Легированная сталь 30ХГСА

Технология сварки низколегированных сталей (часть1)

Наиболее часто с помощью электрошлаковой сварки изготовляют конструкции из низколегированных сталей марок 30ХГСА, 15ХМА, 16ГНМ и 09Г2ДТ (сталь М).

Электрошлаковая сварка стали 30ХГСА в отличие от обычной дуговой сварки под флюсом не вызывает особых затруднений. Металл шва, выполненного электрошлаковой сваркой, несмотря на повышенное содержание в этой стали углерода и кремния, стоек против образования трещин.

При электрошлаковой сварке стали 30ХГСА исключается образование в околошовной зоне закалочных структур, которые способствуют образованию трещин. Твердость стали 30ХГСА в околошовной зоне не превышает 300 НВ.

До сих пор с применением электрошлаковой сварки изготовлялись конструкции из стали 30ХГСА толщиной 30 и 70 мм. Сваривают такую сталь одним или двумя неподвижными (неподвижна их ось) электродными проволоками диаметром 3 мм. При этом применяется режим сварки, приведенный в табл. 98.

Таблица 98. Режим электрошлаковой сварки стали 30ХГСА толщиной 30 и 70 мм.

Толщина металла, мм Количество электродов, шт. Ток, А Напряжение сварки, В Глубина шлаковой ванны, мм «Сухой» вылет электрода, мм Зазор между свариваемыми кромками, мм
30 1 475—550 36—38 35—45 35—40 20—22
70 2 400—450 34—36 40—45 35—40 20—22

Сварка выполняется электродной проволокой Св-10ГСМТ или Св-18ХМА (ГОСТ 2246) под флюсом АН-22 или АН-8М. Указанный режим и сварочные материалы обеспечивают получение качественного сварного соединения с требуемыми механическими свойствами металла шва и околошовной зоны.

После термической обработки сварного соединения, состоящей из закалки в масле с температуры 880—910°С и последующего отпуска при температуре 510—550°С, механические свойства металла шва и околошовной зоны не уступают механическим свойствам свариваемого металла (табл. 99).

www.prosvarky.ru

Применение стали 40 хн

Высокая прочность и коррозионная стойкость предопределяют основную область применения материала марки 40хн – это производство деталей и элементов, эксплуатирующихся в условиях вибраций и повышенных динамических нагрузок. Такими деталями являются валы, оси, шатуны, муфты, ниппели (применяемые, в том числе и в нефтепроводах). Кроме того, сталь 40хн идет на изготовление болтов, зубчатых колес, шпинделей, валков прокатных станков и штоков гидроцилиндров. Другими словами, такой сплав идеален для изготовления деталей, от материала которых требуется повышенная прочность и вязкость. Отметим, что оптимальные эксплуатационные характеристики сплава 40хн достигаются при толщине металла в изделии не более 120 мм.

Термическая обработка металла

Для повышения эксплуатационных качеств рассматриваемого металла довольно часто проводится термическая обработка. Ее особенностями можно назвать нижеприведенную информацию:

  • Обработка может проводиться в обычной среде или в газовой, а также в вакууме. При выборе учитывается то, какие следует достигнуть эксплуатационные качества по завершении термической обработки.
  • Температура плавления находится в пределах 900 градусов Цельсия, что делает металл хорошо обрабатываемым.
  • Охлаждение может проходить в воде, масле или соляной ванне. От выбранного метода охлаждения зависит то, какого качества будет заготовка после прохождения термической обработки. Охлаждение в обычной воде приводит к образованию различных дефектов, которые существенно усложняют дальнейшую механическую обработку.

За счет термической обработки существенно повышается твердость поверхности и прочность структуры, но снижается пластичность, повышается хрупкость. Кроме этого, может проводиться ковка при температуре 1280 градусов Цельсия с последующим охлаждением на открытом воздухе или в воде.

В большинстве случаев термическая обработка проводится в качестве промежуточной операции, так как после закалки могут образовываться окалины и другие дефекты. Лишь при применении сложных технологий закалки можно снизить вероятность образования дефектов.

Альтернативой подобного сплава можно назвать сталь 25 или сталь 35, которые также обладают сходными эксплуатационными качествами. Подобные металлы имеют практически идентичное применение.

