Маркировка изделий
Все стали маркируют с использованием комбинации из букв и цифр. У каждой марки свое назначение. В начале маркировки указывается цифра, которая обозначает содержание углерода в данном сплаве. Исходя из его процентного содержания, различают следующие виды сталей: низкоуглеродистые (менее 0,25%), среднеуглеродистые (от 0,25% до 0,65%), высокоуглеродистые (более 0,65%). Например, в марках стали 30ХГСН2А и 30ХГСА содержится 0,3% углерода, поэтому они являются среднеуглеродистыми, а в марке стали 20ХГНМ – 0,2% углерода, что делает ее низкоуглеродистой.
Буквы, указанные в комбинации, свидетельствуют о содержании конкретного легирующего элемента. Чаще всего встречаются:
- Х-хром;
- Г-марганец;
- Н-никель;
- С-кремний;
- Б – ниобий;
- М-молибден.
После буквы иногда стоит цифра, что указывает на процентное содержание этого элемента. Если цифра отсутствует, количество элемента не превышает 1,5%. К примеру, в стали марки 25ХГСА содержится 0,25% углерода, а марганца и кремния менее 1,5%. Буква «А» в конце маркировки говорит о том, что сталь относится к категории высококачественных изделий, а буква «Ш» — к особовысококачественным изделиям. Таким образом, сталь марки 30ХГСН2А – высококачественная.
Сталь 30хгса: применение
Этот высококачественный конструкционный сплав изначально был разработан для авиационной промышленности. Инженеры Всероссийского Института Авиационных Материалов совершили настоящий прорыв, создав сталь, которой и сегодня тяжело найти достойный аналог. Из неё производили и продолжают производить детали для самолетов: фланцы, оси, валы, элементы обшивки и т.п.
Сталь 30хгса демонстрирует свои отменные качества, находясь в условиях низких температур (до 200 о С) и знакопеременных нагрузок. Отменные качества хромансиля сделали его популярным не только в авиа-, но и в машиностроении, где сплав 30хгса идёт на изготовление различных улучшаемых деталей: рычагов подвесок, толкателей, разнообразных сварных конструкций и т.д. В качестве аналогов металла данной марки чаще всего используются сплавы 25хгса, 35хгса 35хм, 40хфа и 40хн.
В настоящее время приобрести сталь 30хгса можно в виде проката, выпущенного согласно ГОСТам:
- ГОСТы 1051-73, 7417-75, 8559-75, 8560-78 и 10702-78 – калиброванный пруток
- ГОСТ 14955-77 – серебрянка и шлифованный пруток
- ГОСТы 13663-68, 9567-75, 8734-75, 21729-76, 8732-78, 8731-87 и 8733-87 – трубы
- ГОСТ 11268-76 – лист тонкий
- ГОСТ 11269-76 – лист толстый
- ГОСТы 8479-70 и 1133-71 – поковки и кованые заготовки
- ГОСТ 103-76 – полосы
Области применения сплава
Конструкционные сплавы без легирующих элементов получили широкое применение в самых различных отраслях промышленности. Область применения стали 30 связана с тем, что она не обладает коррозионной стойкостью, но при этом имеет высокую прочность и твердость. Чаще всего применяется для изготовления качественного листового проката 1−2 категории, толщина которого находится в пределах от 4 до 14 мм.
Производство всех заготовок проводится по стандарту ГОСТ. На машиностроительные и иные заводы поставляются следующие типы заготовок:
- Тонкие или толстые листы, предназначенные для штамповки или сваривания. Сегодня довольно часто производство основано на холодной штамповке. Относительно невысокая твердость материала позволяет снизить затраты при штамповке.
- Калиброванный или шлифованный пруток. Пруток может обрабатываться на специальном токарном оборудовании.
- Проволока различного диаметра.
- Ленты и полосы различной толщины.
При применении технологии холодной штамповки зачастую из заготовок стали 30 получают валы, рычаги, тяги, серьги, цилиндры, звездочки и другие подобные детали. Несмотря на то, что показатель прочность уступает аналогичному показателю других металлов, металл применяется для получения различных ответственных деталей.
