i cena – dopiero na końcu; odwrotna kolejność to prosta droga do reklamacji.

Systematykę oznaczeń rozpisałem osobno w artykule oznaczenia stali PN EN DIN AISI W.Nr.

40H a 41Cr4, 5140 i 1.7035 – czy to ten sam materiał?

To zależy od kontekstu dokumentacyjnego. Technologicznie 40H i 41Cr4 (1.7035) zachowują się bardzo podobnie i w warsztacie traktuje się je wymiennie, ale formalnie 40H pochodzi z wycofanego systemu PN, a 41Cr4 z aktualnej PN-EN 10083-3. AISI 5140 jest osobnym gatunkiem z innego systemu normowego.

Kiedy zamiana jest bezpieczna, a kiedy nie?

Z mojej praktyki bezpieczna zamiana kończy się tam, gdzie zaczyna się cudza dokumentacja odbiorowa.

• Bezpieczna – remont maszyny własnej, wał o znanym obciążeniu, kontrola twardości po ulepszaniu we własnym zakresie.
• Wymagająca zgody – dostawa dla klienta z rysunkiem wskazującym konkretny gatunek i normę.
• Ryzykowna – elementy podlegające przepisom dozorowym, konstrukcje nośne, części z wymaganą udarnością w niskiej temperaturze.
• Niedopuszczalna bez analizy – podmiana 40H na C45 przy dużym przekroju albo na 42CrMo4 bez rewizji technologii cieplnej.

Czym różni się AISI 5140 od 41Cr4 w praktyce zakupowej?

Różnicą nie jest „inna stal”, tylko inny sposób opisania podobnej stali. SAE J404 definiuje zakresy składu według własnej logiki, przez co graniczne wytopy 5140 mogą wypaść poza wymagania EN, mimo że nazwa sugeruje pełną zgodność.

• Numeracja 51xx – w systemie SAE oznacza stale chromowe, gdzie ostatnie cyfry odpowiadają zawartości węgla.
• Dokumenty – amerykański materiał zwykle przychodzi z certyfikatem w formacie odbiegającym od EN 10204.
• Badania – metodyka pomiaru udarności i próbek bywa inna, co utrudnia bezpośrednie porównanie liczb.
• Rekomendacja – przy dostawie dla klienta europejskiego celuj w 41Cr4/1.7035 z atestem 3.1.

Do czego stosuje się stal 40H?

40H stosuje się na elementy maszyn pracujące po ulepszaniu cieplnym: wały, osie, sworznie, tuleje, śruby o podwyższonej wytrzymałości, dźwignie, korbowody i koła zębate mniejszych modułów. Wspólny mianownik to wymaganie wytrzymałości i hartowności przy umiarkowanym zużyciu ściernym i braku agresji korozyjnej.

Wały, osie, tuleje i koła zębate – dlaczego akurat 40H?

Bo daje przewidywalny rdzeń przy rozsądnej cenie. Przykłady z warsztatu, które regularnie przechodzą przez moje ręce:

• Wał przekładniowy fi 45 – ulepszony do zakresu roboczego, potem szlifowany na czopach; C45 dałaby zbyt miękki rdzeń pod łożyskiem.
• Sworzeń siłownika – 40H po ulepszaniu, dodatkowo chromowany technicznie dla odporności na korozję i zatarcie.
• Koło zębate m4-m6 – ulepszane w całości, zęby bez nawęglania; przy większych obciążeniach schodzi się do 18HGT lub 42CrMo4.
• Tuleja dystansowa pod obciążeniem – 40H zamiast S355, gdy liczy się odporność na naciski powierzchniowe.
• Śruby klasy podwyższonej – po ulepszaniu, z kontrolą twardości w rdzeniu gwintu.
• Trzpienie i dźwignie – elementy udarowe, gdzie żąda się KV z atestu, a nie tylko twardości.

Kiedy 40H to zły wybór?

Są sytuacje, w których ten gatunek po prostu nie pasuje i lepiej to wiedzieć przed zakupem materiału.

• Środowisko korozyjne – przemysł spożywczy, chemia, woda; tam idź w 1.4301 lub 1.4404.
• Konstrukcje spawane – S235 lub S355 są nieporównanie łatwiejsze w spawaniu.
• Bardzo duże przekroje – powyżej mniej więcej 100 mm sensowniejsze bywa 42CrMo4, opisane w karcie 42CrMo4 / 1.7225 – karta gatunku.
• Twarda powierzchnia + ciągliwy rdzeń – to domena stali do nawęglania, nie 40H.
• Narzędzia do pracy na zimno – tu królują NC11LV czy WNL/1.2713, nie stal konstrukcyjna.

Czy 40H jest spawalna i łatwa w obróbce?