Сталь марки 30ХГСА

В составе высококачественной стали марки 30ХГСА находится 0,3% углерода, марганца и кремнения менее 1,5 %. В совокупности легирующих элементов менее 3%, поэтому она является низколегированной. Сортамент марки 30ХГСА включает калиброванный и шлифованный прутки, кованые заготовки, тонкие и толстые листы, полосы, трубы.

Изначально марку использовали для нужд авиации, но со временем она стала пользоваться большим спросом в машиностроении. Марка 30ХГСА подвергается закалке и отпуску, что позволяет создавать такие высокопрочные детали, как фланцы, толкатели, лопатки, колеса, валы (работающие при высоких температурах). В качестве сварки марки 30ХГСА могут быть использованы следующие виды: дуговая, аргонодуговая, электрошлаковая.

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 более0.30
Марганец (Mn)0.80-1.10
Никель (Ni), не более0.30
Фосфор (P), не более0.025
Хром (Cr)0.80-1.10
Сера (S), не более0.025

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs 0,2 , МПаs B , МПаd 5 , %y , %KCU, Дж/м 2HBHRC э
Пруток. Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло.
258301080104549
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 490<100490655164559212-248
КП 490100-300490655134054212-248
КП 540<100540685154559223-262
КП 590<100590735144559235-277
КП 590100-300590735134049235-277
КП 640<100640785134259248-293
КП 675<100675835134259262-311
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух.
301270147074043-51
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло.
6069088094559225

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cs 0,2 , МПаs B , МПаd 5 , %y , %KCU, Дж/м 2
Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С.
3008209801150127
400780900166998
500640690218478
550490540278464
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,0013 1/с
7001755951
800856275
900538490
1000377190
1100215990
1200108590

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °Сs 0,2 , МПаs B , МПаd 5 , %y , %KCU, Дж/м 2HB
Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде.
20015701700114488487
30015201630115469470
40013201420125649412
50011401220155678362
60094010401962137300

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, ммs 0,2 , МПаs B , МПаd 5 , %y , %KCU, Дж/м 2
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода.
308801000125069
50760880125069
80740860145078
120670820145078
160590740145078
200530720144559
240490710144559

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
Ac1760
Ac3830
Ar3705
Ar1670
Mn352

Ударная вязкость

Состояние поставки, термообработка+20-20-40-60-80
Закалка 880 С, масло. Отпуск 580-600 С. бв = 1000 МПа.6955413523

Предел выносливости

s -1 , МПаt -1 , МПаns B , МПаТермообработка, состояние стали
49016661Е+71670
3728821Е+7880
4701Е+61080
696Закалка 870 С. Отпуск 200 С
637Закалка 870 С. Отпуск 400 С

Прокаливаемость

Расстояние от торца, мм / HRC э
1.534.5691215182124
50.5-5549-5447.5-5346-52.541.5-5238-5136-48.535.5-46.533-44.530-43
Кол-во мартенсита, %Крит.диам. в воде, ммКрит.диам. в масле, ммКрит. твердость, HRCэ
5060-9134-6038-43
9040-6818-4043-48

Физические свойства

Температура испытания, °С20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа215211203196184173164143125
Плотность, pn, кг/см37850783078007760773077007670
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)383837373634333130
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)210
Температура испытания, °С20- 10020- 20020- 30020- 40020- 50020- 60020- 70020- 80020- 90020- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)11.712.312.913.413.714.014.312.9
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))496504512533554584622693

neva-stal.ru

Разработка и производство сварочных материалов

Номенклатурный ряд сварочных материалов, выпускаемых СЗСМ, регулярно расширяется. В исследовательском отделе проходит испытания сырьё для производства готовой продукции, исследуются новые компоненты, что позволяет использовать в процессе производства сырьё и компоненты исключительно с качественными характеристиками.

В начале 2011 года на Судиславском заводе сварочных материалов введен в эксплуатацию новый цех по производству сварочной проволоки мощностью 6000 тонн в год.

Основными видами выпускаемой сварочной проволоки являются:

  • Омедненная и полированная, со специальным графитовым покрытием, проволока Ø 0,8 — 1,6 мм для сварки в среде инертных газов;
  • Омедненная сварочная проволока различных марок сталей Ø 2,0 -5,0 мм для сварки под флюсом.

Сварочная омедненная проволока изготавливается на оборудовании производства фирм Koch (Германия) и WWM (Италия).