В заключение отметим, что распространенным примером использования рассматриваемого металла является изготовление спиц для колес велосипедов или мопедов. На завод заготовка поступает в виде проволоки.
Сталь 30ХГСА: характеристики и применение
Изначально, сталь марки 30ХГСА разрабатывалась советскими учеными как материал для авиационной промышленности. Элементы управления, педали и другие механизмы самолетов середины 20 века полностью изготавливали из данного сплава.
Но наука не стояла на месте. Спустя некоторое время благодаря характеристикам сталь 30ХГСА нашла применение и стала доступной для остальных сфер промышленности. И сразу же началось массовое использование стали машино- и станкостроением.
30ХГСА – расшифровка марки стали
Сталь 30ХГСА относится к группе легированных сталей. Состав ее регламентируется ГОСТом 4543-71, согласно которому каждая буква и цифра обозначает определенное содержание определенных химических элементов:
- Цифра 30 означает содержание углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость.
- Х – хром (0,8-1,1%) повышает закаливаемость, коррозионную стойкость и жаропрочность сплава. Положительно влияет на сопротивление абразивному износу.
- Г – марганец (0,8-1,1%) удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки. Повышает качество поверхности. Помимо этого, способствует увеличению сталью пластичности и свариваемости.
- С – кремний также как марганец является сильным раскислителем. Повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке.
- Буква «А» расшифровывается как улучшенная. Это означает, что сталь прошла закалку с высоким отпуском. Особенности проведения закалки заключаются в нагреве стали до температуры 870 ºС и в последующем быстром охлаждении в масле или воде. Таким образом, происходит трансформация внутренней структуры, что способствует повышению механических характеристик 30ХГСА в 2,9 раза. Закалочные напряжения снимаются высоким отпуском: нагревом до 540-560 ºС. Помимо снятия напряжения, параллельно происходит увеличение упругих свойств.
- Сера (до 0,25%) и фосфор (до 0,25%) относятся к категории вредных примесей. Размеры их молекул слишком большие по сравнению со всеми вышеперечисленными элементами. Встраиваясь в кристаллическую сетку стали, сера и фосфор снижают ее устойчивость, тем самым снижая прочность сплава.
- Также в составе 30ХГСА имеется некоторый процент меди и никеля. Но их содержание настолько мало, что они не оказывают влияния на характеристики стали.
30ХГСА – это российское обозначение марки стали.
Типы применения
Благодаря всем вышеперечисленным характеристикам 30ХГСА имеет огромное практическое применение для разных отраслей промышленности:
- В строительстве из 30ХГСА делают крепеж, на который воздействует знакопеременный изгиб. Сюда относят анкерные болты, гайки, шпильки и прочее.
- До сих пор в авиастроении применяют как материал для изготовления расходных деталей самолетов: фланцы, валы и прочее.
- В машиностроении 30ХГСА нашла применение при производстве высокоответственных изделий, работающих в условиях переменных нагрузок: зубчатые передачи, шпиндели, валы, толкатели и т.д.
Механические характеристики
Марка 30ХГСА от обычных конструкционных сталей отличается повышенным значением прочности и устойчивости к ударным нагрузкам. Предел текучести равен 820 МПа. Для сравнения, нержавейка 12Х18Н10Т «течет» уже при 400 МПа. Полное разрушение стали происходит при нагрузке 980 МПа. Ударная вязкость составляет 127 КДжм2.
Обладает высокими пластичными свойствами: относительное удлинение 11%, а сужение 50%. Устойчива при работе в условиях переменных нагрузок. Предел выносливости 30ХГСА больше стали 45 ровно в 2 раза и имеет значение 490 МПа. Износоустойчива. Твердость находится в пределах 45-50 единиц по шкале Роквелла.
Сталь сохраняет свои механические характеристики при температуре вплоть до 400 С.
Что придают добавки
Их содержание в стали 30ХГСА в пределах 0,8 – 1,1%.