Spawalność 40H jest ograniczona – zawartość węgla około 0,4% plus chrom dają wysoki równoważnik węgla, więc bez podgrzewania wstępnego i kontrolowanego chłodzenia strefa wpływu ciepła twardnieje i pęka. Skrawalność jest natomiast dobra w stanie zmiękczonym i akceptowalna po ulepszaniu, o ile dobierze się narzędzia i parametry.

Jak spawać 40H, jeśli naprawa jest konieczna?

Traktuj to jako procedurę, nie jako „przyspawanie na szybko”. Kolejność, która ratuje detale naprawcze:

1. Ocena zasadności – czy spoina nie wypadnie w strefie największych naprężeń zmęczeniowych.
2. Podgrzewanie wstępne – obowiązkowe przy większych przekrojach, temperatura dobrana do grubości i równoważnika węgla.
3. Materiał dodatkowy – zwykle niskowodorowy, o kontrolowanej wytrzymałości spoiny.
4. Kontrola międzyściegowa – utrzymanie temperatury bez przegrzewania.
5. Wyżarzanie odprężające – po spawaniu, przed obróbką wykańczającą.
6. Badania NDT – penetracyjne lub magnetyczno-proszkowe dla części odpowiedzialnych.

Jak obrabiać skrawaniem 40H?

Zacznij od ustalenia stanu materiału – to on decyduje o doborze płytek. Stal ulepszona o twardości rzędu 280-320 HB skraca żywotność narzędzi kilkukrotnie względem stanu zmiękczonego.

• Stan zmiękczony – obróbka zgrubna, duże naddatki, standardowe płytki węglikowe.
• Stan ulepszony – obniż prędkość skrawania, zwiększ sztywność zamocowania, stosuj płytki do stali ulepszonych.
• Kolejność technologiczna – zgrubna obróbka, ulepszanie, obróbka wykańczająca; odwrotna kolejność kończy się utratą wymiaru przez odkształcenia.
• Naddatki na obróbkę cieplną – przy wałach zostawiaj zapas na szlifowanie i prostowanie.
• Gwintowanie – łatwiejsze przed ulepszaniem; po ulepszaniu rozważ walcowanie gwintu dla lepszej wytrzymałości zmęczeniowej.

Jak zamawiać stal 40H i kontrolować dostawę?

Zamówienie 40H powinno zawierać co najmniej pięć elementów: gatunek z odpowiednikiem normowym (41Cr4 / 1.7035), normę wyrobu, wymiar z tolerancją, stan dostawy oraz wymagany dokument kontroli – dla części odpowiedzialnych atest 3.1 według EN 10204:2004. Sama nazwa gatunku to za mało, żeby dostawa była powtarzalna.

“Świadectwo odbioru 3.1 jest wystawiane przez producenta, potwierdzone przez upoważnionego przedstawiciela kontroli niezależnego od działu produkcji, i zawiera wyniki badań danej partii wyrobu.” – parafraza definicji dokumentów kontroli, EN 10204, wydanie 2004EN 10204:2004

Co wpisać do zamówienia?

• Gatunek i odpowiednik – „40H / 41Cr4 / 1.7035″ zamiast samego „40H”.
• Norma – PN-EN 10083-3:2007 lub EN ISO 683-2:2018, w zależności od praktyki zakładu.
• Stan dostawy – +A (zmiękczony), +N (normalizowany) albo +QT (ulepszony) – to zmienia cenę i technologię.
• Docelowa twardość po obróbce cieplnej – podana zakresem HB lub HRC, z miejscem pomiaru.
• Dokument kontroli – 3.1 dla części odpowiedzialnych, 2.2 tylko dla nieodpowiedzialnych.
• Wymagania dodatkowe – tolerancja średnicy, prostoliniowość, badanie ultradźwiękowe odkuwek.

Jak sprawdzić dostawę przed obróbką?

Kontrola wejściowa zajmuje kwadrans, a oszczędza tygodnie. Lista, którą rekomenduję każdemu warsztatowi:

1. Zgodność atestu z zamówieniem – gatunek, norma, wymiar, numer wytopu.
2. Skład chemiczny z atestu vs. wymagania normy – szczególnie C i Cr przy granicach zakresu.
3. Oznaczenie na materiale – malowanie, bicie lub etykieta zgodne z numerem wytopu.
4. Twardość wejściowa – szybki pomiar HB weryfikuje deklarowany stan dostawy.
5. Wymiary i prostoliniowość – decydują o naddatkach i o tym, czy pręt w ogóle wejdzie w tuleję wrzeciona.
6. Badania NDT – dla odkuwek i części odpowiedzialnych, przed rozpoczęciem obróbki.

Dane normowe sprawdzone pod kątem aktualności wydań: lipiec 2026; przed publikacją dokumentacji zweryfikuj bieżące wydania w PKN, CEN i SAE International.

Najczęściej zadawane pytania

Co to jest stal 40H?