Подробнее о комплексе оборудования

Применение

Из стали 40Х в основном изготавливают детали, испытывающие высокую нагрузку и требующие улучшенных показателей прочности. Детали чаще всего изготавливаются цельными, так как данная марка, как мы уже писали выше, сложно поддается сварке. В большинстве своем из нее производят вращающиеся части механизмов: втулки, оси, валы, шпиндели, шестерни, рейки и тому подобное.

Сталь применяется в машиностроении, при изготовлении крепежных элементов для автомобильных и ж/д мостов, эксплуатируемых в условиях низких температур. В режущих инструментах из нее изготавливаются части конструкции, не соприкасающиеся с разрезаемым материалом.

Кроме того, из данной хромистой стали изготавливают толстостенные трубы со сварным швом.

Резка

Исходные данные Обрабатываемость резанием Ku
Состояние HB, МПа sB, МПа твердый сплав быстрорежущая сталь
нормализованное ≤229 750 0,8 0,6

Сталь 40ХН – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний Марганец Медь Никель Сера Углерод Фосфор Хром
0,17–0,37 0,5–0,8 0,3 1–1,4 0,035 0,36–0,44 0,035 0,45–0,75

Материал 40ХН – механические свойства

Сортамент ГОСТ Размеры – толщина, диаметр Режим термообработки t KCU y d5 sT
мм кДж/м2 % % МПа МПа
Пруток 4543–71 25 Закалка 690 45 11 785 980
Отпуск

Свойства в зависимости от сечения

Предел выносливости Сечение KCU s0,2 НВ
N t-1 s-1
МПа МПа мм кДж/м2 МПа МПа
294 490 60 59 784 980 300–320
274 441 100 49 686 882 270–300
235 392 300 39 568 784 200–240
107 314–392 790 197

Ударная вязкость, Дж/см2

Размеры – толщина, диаметр, мм Термообработка KCU при температурах
-600С -400С -200С +200С
Образцы 200х30 Закалка 80 93 116 115
Отпуск

Марка 40ХН – физические свойства

t r R 109 E 10-5 l a 106 C
кг/м3 Ом·м МПа Вт/(м·град) 1/Град Дж/ (кг·град)
20 7820 2
100 7800 44 11.8
200 7770 43 12.3
300 7740 41 13.4
400 7700 39 14
500 37

Сталь 40ХН – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Австралия Англия Болгария Германия Китай Румыния
AS BS BDS DIN, WNr GB STAS
3140
3140H

640M40

40ChN

1.5710

1.5711
36NiCr6
40NiCr6

40CrNi

40CrNi12

40CrNi12q
США Франция Чехия Швеция Япония
AFNOR CSN SS JIS
3135
3140H
G31400

35NC6

16240

2530

SNC236

Материал 40ХН – область применения

Сталь марки 40ХН используют в машиностроении для изготовления нагружаемых динамическими/ вибрационными нагрузками ответственных деталей с повышенными требованиями к прочности/ вязкости.

Тяжёлая форма

Если относительно лёгкой формы схемы довольно единодушны, то дальше наступают разночтения: следующие стадии называют и «средней тяжести», и «тяжёлой», упоминают довольно разные сценарии. На наш взгляд, правильнее в целом выделить тяжёлую форму (в противопоставление лёгкой) и отдельно сказать о некоторых экстремальных проявлениях.

1 день — примерно то же, что и при лёгкой форме, но температура выше (часто больше 38 градусов) и достаточно часто наступают слабость и боль в мышцах.

2-3 день — кашель, потеря обоняния и слуха, проблемы с ЖКТ — всё это довольно часто происходит вместе.

4-7 день — здесь начинает проявляться принципиальное отличие от лёгкой формы (раньше тяжёлое течение можно заподозрить, разве что если температура практически не опускается ниже 38 градусов). Тяжёлая форма характеризуется главной опасностью коронавируса — атакой на органы дыхания, лёгкие. Именно в этот период, как правило, приходят ощутимые проблемы с дыханием: одышка, сдавленность в груди, экстремальная слабость, вызванная уже не общим состоянием, а невозможностью нормально набрать кислород.

Одним словом, начинается коронавирусная пневмония. Дальше борьба уже ведётся именно с ней, заниматься самолечением в данном случае категорически не рекомендуется.

При пневмонии заболевание протекает заметно дольше. Основная часть пациентов начинает идти на поправку на 12-14 день. Полное же выздоровление наступает на 21-30 день.