- Хром – антикоррозийную стойкость и механическую прочность.
- Марганец – повышает износостойкость и устойчивость к ударным нагрузкам.
- Кремний – повышает значение вязкости (ударной).
Особенности 30ХГСА
- Закалка этой марки проводится в температурном диапазоне 550 – 650 °С. Термообработка позволяет повысить прочность материала (до значения 2 800 МПа) и пластичность.
- Свариваемость – хорошая. Однако качество шва будет обеспечено только при выполнении ряда условий: предварительный разогрев металла (до 300 ºС), а после окончания работы – медленное охлаждение участка (для этого пламя горелки постепенно отводится в сторону). Если этого не сделать, то есть риск появление трещин в сварном шве.
- Низкая стоимость, так как легирующие компоненты не являются дефицитом.
Сталь 30ХГСА: характеристики и применение
Изначально, сталь марки 30ХГСА разрабатывалась советскими учеными как материал для авиационной промышленности. Элементы управления, педали и другие механизмы самолетов середины 20 века полностью изготавливали из данного сплава.
Но наука не стояла на месте. Спустя некоторое время благодаря характеристикам сталь 30ХГСА нашла применение и стала доступной для остальных сфер промышленности. И сразу же началось массовое использование стали машино- и станкостроением.
30ХГСА — расшифровка марки стали
Сталь 30ХГСА относится к группе легированных сталей. Состав ее регламентируется ГОСТом 4543-71, согласно которому каждая буква и цифра обозначает определенное содержание определенных химических элементов:
- Цифра 30 означает содержание углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость.
- Х – хром (0,8-1,1%) повышает закаливаемость, коррозионную стойкость и жаропрочность сплава. Положительно влияет на сопротивление абразивному износу.
- Г – марганец (0,8-1,1%) удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки. Повышает качество поверхности. Помимо этого, способствует увеличению сталью пластичности и свариваемости.
- С – кремний также как марганец является сильным раскислителем. Повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке.
- Буква «А» расшифровывается как улучшенная. Это означает, что сталь прошла закалку с высоким отпуском. Особенности проведения закалки заключаются в нагреве стали до температуры 870 ºС и в последующем быстром охлаждении в масле или воде. Таким образом, происходит трансформация внутренней структуры, что способствует повышению механических характеристик 30ХГСА в 2,9 раза. Закалочные напряжения снимаются высоким отпуском: нагревом до 540-560 ºС. Помимо снятия напряжения, параллельно происходит увеличение упругих свойств.
- Сера (до 0,25%) и фосфор (до 0,25%) относятся к категории вредных примесей. Размеры их молекул слишком большие по сравнению со всеми вышеперечисленными элементами. Встраиваясь в кристаллическую сетку стали, сера и фосфор снижают ее устойчивость, тем самым снижая прочность сплава.
- Также в составе 30ХГСА имеется некоторый процент меди и никеля. Но их содержание настолько мало, что они не оказывают влияния на характеристики стали.
30ХГСА – это российское обозначение марки стали.
