Сталь 30ХГСА
| Марка | 30ХГСА |
| Заменитель: | 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | 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 в % материала 30ХГСА
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.28 -0.34 | 0.9 - 1.2 | 0.8 - 1.1 | до 0.3 | до 0.025 | до 0.025 | 0.8 - 1.1 | до 0.3 |
Температура критических точек материала 30ХГСА.
| Ac1 =760, Ac3(Acm) =830, Ar3(Arcm) =705, Ar1 =670, Mn =352 |
Механические свойства при Т=20oС материала 30ХГСА .
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Пруток |
Ж 25 |
| 1080 | 830 | 10 | 45 | 490 | Закалка880oC, масло,Отпуск540oC, вода, |
Лист отожжен. |
|
| 500-750 | 14 |
|
| Твердостьматериала 30ХГСА после отжига , | HB 10 -1 = 229 МПа |
Физические свойства материала 30ХГСА .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.15 | 38 | 7850 | 210 | ||
| 100 | 2.11 | 11.7 | 38 | 7830 | 496 | |
| 200 | 2.03 | 12.3 | 37 | 7800 | 504 | |
| 300 | 1.96 | 12.9 | 37 | 7760 | 512 | |
| 400 | 1.84 | 13.4 | 36 | 7730 | 533 | |
| 500 | 1.73 | 13.7 | 34 | 7700 | 554 | |
| 600 | 1.64 | 14 | 33 | 7670 | 584 | |
| 700 | 1.43 | 14.3 | 31 | 622 | ||
| 800 | 1.25 | 12.9 | 30 | 693 | ||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
Технологические свойства материала 30ХГСА .
| Свариваемость: | ограниченно свариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
s в | - Предел кратковременной прочности, [МПа] |
s T | - Предел пропорциональности(предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d 5 | - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
| Физические свойства : | |
| T | - Температура,при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения(диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
l | - Коэффициент теплопроводности(теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | - Плотность материала, [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
В мире металлов и сплавов огромное количество буквенно-цифровых обозначений скрывают за собой уникальные свойства и характеристики, которые обуславливают их применение в различных отраслях промышленности. Одним из таких обозначений является 30ХГСА, под которым скрывается специального назначения легированная конструкционная сталь.
Сталь 30ХГСА – особенная при своей универсальности, обладает хорошим сочетанием высокой прочности и достаточной пластичности. Ее сфера применения крайне обширна и варьируется от автомобилестроения до производства специализированного строительного оборудования.
Одно из главных преимуществ этого металла – относительно низкая стоимость по сравнению с его высокими операционными характеристиками. С помощью специальной термообработки можно значительно улучшить его механические свойства.
Но давайте более подробно разберем, что такое сталь 30ХГСА, ее свойства, применение и особенности производства.
Химический состав
Сталь 30ХГСА относится к классу легированных строительных сталей. Химический состав этого материала включает в себя несколько основных элементов:
- Углерод (C) - составляет от 0.28% до 0.34% от общего содержания элементов. Углерод способствует увеличению прочности стали, но при большом его содержании сталь становится хрупкой.
- Кремний (Si) - cодержится в количестве от 0.9% до 1.2%. Этот элемент способствует увеличению твердости стали.
- Марганец (Mn) - его объем составляет от 0.8% до 1.1%. Марганец повышает прочность и износостойкость стали.
- Серебро (Ni) - содержится в малом количестве, не более 0.3%, но имеет значительное влияние на механические свойства стали.
- Являясь легированной сталью, 30ХГСА содержит и такие элементы как хром (Cr) от 1.0% до 1.3%, а также небольшое количество алюминия (Al), кремния (Si), ванадия (V) и молибдена (Mo).
Химический состав стали 30ХГСА отличает ее высокой прочностью и твердостью, что позволяет использовать данный материал в различных областях промышленности.
Механические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Предел прочности | 1560 МПа |
| Предел текучести | 1280 МПа |
| Удлинение | 9 % |
| Относительное сужение | 40 % |
| Ударная вязкость | 78 кДж/м2 |
| Твердость по Бринеллю | 269 HB |
Важно отметить, что указанные свойства стали 30ХГСА могут незначительно варьироваться в зависимости от режима термической обработки и химического состава конкретной партии стали.
Применение
Сталь 30ХГСА обладает высокой прочностью и жесткостью, а также хорошими свойствами свариваемости и обрабатываемости. Благодаря этим характеристикам её активно используют в машиностроении и автомобильной промышленности.
Особую распространенность нашла данная сталь в авиационной отрасли. Её используют для создания деталей двигателей, начиная от валов и заканчивая ходовыми головками и втулками. К тому же 30ХГСА применяют при изготовлении деталей шасси.
В автомобильной промышленности сталь 30ХГСА ценят за её высокую износостойкость. Из неё изготавливают коленвалы, шатуны, головки цилиндров и другие детали, подверженные высоким нагрузкам.
В машиностроении и при производстве строительного оборудования сталь 30ХГСА используется для производства валов, осях, зубчатых колес, болтов и гаек, способных выдерживать внушительные нагрузки.
Форма поставки
Сталь 30ХГСА поставляется в различных формах и состояниях. Из нее производят прутки, трубы, круги, листы, полосы и другие виды поковок. Рассмотрим основные виды поставки:
| Форма | Состояние |
|---|---|
| Прокат | Горячекатаный, холоднокатаный |
| Трубы | Бесшовные, электросварные |
| Круги | Отожженные, без термообработки |
| Листы | Нормализованные, улучшенные |
| Полосы | Термически обработанные, прокаленные |
Форма и состояние поставки зависит от требований заказчика и предполагаемого применения изделия. Все параметры же поставки должны соответствовать ГОСТам и стандартам качества.
Зарубежные аналоги
Существует множество зарубежных аналогов стали 30ХГСА, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики. Они различаются по химическому составу, механическим свойствам и температуре плавления. В следующей таблице представлены некоторые из них:
| Страна | Марка стали | Содержание элементов, % |
|---|---|---|
| США | 4140, G41400 | Углерод - 0.38-0.43%, Кремний - 0.15-0.35%, Марганец - 0.75-1.00%, Фосфор - макс. 0.03%, Сера - макс. 0.03 % |
| Германия | 1.7225, 1.7227 | Углерод – 0.26-0.34%, Кремний <= 0.40%, Марганец – 0.60-0.90%, Фосфор <= 0.025%, Сера <= 0.035% |
| Великобритания | 708M40, 709M40 | Углерод - 0.36-0.44%, Кремний - 0.10-0.40%, Марганец - 0.70-1.00%, Фосфор - макс. 0.05%, Сера - макс. 0.05% |
Важно помнить, что при выборе аналога стали 30ХГСА необходимо учитывать не только химический состав стали, но и область ее применения, условия эксплуатации и требуемые характеристики изделий.