Маркировка и расшифровка легированных сталей

Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения — обозначаются буквами русского алфавита.

   Обозначения и расшифровка букв легирующих элементов сталей

А – азот ( указывается в середине марки) Б – ниобий В – вольфрам Г – марганец Д – медь Е – селен К – кобальт М – молибден Н – никель П – фосфор Р – бор С – кремний Т – титан Ф – ванадий Х – хром Ц – цирконий Ю – алюминий Ч – редкоземельные

   Легированные конструкционные стали

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначением элемента, показывает его содержание в процентах, если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %. Сталь 30Х2М. В указанной марке стали содержится около 0,30 % углерода, 2% хрома, менее 1% молибдена.

   Легированные инструментальные стали

В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается, далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания.

   Нестандартные обозначения сталей

— Быстрорежущие инструментальные стали расшифровываются следующим образом

Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость), далее число, указывающее содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Содержание углерода более 1%. Во всех быстрорежущий сталях содержится около 4% хрома, поэтому он не указывается. Если стали содержат легирующие элемент, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента. Сталь Р6М5 В указанной стали содержание вольфрама – 6 %, молибдена – 5 %.

— Шарикоподшипниковые стали

Ш – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента. Содержание углерода более 1 %. Сталь ШХ6, сталь ШХ15ГС. В указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 % хрома.

Буква «А» в конце марки обозначает высококачественную сталь (30ХГСА), в середине марки – азот, в начале марки – сталь автоматная (А35Г2). Особо высококачественная сталь обозначается буквами Ш, ВД, ВИ, ПД и т.д. в конце наименования марки, где ВД обозначает, что сталь или сплав получен вакуумно-дуговым переплавом, Ш — электрошлаковым переплавом, ВИ — методом вакуумно-индукционной выплавки, ПД — плазменно-дуговым и т.д. Высоколегированные стали сложного состава иногда обозначают по порядковому номеру разработки и освоения на заводе (ЭИ, ЭП – «Электоросталь»).

https://www.dcpt.ru

Сталь 30 хгса характеристики

Легирование сталей проводится для того, чтобы повысить их эксплуатационные качества. Примером можно назвать сталь 30ХГСА, свойства которой существенно выше, если сравнивать с обычными углеродистыми металлами.

Особенности во многом зависят от концентрации легирующих элементов и их типа. Рассматриваемая марка получила распространение по причине высокой коррозионной стойкости, которая достигается за счет включения в состав большого количества хрома.

Рассмотрим особенности этого сплава подробнее.

Термообработка сплава 30ХГСА

Для улучшения эксплуатационных характеристик получаемых изделий проводится термическая обработка, за счет чего происходит повышение прочности и твердости. Для стали 30ХГСА применяется следующая термообработка:

  1. Закалка направлена на изменение качеств поверхностного слоя. Рекомендуется проводить закалку стали при температуре 880 градусов Цельсия. Охлаждение проводится в масле, что позволяет исключить вероятность появления поверхностных и структурных деформаций.
  2. Закалка предусматривает перестроение кристаллической решетки. Подобный процесс становится причиной появления внутренних напряжений, которые в дальнейшем приводят к появлению структурных трещин. Отпуск при температуре 540 градусов Цельсия позволяет решить подобную проблему. Низкая температура нагрева позволяет в качестве охлаждающей среды применять воду.
  3. Ковка улучшает структуру материала. Вначале процесса заготовка нагревается до температуры 1240 градусов Цельсия. Охлаждение проводится на открытом воздухе или в другой среде – все зависит от того, какого размера заготовка.

Для улучшения качеств материала могут применять самое различное оборудование. Особенности химического состава определяет то, что обработка заготовок проводится при применении специального оборудования.

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.

Расшифровка марки

Химический составсплава задается ГОСТом 4543-71, который определяет содержание основных легирующих добавок, указанных в маркировке. Расшифровка марки стали 30ХГСАуказывает на то, что она принадлежит к классу среднелегированных сплавов. Первые две цифры слева направо обозначают концентрацию углерода, необходимого для придания твердостиметаллу. Одновременно углерод снижает пластичность стали, поэтому его содержание не превышает 0,28-0,34%.