Стандарты
Название | Код | Стандарты |
Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ОСТ 1 90223-76, TУ 14-1-5414-2001, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-658-73, TУ 14-1-950-74, TУ 1-9-30-82, TУ 14-1-3238-81, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3238-2006, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-1-5228-93, TУ 14-136-367-2008 |
Листы и полосы | В33 | ГОСТ 11268-76, ГОСТ 11269-76, TУ 14-105-490-86, TУ 14-1-1409-75, TУ 14-1-1699-76, TУ 14-1-1904-76, TУ 14-1-1994-76, TУ 14-1-2360-78, TУ 14-1-4013-85, TУ 14-1-4118-86, TУ 14-229-276-88, TУ 14-1-4118-2004 |
Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Листы и полосы | В23 | ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006 |
Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004 |
Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 19277-73, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 23270-89, ГОСТ 24950-81, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8731-87, ГОСТ Р 53383-2009, TУ 14-3-1140-82, TУ 14-3-271-74, TУ 14-3-674-78, TУ 14-3-675-78, TУ 14-3-531-76, TУ 14-3-473-76, TУ 14-159-241-93, TУ 14-3-957-80, TУ 14-3-1654-89 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 14-13-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-1563-75, TУ 14-1-1672-76, TУ 14-1-1687-76, TУ 14-1-3716-84, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-4992-91, TУ 14-1-4797-90, TУ 1-92-156-90 |
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка | В05 | TУ 14-1-4816-90 |
Ленты | В34 | TУ 14-4-1152-81 |
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая | В72 | TУ 14-4-385-73 |
30ХГСА
Общие сведения |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 11269-76. Лист тонкий ГОСТ 11268-76. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 13663-68, ГОСТ 9567-75. |
Назначение |
Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах. |
Химический состав
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.90-1.20 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Марганец (Mn) | 0.80-1.10 |
Никель (Ni), не более | 0.30 |
Фосфор (P), не более | 0.025 |
Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | HRC э |
Пруток. Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло. | ||||||||
25 | 830 | 1080 | 10 | 45 | 49 | |||
Поковки. Закалка. Отпуск. | ||||||||
КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 | |
КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 | |
КП 540 | <100 | 540 | 685 | 15 | 45 | 59 | 223-262 | |
КП 590 | <100 | 590 | 735 | 14 | 45 | 59 | 235-277 | |
КП 590 | 100-300 | 590 | 735 | 13 | 40 | 49 | 235-277 | |
КП 640 | <100 | 640 | 785 | 13 | 42 | 59 | 248-293 | |
КП 675 | <100 | 675 | 835 | 13 | 42 | 59 | 262-311 | |
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух. | ||||||||
30 | 1270 | 1470 | 7 | 40 | 43-51 | |||
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло. | ||||||||
60 | 690 | 880 | 9 | 45 | 59 | 225 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 |
Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. | |||||
300 | 820 | 980 | 11 | 50 | 127 |
400 | 780 | 900 | 16 | 69 | 98 |
500 | 640 | 690 | 21 | 84 | 78 |
550 | 490 | 540 | 27 | 84 | 64 |
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,0013 1/с | |||||
700 | 175 | 59 | 51 | ||
800 | 85 | 62 | 75 | ||
900 | 53 | 84 | 90 | ||
1000 | 37 | 71 | 90 | ||
1100 | 21 | 59 | 90 | ||
1200 | 10 | 85 | 90 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB |
Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде. | ||||||
200 | 1570 | 1700 | 11 | 44 | 88 | 487 |
300 | 1520 | 1630 | 11 | 54 | 69 | 470 |
400 | 1320 | 1420 | 12 | 56 | 49 | 412 |
500 | 1140 | 1220 | 15 | 56 | 78 | 362 |
600 | 940 | 1040 | 19 | 62 | 137 | 300 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 |
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода. | |||||
30 | 880 | 1000 | 12 | 50 | 69 |
50 | 760 | 880 | 12 | 50 | 69 |
80 | 740 | 860 | 14 | 50 | 78 |
120 | 670 | 820 | 14 | 50 | 78 |