40H to stopowa stal konstrukcyjna chromowa do ulepszania cieplnego. Stosuje się ją na części maszyn, które po hartowaniu i odpuszczaniu mają mieć wyższą wytrzymałość i lepszą hartowność niż typowa stal niestopowa C45. Jej odpowiednikiem normowym w systemie europejskim jest 41Cr4 o numerze 1.7035.

Jaki jest odpowiednik stali 40H?

Najczęściej jako punkty porównawcze podaje się 41Cr4, W.Nr 1.7035 oraz AISI/SAE 5140. Odpowiednik trzeba jednak potwierdzić według normy, składu, własności mechanicznych i wymagań zamówienia. Przy dostawie dla klienta z rysunkiem wskazującym konkretny gatunek zamiana wymaga pisemnej zgody odbiorcy.

Jak hartować stal 40H?

Stal 40H hartuje się zwykle z zakresu około 830-860°C, a następnie odpuszcza do wymaganej twardości i ciągliwości. Ośrodek chłodzący dobiera się do przekroju, geometrii i dopuszczalnych odkształceń – standardem jest olej, wodę stosuje się wyjątkowo. Parametry potwierdzaj w technologii zakładowej lub karcie dostawcy.

Czy stal 40H jest nierdzewna?

Nie, 40H nie jest stalą nierdzewną. Zawiera chrom jako dodatek poprawiający hartowność i własności po obróbce cieplnej, ale jego poziom jest zbyt niski, aby zapewnić odporność korozyjną. Odporność korozyjna zaczyna się dopiero powyżej około 10,5% chromu, jak w gatunkach 1.4301 czy 1.4404.

40H czy C45 – co wybrać?

C45 jest prostsza i często tańsza, ale 40H ma lepszą hartowność dzięki dodatkowi chromu. Przy większych przekrojach lub wyższych wymaganiach po ulepszaniu cieplnym 40H bywa bezpieczniejszym wyborem. Granicą praktyczną są średnice rzędu kilkudziesięciu milimetrów – powyżej nich rdzeń z C45 zwykle rozczarowuje.

Czy 40H można spawać?

Spawalność 40H jest ograniczona przez zawartość węgla i chromu. Spawanie wymaga procedury, w wielu przypadkach podgrzewania wstępnego, kontroli chłodzenia i wyżarzania odprężającego. Przed spawaniem oceń, czy połączenie nie pogorszy własności części w miejscu największych naprężeń – często tańsza jest wymiana detalu niż naprawa.

Do czego stosuje się stal 40H?

40H stosuje się na wały, osie, sworznie, tuleje, śruby, koła zębate i inne części maszyn po ulepszaniu cieplnym. To gatunek dla elementów, gdzie potrzebna jest wytrzymałość, hartowność i odporność na umiarkowane zużycie ścierne. Nie nadaje się do konstrukcji spawanych ani do pracy w środowisku korozyjnym bez powłoki ochronnej.

Jaką twardość osiąga 40H po ulepszaniu?

Twardość zależy od temperatury odpuszczania i przekroju detalu, więc nie istnieje jedna gwarantowana wartość dla całego gatunku. Po odpuszczaniu wysokim uzyskuje się poziomy typowe dla stali ulepszanych, po niskim – znacznie wyższe kosztem udarności. Zawsze zapisuj w dokumentacji zakres HB lub HRC wraz z miejscem pomiaru.

Źródła i literatura

1. PN-EN 10083-3:2007 – Stale do ulepszania cieplnego. Część 3: Warunki techniczne dostawy stali stopowych. Polski Komitet Normalizacyjny / CEN.
2. EN ISO 683-2:2018 – Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels. Part 2: Alloy steels for quenching and tempering. ISO / CEN.
3. SAE J404 – Chemical Compositions of SAE Alloy Steels, SAE International, wydanie 2023.
4. EN 10204:2004 – Metallic products. Types of inspection documents. CEN.
5. Katalogi hutnicze i bazy materiałowe dystrybutorów stali (weryfikacja odpowiedników i dostępności stanów dostawy – aktualizacja zalecana rocznie).

Podane zakresy temperatur i parametry technologiczne mają charakter orientacyjny. Przed zastosowaniem w produkcji potwierdź je w aktualnym wydaniu normy, karcie materiałowej dostawcy oraz technologii zakładowej, a dla części odpowiedzialnych skonsultuj dobór materiału z technologiem obróbki cieplnej.

inż. Paweł Sokołowski

Inżynier metalurg z ponad 15-letnim doświadczeniem w laboratorium badań materiałowych i dziale kontroli jakości stali. Na co dzień zajmuje się badaniami własności mechanicznych, analizą składu chemicznego wytopów i oceną zgodności gatunków z normami PN-EN. Współpracował z hutami, kuźniami i zakładami obróbki cieplnej przy doborze stali do zastosowań konstrukcyjnych i narzędziowych. Na Gatunkistali.pl porządkuje wiedzę o gatunkach stali i stopów – od oznaczeń i odpowiedników po praktyczne porównania.