За цифрами следуют буквы, указывающие на главные легирующие элементы, концентрация которых колеблется в пределах 1%:

  • хром добавляют для повышения коррозионной устойчивости и жаропрочности стали;
  • марганец и кремний – сильные раскислители, они также увеличивают пластичность и снижают опасность растрескивания сплава.

Буква «А», указанная в самом конце аббревиатуры, свидетельствует о высоком качестве материала. Он содержит небольшие примеси меди и никеля, но их концентрация слишком мала, чтобы существенно влиять на свойства сплава. Примеси серы и фосфора снижают прочность металла путем встраивания в узлы кристаллической решетки. Полностью удалить эти примеси невозможно, однако их содержание минимально — не более 0,25%.

По ГОСТу данный сплав можно заменить аналогами:

  • 40ХФА;
  • 35ХМ;
  • 25ХГСА;
  • 40ХН;
  • 35ХГСА.

Среди зарубежных аналогов:

  • 14331 – Чехия;
  • 30ChGSA – Болгария;
  • 30HGSA, 30HGS – Польша.

Сортамент выпускаемой продукции состоит:

  • из труб разного диаметра;
  • кованых заготовок;
  • листов различной толщины;
  • сортового проката;
  • полосового железа;
  • калиброванных и шлифованных прутков.

Сортамент продукции

  • Трубы.
  • Заготовки кованые и поковка.
  • Полосовое железо.
  • Листы – толстые и тонкие.
  • Прокат – сортовой, фасонный.
  • Прутки калиброванные и шлифованные.

Процесс маркировки сталей легированного типа выполняется согласно принятым стандартам. Именно благодаря маркировке становится возможно точно и быстро установить химический состав сплава. В стали 30ХГСА, как и во многих других легированных сталях, присутствует углерод. Его присутствие обеспечивает сплав крепостью, но избыток углерода может, наоборот, повысить хрупкость сплава.

Кроме углерода характеристики данной стали определяет ряд других элементов. Основным химическим компонентом сплава, после углерода, можно назвать хром. Легирование хромом даёт стали коррозионную устойчивость, внешнюю привлекательность и длительный период службы. Кроме того, в качестве присадочных материалов к описываемому сплаву добавляется марганец и кремний. Благодаря этим элементам эксплуатационные характеристики материала существенно улучшаются. Купить сталь 30ХГСА с отличными техническими характеристиками вы всегда можете в нашей компании. Стандартные ГОСТы для данной стали – 4543-71 и 84-79 70.

Состав сплава

Химический состав любого сплава, в том числе и рассматриваемого нами, оказывает непосредственное влияние на его технические характеристики. В сталь 30ХГСА входят следующие основные элементы:

  • Углерод – 0,3%;
  • Хром, кремний и марганец – все по 1 %;
  • Медь и никель – около 0,3 %.

Помимо вышеперечисленных элементов в состав описываемого сплава входят в малых количествах (до 0,025%) сера и фосфор. Уровень содержания данных веществ должен тщательно контролироваться, так как их избыток ухудшает технические характеристики стали. Только у нас вы можете купить квадрат 30ХГСА с быстрой доставкой и по объективным расценкам!

Физические и химические свойства

У сплава 30ХГСА во многом схожие с другими среднелегированными сталями характеристики. Благодаря этому сплав получил довольно широкое распространение. В производстве особенно ценятся следующие его свойства:

  • плотность – 7850 кг/м 3 (зависит от температуры среды);
  • температура плавления – 1 500 ͦС;
  • устойчивость к ударной нагрузке (выдерживает до 980 МПа);
  • высокая степень пластичности;
  • не очень высокая коррозионная устойчивость;
  • способность переносить нагрузки переменного типа;
  • сохранение изначальных характеристик до 400 ͦС.

Сплав 30ХГСА хорошо поддаётся штамповке и ковке, так как термообработку он переносит без потери пластичности. Купить шестигранник 30ХГСА вы можете у нас прямо сейчас!

Области применения 30ХГСА

  • строительство (элементы крепежа);
  • авиастроение (расходный материал для фланцев и валов);
  • машиностроение (элементы, работающие под постоянными и переменными нагрузками).

Сталь 30ХГСА, аналоги которой 30ChGSA (Болгария) и 14331 (Чехия), производится нашим предприятием уже не первый год. Ждём ваших звонков и заказов!