160 | 590 | 740 | 14 | 50 | 78 |
200 | 530 | 720 | 14 | 45 | 59 |
240 | 490 | 710 | 14 | 45 | 59 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях на воздухе, 51-100 мм — в ящиках. |
Свариваемость |
ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка, КТС без ограничений. |
Обрабатываемость резанием |
В горячекатаном состоянии при НВ 207-217 и s B = 710 МПа K u тв.спл. = 0.85, K u б.ст. = 0.75. |
Склонность к отпускной способности |
склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 760 |
Ac3 | 830 |
Ar3 | 705 |
Ar1 | 670 |
Mn | 352 |
Ударная вязкость
Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 | -80 |
Закалка 880 С, масло. Отпуск 580-600 С. бв = 1000 МПа. | 69 | 55 | 41 | 35 | 23 |
Предел выносливости
s -1 , МПа | t -1 , МПа | n | s B , МПа | Термообработка, состояние стали |
490 | 1666 | 1Е+7 | 1670 | |
372 | 882 | 1Е+7 | 880 | |
470 | 1Е+6 | 1080 | ||
696 | Закалка 870 С. Отпуск 200 С | |||
637 | Закалка 870 С. Отпуск 400 С |
Прокаливаемость
Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
50.5-55 | 49-54 | 47.5-53 | 46-52.5 | 41.5-52 | 38-51 | 36-48.5 | 35.5-46.5 | 33-44.5 | 30-43 |
Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
50 | 60-91 | 34-60 | 38-43 |
90 | 40-68 | 18-40 | 43-48 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 215 | 211 | 203 | 196 | 184 | 173 | 164 | 143 | 125 | |
Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7830 | 7800 | 7760 | 7730 | 7700 | 7670 | |||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 38 | 38 | 37 | 37 | 36 | 34 | 33 | 31 | 30 | |
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 210 | |||||||||
Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.7 | 12.3 | 12.9 | 13.4 | 13.7 | 14.0 | 14.3 | 12.9 | ||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 496 | 504 | 512 | 533 | 554 | 584 | 622 | 693 |
neva-stal.ru
Типы применения
Благодаря всем вышеперечисленным характеристикам 30ХГСА имеет огромное практическое применение для разных отраслей промышленности:
- В строительстве из 30ХГСА делают крепеж, на который воздействует знакопеременный изгиб. Сюда относят анкерные болты, гайки, шпильки и прочее.
- До сих пор в авиастроении применяют как материал для изготовления расходных деталей самолетов: фланцы, валы и прочее.
- В машиностроении 30ХГСА нашла применение при производстве высокоответственных изделий, работающих в условиях переменных нагрузок: зубчатые передачи, шпиндели, валы, толкатели и т.д.
Сталь 30 – ударная вязкость, Дж/см2
Сортамент | Размеры – толщина, диаметр, мм | Режимы термообработки | Т, 0С | KCU при температурах |
-600С | -400С | +200С | ||
Заготовки | 60 | Закалка (вода) | 860 | |
Отпуск | 400 | 42 | 45 | 72 |
Т | r | R 109 | E 10-5 | l | a 106 | C |
Град | кг/м3 | Ом·м | МПа | Вт/(м·град) | 1/Град | Дж/ (кг·град) |
20 | 7850 | 2 | 52 | |||
100 | 1.96 | 51 | 12.1 | 470 | ||
200 | 1.91 | 49 | 12.9 | 483 | ||
300 | 1.85 | 46 | 13.6 | 546 | ||
400 | 43 | 14.2 | 563 | |||
500 | 39 | 14.7 | 764 | |||
600 | 1.64 | 36 | 15 | |||
700 | 32 | 15.2 |
Англия | Болгария | Германия | Евросоюз | Италия | Китай |
BS | BDS | DIN, WNr | EN | UNI | GB |
080M32 |
30
1.0528
C30 |
C30E |
Ck30 |
1.0528
1.1178 |
C30 |
C30E |
C30
C30E |
C30R |
30
ML25Mn |
ML30 |
Польша | Румыния | США | Франция | Чехия | Япония |
PN | STAS | — | AFNOR | CSN | JIS |
30 | |||||
30A | |||||
30rs |
OLC30
1030
G10300 |
M1031 |
C30E
FR32 |
XC32 |
12031
S28C
S30C |
S33C |
SWRCH30K |
SWRCH33K |
Сталь 30ХГСА
Профиль | Размер (мм) | НТД |
Круг | ТУ 14-1-950-86, ГОСТ 2590-2006 | |
Круг калиброванный | ТУ 14-1-950-86, ГОСТ 7417-75 |
Характеристики стали 30ХГСА
Технические и эксплуатационные характеристики деталей, а также химический состав материала представлены в специальном нормативном документе. Они регламентируются предписаниями ГОСТа 4543–71.
В составе сплава 8 элементов, основные из них: хром, марганец и кремний. Второстепенные:
- Углерод
- Никель
- Медь
- Сера
- Фосфор
Точное процентное соотношение всех составляющих представлено в таблице ниже и на диаграмме.
Расшифровка стали 30ХГСА
- 30 – количественная доля содержания углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость;
- Х – это марганец, удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки;
- Г – обозначает кремний, повышает пластичность, не снижая при этом прочность;
- С – обозначает кремний, повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке;
- А – обозначает , что сталь прошла закалку с высоким отпуском.
Преимущества стали 30ХГСА
- Высокая пластичность стали позволяет применять для ее обработки
- Повышенное значение прочности и устойчивости к ударным нагрузкам
- Упругие свойства стали также способствуют резанию: фрезерование, зенкерование
- Устойчива при работе в условиях переменных нагрузок
- Сталь сохраняет свои механические характеристики при температуре вплоть до 450 С
Применение стали 30ХГСА
- анкерные болты, гайки, шпильки
- в авиастроении для изготовления расходных деталей самолетов: фланцы, валы и прочее.
- при производстве высокоответственных изделий, работающих в условиях переменных нагрузок: зубчатые передачи, шпиндели, валы, толкатели
- валов и осей,
- лопаток компрессорных машин, эксплуатируемых при температуре до +200°С,
- зубчатых колес,
- корпусов обшивки,
- рычагов и толкателей,
- сварных конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках,
- фланцев,
- крепежных элементов, которые функционируют при низких температ
Свойства стали 30ХГСА
Термическая обработка таких веществ производится в два основных этапа. В первую очередь, деталь из подобного сплава закаливается в масле при температуре +880oC. Затем она отпускается в воде при показании термометра 540oC выше 0oC.
Начальная температура ковки материала +1240oC, конечная +800oC. Изделия с сечением до 50 мм охлаждаются на воздухе, свыше 51 мм проходят процедуру охлаждения в специальных ящиках.
Ac1 = 760o Твердость стали 30ХГСА по Бринеллю достигает 10 -1 = 229 МПа. Предел прочности наступают при температурах:
- Ac3(Acm) = 830o
- Ar3(Arcm) = 705o
- Ar1 = 670o
- Mn = 352o
Материал относится к ограниченно свариваемым. Для него доступны следующие способы сварки:
- ручная дуговая (РДС),
- аргонно-дуговая под флюсом и с газовой защитой (АДС),
- аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов (АрДС),
- электрошлаковая (ЭШС),
- контактно-точечная (КТС).
При этом рекомендуется предварительный подогрев и последующая термическая обработка. Подобных ограничений не существует только при контактно-точечной сварке.
Обрабатываемость материала резанием доступна в горячекатаном состоянии, при твердости сплава по Бринеллю от 207 до 217 единиц.
Сталь 30ХГСА не имеет склонности к отпускной хрупкости, однако при этом она является флокеночувствительным материалом.
Как и у любых среднелегированные сталей, к основному составу марки 30ХГСА добавляются примеси хрома, марганца, кремния, молибдена, никеля, вольфрама, углерода или ванадия. Пропорции этих элементов могут быть различные, однако их суммарное содержание не превышает 10%.
При помощи добавления или удаления из состава различных легирующих веществ стали придают те или иные свойства. Например, для повышения теплоустойчивости в составе стали уменьшают присутствие углерода, но при этом обязательно легируют повышенным количеством хрома.
Высокопрочные сплавы получают за счет термической обработки, повышения содержания углерода в составе и других легирующих элементов, которые улучшают прочность феррита и увеличивают прокаливаемость материала.
Сталь 30ХГСА: расшифровка, характеристики, применение и особенности
Сталь 30ХГСА разрабатывалась учеными Советского Союза для применения в отрасли авиационной промышленности. Системы управления, включая педали и другие механизмы самолетов, изготавливаемых после 50-х годов прошлого века, были сделаны исключительно из указанного сплава. Сталь 30ХГСА характеристики имела хорошие, что позволило существенно расширить область ее применения. Массово начали применять данный состав в машиностроении и при производстве станков.
- 30ХГСА расшифровка марки
- Сталь 30ХГСА: характеристики
- Применение
30ХГСА — сталь, относящаяся к легированным. Ее состав попадает под регламент ГОСТа 4543−71, из которого следует, что каждая из букв и цифр определяет количество элементов, входящих в сплав:
- 30 — значение содержания углерода (до 0,34%). Он способствует повышению твердости и прочности, но скажется на пластичности и свариваемости.
- Х — хром (около 1%). Для повышения закаливаемости, коррозионной стойкости и жаропрочности сплавов. Наблюдается положительная динамика относительно сопротивления абразивному износу.
- Г — марганец (не более 1,1%). Для удаления вредных серовых и кислородных примесей. Минимизация появления сколов и трещин в процессе работы. Поверхности становятся более качественными. Металл обретает пластичность, его легко сваривать.
- С — кремний. Это сильный раскислитель, наряду с марганцем. Увеличивает пластичность, не влияя при этом на показатель прочности. Материал становится восприимчивым к действию высоких температур.
- А — расшифровка улучшения. Значит, сталь закалили, применяя метод высокого отпуска. особенность закалки состоит в том, что металл быстро нагревают, пока температура не достигнет 870 градусов Цельсия, а потом резко охлаждают в обычной воде либо масляном растворе. Таким путем достигают значительного преобразования внутренней структуры, что повышает механические характеристики полученного сплава примерно в 2,9 раза. Закалочное напряжение снимает высокий отпуск: нагрев до 560 градусов. Вместе со снятием напряжения происходит увеличение такого свойства, как упругость.
- Сера и фосфор (до 0,25%). Элементы из категории «вредные примеси». Их молекулы значительно больше от всех вышеперечисленных компонентов. При прохождении в кристаллическую сетку, они уменьшат устойчивость стали, что приведет к снижению устойчивости всего сплава.
- В состав 30ХГСА входят медь и никель в незначительных количествах, которые не способны оказывать влияние на качественные характеристики стали.
Данное обозначение является отечественным. Есть несколько зарубежных аналогов:
- Польская 30HGSA;
- Чешская 14331;
- Болгарская 30ChGSA.
Сталь 30ХГСА: характеристики
Имеет характерный зеленый оттенок с плотностью 7850 кг/м3 и температурой плавления 1500 градусов Цельсия. Теплопроводность полностью зависит от температурных значений. Указанную марку от обычных сталей конструктивного назначения выделяет высокое значение прочности и устойчивость к ударной нагрузке. Такая сталь может разрушиться полностью при нагрузках, равных 980 МПа.
Высокие пластические свойства, речь идет об относительном удлинении (11%) и сужении (50%). Устойчивость и переменным нагрузкам. Показатель твердости — 50 единиц за шкалой Роквелла.
Механические характеристики остаются неизменными при постоянном воздействии температуры, не превышающей 400 градусов.
Сталь 30ХГСА неустойчива к коррозии. Длительный контакт с водой приведет к образованию ржавчины на поверхности сплава.
Для предотвращения коррозии используются специальные гальванические покрытия с хромом и цинком. Наносят их посредством метода электролиза.
Высокий уровень пластичности позволяет проводить дальнейшую обработку методами штамповки и ковки. Отличная упругость делает возможным резание. Имеется в виду проведение зенкерования, фрезерования и прочих работ. Чтобы поднять производительность, следует провести предварительный отжиг.
Данная марка отнесена ко второй группе свариваемости. Особенность проведения сварочных работ в том, что сталь 30 ХГСА обязательно прогревают до 250 градусов для сокращения вероятности образования трещин.
Применение
Вышеперечисленные характеристики дают возможность применять сплав в разных промышленных отраслях:
- В строительстве из него делают крепежи, на которые воздействуют знакопеременные изгибы.
- Даже современные авиастроители используют сплав как материал для изготовления расходных элементов: фланцов, валов и прочих.
- В машиностроительном деле производятся высококачественные изделия, работающие при постоянных переменных нагрузках.
Стоимость зависит от качества и габаритов лома, а также от планируемых объемов поставки.