Информация по наличию может быть не актуальной, актуальное наличие уточняйте у менеджера, или скачайте обновленный прайс

Классификация сталей по качеству.

Классификация сталей и сплавов производится по химическому составу, по качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей), по степени раскисления и характеру затвердевания .металла в изложнице, а также по назначению.

По химическому составу углеродистые стали различают в зависимости от содержания углерода на следующие группы:

• малоуглеродистые – менее 0,3% С;

• среднеуглеродистые – 0,3…0,7% С;

• высокоуглеродистые – более 0,7 %С.

В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом содержания легирующих элементов:

• низколегированные – менее 2,5%;

• среднелегированные – 2,5… 10%;

• высоколегированные – более 10%.

Легированные стали и сплавы делятся также на классы по структурному составу:

в отожженном состоянии – доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледвбуритный (карбидный), ферритный, аустенитный;

в нормализованном состоянии – перлитный, мартенситный и аустенитный. К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, к мартенситному – с более высоким и к аустенитному – с высоким содержанием легирующих элементов.

По качеству, то есть по условиям производства (способу производства и содержанию вредных примесей), стали и сплавы делятся на следующие группы:

сера,% фосфор,%

• обыкновенного качества (рядовые) менее 0,06 менее 0,07;

• качественные менее 0,04 менее 0,035;

• высококачественные менее 0,025 менее 0,025;

• особо высококачественные менее 0,015 менее 0,025.

Стали обыкновенного качества по химическому составу – углеродистые стали, содержащие до 0,6% С. Эти стали выплавляются в конвертерах с применением кислорода или в больших мартеновских печах.

Стали обыкновенного качества, являясь наиболее дешевыми, уступают по механическим свойствам сталям других классов, так как отличаются повышенными ликвацией (химической и структурной неоднородностью) и количеством неметаллических включений.

Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные. Они также выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более строгих требований к составу шихты, процессам плавки и разливки.

Стали обыкновенного качества и качественные по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице делятся на спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп). Каждый из этих сортов отличается содержанием кислорода, азота и водорода. Так в кипящих сталях содержится наибольшее количество этих элементов.

Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо высококачественные – в электропечах с электрошлаковым переплавом (ЭШП) или другими совершенными методами, что гарантирует повышенную чистоту по неметаллическим включениям и содержанию газов, а следовательно, улучшение механических свойств.

По назначению стали и сплавы классифицируются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами.

Характеристики

Твердость

Твердость стали 30ХГСА определяется по трем показателям:

  1. По шкале Роквелла — 45–50 единиц.
  2. По Бринеллю — HB 10-1 = 229 МПа.
  3. В состоянии плавки — HB 10-1 = 217 МПа.

Плотность

Сталь 30ХГСА имеет довольно высокую плотность — 7 850 кг/м3.

Важно! Показатель плотности стали — это непостоянная величина, которая может меняться в зависимости от температурного воздействия среды. С повышением температуры плотность стали понижается

Маркировка

При помощи марки стали также можно узнать способ раскисления металла. У этого вида стали специальные обозначения отсутствуют. Поэтому ее относят к спокойному виду. При этом способе раскисления кислород удален из сплава полностью.

Химический состав

Сталь 30ХГСА состоит из семи веществ:

  1. Железо (Fe) — 96,0 %. В чистом виде железо имеет очень низкую прочность, но в сочетании с углеродом можно получить очень прочный сплав.
  2. Углерод (C) —0,28–0,34 %. Углерод позволяет повысить прочность и твердость стали, а также снизить ее пластичность и свариваемость.
  3. Хром (Cr) — 0,8–1,1 %. Этот элемент повышает жаропрочность стали и ее закаливаемость, а также уберегает материал от абразивного износа.
  4. Марганец (Mn) — 0,8-1,1 %. При помощи марганца из стального сплава удаляются вредные примеси серы. Кроме того, элемент увеличивает пластичность и свариваемость стали, а также снижает риск образования трещин во время термообработки.
  5. Кремний (Si) — 1,0 %. Он является сильным раскислителем, благодаря чему повышается пластичность стали и не снижается ее прочность.
  6. Медь (Cu) и никель (Ni) — 0,03 %. Содержание этих веществ в сплаве мало. Поэтому они не оказывают значительного влияния на характеристики стали.
  7. Сера (S) и фосфор (P) — 0,025 %. Эти вещества имеют большие размеры молекул. Поэтому встраиваясь в кристаллическую сетку стали эти соединения снижают устойчивость сплава и снижают его прочность.

Предел прочности

Сталь 30ХГСА отличается повышенным значением прочности и высокой устойчивостью к ударным нагрузкам.

Предел кратковременной прочности стали при t=20ºС варьируется в пределах от 491 до 1080 МПа.

Температура эксплуатации


Механические свойства стали не изменяются при температуре до 400 ºС

Эксплуатация стали 30ХГСА при более высокой температуре не производится. Так как материал становится более пластичным и теряет свою твердость.

Механические свойства

Сталь 30ХГСА имеет высокие пластичные свойства (относительное удлинение 11 % и сужение 50 %) и повышенный предел выносливости (до 490 МПа).

Материал устойчив к ударным нагрузкам и может использоваться для работы в условиях переменных нагрузок.

Свариваемость


Сталь 30ХГСА относится ко второй группе свариваемости

Для сварки данной марки стали доступны четыре технологии:

  • ручная дуговая сварка;
  • автоматическая дуговая сварка;
  • аргонодуговая сварка под флюсом и газовой защитой;
  • электрошлаковая сварка.

Легированная сталь 30ХГСА

Легирование сталей проводится для того, чтобы повысить их эксплуатационные качества. Примером можно назвать сталь 30ХГСА, свойства которой существенно выше, если сравнивать с обычными углеродистыми металлами.

Особенности во многом зависят от концентрации легирующих элементов и их типа. Рассматриваемая марка получила распространение по причине высокой коррозионной стойкости, которая достигается за счет включения в состав большого количества хрома.

Рассмотрим особенности этого сплава подробнее.

Сталь 30хгса

30ХГСА: расшифровка марки

Маркировка легированных сталей проводится при применении определенных стандартов, которые позволяют быстро определить химический состав. Легированная сталь 30ХГСА, расшифровка которой указывает только на концентрацию основных элементов, обладает следующим составом:

  1. Все металлы конструкционной группы характеризуются тем, что в составе есть определенное количество углерода. В рассматриваемом случае показатель составляет 0,28-0,34%.
  2. Хром в этом случае является основным легирующим элементом. Слишком высокая концентрация этого химического элемента приводит к повышению коррозионной стойкости. Сталь 30ХГСА (ГОСТ 4543-71 применяется в качестве стандарта при маркировке) имеет концентрацию хрома около 1%.
  3. При легировании также применяются кремний и марганец. Эти элементы повышают основные эксплуатационные характеристики. Отсутствие цифр указывает на то, что этих элементов в составе не более 1%.

Труба бесшовная 30ХГСА

Сталь 30ХГСА, расшифровка которой не указывает на концентрацию вредных примесей, относится к классу среднелегированных сталей. Стоит учитывать, что зарубежные производители применяют иные стандарты при маркировке.

Скачать ГОСТ 4543-71

Химический состав

Во многом именно химический состав металла определяет его эксплуатационные характеристики. Марка стали 30ХГСА представлена сочетанием следующих элементов:

  1. Углерод (около 0,3%).
  2. Кремний и марганец, хром (около 1%).
  3. Никель и медь (не более 0,3%).

В состав включается фосфор и сера не менее 0,025%. Их концентрация строго контролируется по причине того, что высокая концентрация приводит к ухудшению основных качеств. Стоит учитывать, что аналог будет обладать схожим химическим составом.

Физические свойства

Ст 30ХГСА, характеристики которой свойственны многим среднелегированным сталям, получила широкое применение. Расширенную область применения можно связать с следующими качествами:

  1. При проведении инженерных расчетов учитывается плотность стали 30ХГСА, которая составляет 7850 кг/м3. Стоит учитывать, что подобный показатель может варьировать с большом диапазоне в зависимости от температуры окружающей среды.
  2. Температура плавления составляет 1500 градусов Цельсия. Этот показатель определяет сложности, которые возникают при литье, а также высокую устойчивость к воздействию температуры.
  3. Высокая прочность и устойчивость к ударной нагрузке также определяют широкое распространение стали. Структура разрушается только при воздействии ударной нагрузки 980 МПа.

Физические свойства 30хгса

Физические свойства учитываются при выборе наиболее подходящего сплава для изготовления деталей с учетом того, в каких именно условиях они будут эксплуатироваться.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий