72 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь 30 хгса характеристики

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.

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/м 3 . 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.

Технологические свойства

Сталь 30ХГСА (ГОСТ определяет диапазон некоторых свойств) может применяться при создании различных изделий и конструкций. При выборе этого металла следует учитывать:

  1. Коррозионная стойкость низкая. При длительном воздействии высокой влажности на поверхности может появится коррозия. Это качество следует учитывать при выборе легированной стали. В некоторых случаях коррозионная стойкость повышается за счет нанесения на поверхность гальванического покрытия, которое состоит из цинка и хрома. Для получения подобной поверхности применяется метод электролиза. Однако, создаваемый поверхностный слой характеризуется низкой устойчивостью к механическому воздействию – после повреждения незамедлительно появится коррозия.
  2. Высокая пластичность, так как относительное удлинение составляет 11%. Она также существенно расширяет область применения металла, так как многие детали должны выдерживать переменную нагрузку.
  3. Материал характеризуется высокой устойчивостью к переменным нагрузкам. Предел выносливости при испытании может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды.
  4. Показатель твердости по шкале Роквелла составляет 50 единиц.
  5. Механические свойства не изменяются при температуре до 400 градусов Цельсия. Эксплуатация при более высокой температуре не допускается, так как это приведет к повышению пластичности и снижению твердости поверхности.
  6. Сталь 30ХГСА, термообработка которой проводится для повышения твердости и снижения хрупкости, характеризуется пластичностью. Именно поэтому она может применяться при ковке или штамповке.
  7. Отличная упругость позволяет проводить обработку заготовок резанием. Именно поэтому заготовки поставляются для зенкерования, фрезерования или точения.

Для повышения производительности часто проводится отжиг. Рассматриваемая марка среднелегированных сталей относится ко второй группе по степени свариваемости. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев структуры, что снижает вероятность образования структурных трещин. Для обеспечения наиболее благоприятных условий зачастую заготовки нагревают до температуры 250 градусов Цельсия.

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.

Применение

Сталь 30ХГСА, применение которой связано с химическим составом и основными качествами, встречается в различных отраслях промышленности. Чаще всего легированная сталь используется в нижеприведенных случаях:

  1. В строительной области получили большое распространение крепежные элементы, которые эксплуатируются при переменных нагрузках. Невысокая коррозионная стойкость определяет то, что крепежные материалы могут использоваться только при защите устройства.
  2. В авиастроении используется сплав в качестве расходного материала при изготовлении валов, фланцев и прочих деталей. Стоит учитывать, что сплав не используют при создании ответственных элементов.
  3. В машиностроительной области применяется при создании элементов, которые работают при постоянных или переменных нагрузках.

Стоимость используемого сырья во многом зависит от того, какой лом использовался. В продаже встречаются зарубежные аналоги, к примеру, 14331 (Чехия) и 30ChGSA (Болгария). Их химический состав и основные качества во многом схожи.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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.
Читать еще:  Куда засыпать лимонную кислоту в стиральной машине

30ХГСА – это российское обозначение марки стали.

Аналоги

Существует следующие зарубежные аналоги:

  • Польша 30HGSA.
  • Болгария 30ChGSA.
  • Чехия 14331.

Физические свойства

Особенностью 30ХГСА является наличие характерного зеленого оттенка. Плотность 7850 кгм3. Температура плавления около 1500 ºС.

Теплопроводность находится в пределах 30-38 Втм К в зависимости от значения температуры. Коэффициент линейного расширения в среднем составляет 12,2 106 1град. Электросопротивление 210 мкОм мм.

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.

Химические свойства

Маркировка 30ХГСА не относится к категории коррозионностойких материалов. Под влиянием водной среды на поверхности сплава начинает проступать ржавчина.

Коррозионностойкость повышают путем использования специальных гальванических покрытий на основе хрома и цинка. Нанесение их осуществляется методом электролиза.

Технологические свойства

Высокая пластичность стали позволяет применять для ее обработки штамповку и ковку.

Упругие свойства стали также способствуют резанию: фрезерование, зенкерование и прочее. Для увеличения производительности данного процесса сталь предварительно отжигают.

30ХГСА относится ко 2-ой группе свариваемости. Особенности проведения сварки заключаются в необходимости прогрева стали до 250 ºС, что позволяет снизить вероятность образования трещин. При соблюдении данных условий сварные швы способны выдерживать нагрузку от 300 до 490 МПа в зависимости от типа нагрузки.

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.

Содержание такого легирующего элемента как хром повышает стоимость 30ХГСА на рынке вторичного металла. Цена килограмма стального лома составляет 40-50 рублей. Это выше, чем у обычной углеродистой стали, но ниже чем у нержавейки. Более точное значение стоимости зависит от таких факторов как:

  • Качество поверхности лома.
  • Объем поставки.
  • Габариты лома.

Оцените статью:

Характеристики и применение стали 30ХГСА

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

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. Главная 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.

Особенности конструкционных легированных сталей 20ХГНМ; 25ХГСА; 30ХГСН2А; 30ХГСА; 30ХМА

Конструкционные легированные стали – сплавы, в состав которых входят определенные химические элементы (например, марганец, кремний и вольфрам). Эти элементы добавляют с целью воздействия на структуру и придания необходимых физических и химических свойств изделиям. Такие сплавы незаменимы во многих областях промышленности, в частности, строительстве и машиностроении. Машиностроительные стали используют для изготовления различных конструктивных деталей. Их основное отличие заключается в том, что они в обязательном порядке подвергаются термической обработке. Строительные стали чаще всего используют при получении сварных металлоконструкций, они не подвергаются термической обработке.

Качество и характеристики стали напрямую зависят от добавленных в нее легирующих элементов. Хром и марганец придают ей повышенную твердость (например, марка 30ХГСН2А ), совокупность хрома и молибдена благотворно влияют на устойчивость к коррозии (например, марка 20ХГНМ ), хром и кремний отвечают за приобретение прочности (например, марка 25ХГСА ). Любая марка стали становится более устойчивой к влиянию со стороны окружающей среды, если содержание в ней хрома более 10%. Нержавеющими считаются те стали, в которых содержится хрома 12%. Как правило, в легированных конструкционных изделиях, хрома не более 3%.

По своей структуре стали разделяют на следующие классы: ферритный, бейнитный, мартенситный, аустенитный, перлитный и карбидный. В соответствии с численностью легирующих элементов в сплаве, специалисты различают следующие разновидности изделий: низколегированная (менее 3%, например, марка 30ХМА ), высоколегированная (более 10%), среднелегированная (3-10%, например, марка 25ХГСА ). По химическому составу и техническим характеристикам, различают качественные, высококачественные и особовысококачественные стали.

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.

Читать еще:  Что такое профиль в строительстве

Буквы, указанные в комбинации, свидетельствуют о содержании конкретного легирующего элемента. Чаще всего встречаются:

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 марки 20ХГНМ

Хромомарганцовоникелевая сталь с молибденом марки 20ХГНМ характеризуется содержанием 0,2% углерода и менее 1,5% марганца, никеля и молибдена. В общей сложности количество легирующих элементов приблизительно равно 4%, что свидетельствует об отношении этой марки к категории среднелегированных сталей.

В качестве термической обработке марки 20ХГНМ применяют закалку (при 860oC) и отпуск (при 150 — 180oC). Процесс закалки основан на перекристаллизации стали при нагреве до температуры выше критической. Отпуск всегда проводят после закалки, для того чтобы повысить вязкость и уменьшить остаточные напряжения. Марку 20ХГНМ используют для производства деталей, которые подвергаются высоким вибрационным и динамическим нагрузкам. Основные механические свойства стали 20ХГНМ : ударная вязкость – 590 кДж/м2, предел кратковременной прочности – 1180-1570 Мпа, предел текучести для остаточной деформации – 930 Мпа.

Сталь марки 25ХГСА

Хромокремнемарганцовая сталь марки 25ХГСА является высококачественной, она содержит 0,25% углерода, менее 1,5% марганца и кремния. В совокупности легирующих элементов менее 3%, поэтому она является низколегированной. К ее отличительным технологичным свойствам относится склонность к отпускной хрупкости и поражению флокенами. В качестве термической обработки прибегают к закалке (при 890oC) и отпуску (при 600oC).

Вид поставки марки 25ХГСА – сортовой прокат. В соответствии с ГОСТ выпускают: толстый лист (ГОСТ 11269-76), калиброванный пруток (ГОСТ 8560-78), полосы (ГОСТ 103-2006), серебрянка (ГОСТ 14955-77). В промышленности марку 25ХГСА используют для изготовления штампованных и сварных деталей, например, червяков, штоков или валов.

Сталь марки 30ХГСН2А

В стали марки 30ХГСН2А содержится 0,3% углерода, менее 1,5% марганца и кремния, около 2% никеля. В совокупности численность химических добавок приблизительно 5%, что говорит об отношении стали к категории среднелегированных. В конце маркировки стоит буква «А», что указывает на то, что сталь высококачественная. Свариваемость данной стали плохая (относится к трудносвариваемым изделиям).

Специфика термообработки марки 30ХГСН2А напрямую зависит от вида поставки: для толстых листов применяют закалку и отпуск, а для тонких листов – нормализацию. Нормализация заключается в нагреве сплава с дальнейшим охлаждением. Благодаря этому значительно повышаются механические свойства изделия (вязкость и пластичность). В промышленности марку 30ХГСН2А активно применяют для изготовления фланцев, валиков, шерстней и многих других тяжелонагруженных деталей, работающих под давлением при температурном режиме от -65 до 450оС.

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.

Сталь марки 30ХМА

В жаропрочной хромомолибденовой стали марки 30ХМА содержится 0,3% углерода и менее 1,5% молибдена. Всего легирующих элементов не более 2%, поэтому сталь является низколегированной. Основным достоинством марки 30ХМА является отсутствие склонности к отпускной хрупкости. Для обработки используют закалку и отпуск. Сталь марки 30ХМА применяют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах (около 400оС), например, фланцев или валов.

Смотрите про другие марки легированных сталей в этой статье

Технические характеристики стали 30ХГСА, особенности и применение

Эта марка стали относится к категории «конструкционная легированная». Изначально сталь 30хгса предназначалась для авиастроения, но благодаря своим отличным характеристикам нашла более широкое применение. У нее имеется и другое название (по входящим в состав химическим элементам-добавкам) – «хромансил» (хром + марганец + кремний).

Сортамент продукции

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

Обозначение

Первая позиция – число. Характеризует процентное содержание углерода (в сотых долях, следовательно, 0,3%). В соответствие с принятой классификацией данная сталь относится к среднелегированным.

Вторая – буквы. Соответствуют названиям легирующих добавок. Отсутствие после этой группы цифр свидетельствует о том, что их содержание в стали – не более 1%.

Третья позиция – литера (в данном случае «А»). Означает, что данная марка считается высококачественной.

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.

Как недостаток данной продукции специалисты отмечают ее незначительную «прокаливаемость» (2,5 – 4 см), а также некоторую чувствительность к хрупкости.

Применение

  • Сварные конструкции.
  • Каркасные обшивки, цельные корпуса.
  • Элементы крепежа.
  • Лопасти вентиляторов.
  • Оси, рычаги, валы и многое другое.

Разновидностей изделий из этого металла более чем достаточно, поэтому перечисление всех ГОСТ, которые регламентируют тех/условия на те или иные образцы, займет много места. Достаточно отметить такие документы – №№ 4543, 2591 – 1971; 11268, 11269, 103 – 1976; 14955 – 1977; 10702 – 1978 и ряд других. В качестве аналогов данной стали в пример можно привести продукцию 25 (35)ХГСА, 40 ФХА (ХН) и 35ХМ.

Стоимость

Цена 1 кг листовой продукции – от 50 рублей (розничная). «Опт» обойдется примерно на 5 руб/кг дешевле.

Читают сейчас:

Современная дамасская сталь или булатная сталь: что лучше использовать для ножей

Области применения, основные характеристики и свойства титана и его сплавов

Как сделать металлический стеллаж своими руками — пошаговая инструкция и чертежи

2 комментария

Легированная сталь, в которую добавляется марганец, становится более пластичной и менее хрупкой. Хочу заметить, что в годы Второй Мировой главные залежи марганца, доступные для фашистской Германии, находились в восточной Европе. И танки Панцерваффе (особенно Тигры) были лучшими в мире.

Когда же у Третьего Рейха закончились запасы марганца (в связи с тем, что Советские войска освободили марганцевые рудники), то сталь, применяемая для производства Королевских Тигров, стала очень хрупкой, а сами танки стали значительно уязвимее. Снаряды, которые до этого не могли пробить броню «Тигров», с лёгкостью «крошили» не только боковые стенки немецких танков, но даже пробивали лобовую броню. И это всё из-за того, что у фашистов не было марганца! Вот что значит небольшое добавление данного металла в сталь. От марганца зависит «живучесть» бронированной военной техники.

Приглашаем заказать на сайте прокат и поковки 30ХГСА отличного качества на сайте www.smcspb.ru

За короткой и сухой аббревиатурой 30ХГСА скрывается очень многое. Если говорить в двух словах, то сочетание букв и цифр 30ХГСА означает одну из марок среднелегированной конструкционной стали. А еще 30ХГСА означает одно из многочисленных достижений отечественной науки. В сокращении 30ХГСА скрыта и ледяная ярость истребителя в воздушной атаке, и неумолимый гул бомбардировщика над головой врага, и безмятежный полет гражданского лайнера в мирное время.

Читать еще:  Как проверить переменный резистор мультиметром

Мы неспроста акцентируем внимание на самолетах — хотя сейчас конструкционная сталь 30ХГСА применяется в различных областях (таких как машиностроение), изначально сплав 30ХГСА был создан именно для нужд авиации. Поэтому далее в качестве примеров практического использования 30ХГСА мы будем ссылаться преимущественно на авиационный опыт ее применения.

Начать рассказ о 30ХГСА следует с истории появления этой марки. Сталь 30ХГСА была разработана коллективом советских ученых в ВИАМ (Всероссийский Институт Авиационных Материалов) в начале Великой Отечественной Войны. Главную роль в создании 30ХГСА сыграли И. И. Сидорин и Г.В. Акимов. Значение этого события трудно переоценить – ведь появление 30ХГСА было открытием в области создания металлов. Тем самым СССР обогнал конкурирующие США, как минимум, на несколько лет – у них в самолетостроении использовалась хромомолибденовая сталь, которая уступает стали 30ХГСА по многим характеристикам.

В дальнейшем созданная нашими учеными конструкционная сталь 30ХГСА обеспечила преимущество советской авиации, и в определенной степени 30ХГСА способствовала победе в войне с Германией. В настоящее время 30ХГСА используется в мирных целях и испытывает неизменный интерес гражданских потребителей благодаря своим замечательным характеристикам, о которых мы более подробно расскажем ниже. Кстати, сталь 30ХГСА имеет и другое, более благозвучное название – «хромансиль». Это тоже сокращение, образованное от названий легирующих эту сталь металлов (хром и Manganum — марганец, Silicium — кремний).

Строго говоря, сейчас хромансиль – это ряд марок, помимо 30ХГСА это еще, например, такая разновидность как 20ХГСА, 35ХГСА и так далее. Однако под названием «хромансиль» сталь 30ХГСА подразумевалась изначально, да и сейчас в специализированных изданиях типа пособий по материаловедению в большинстве случаев 30ХГСА и хромансиль означают одно и то же. Потому мы в дальнейшем будем описывать особенности стали 30ХГСА (в том числе и согласно данным о хромансиле).

Приступая к подробному описанию 30ХГСА и ее технических характеристик, следует для начала расшифровать саму аббревиатуру, а также указать на то, к какому типу относится сталь 30ХГСА по принятой в металловедении классификации. Хромансиль или 30ХГСА принадлежит к классу легированной стали, или, если точнее, среднелегированной конструкционной стали. Что такое легированная сталь? Это такой тип стали, в состав которой введены легирующие элементы. Это делается для улучшения технических характеристик обычной стали.

Существуют различные легирующие элементы, и при легировании они могут сочетаться в различных вариациях, а также применяться в определенном процентном соотношении, которое в итоге определяет тип стали. В аббревиатурах легирующие элементы имеют буквенное обозначение, соответственно, в сокращении 30ХГСА Х означает «хром», Г – марганец, С – кремний. Цифра вначале говорит о том, насколько легирована сталь, в случае с 30ХГСА это соотношение в сотых долях процента.

Если в составе легированной стали находится до 2,5% легирующих элементов, то такую сталь относят к низколегированной стали, от 2,5 до 10% — к среднелегированной, а ту, где их более 10 процентов – к высоколегированной. Сталь марки 30ХГСА относится, как мы уже упоминали, к среднелегированной. Также стоит отметить и то, что легированную сталь делят по качеству на три категории, и буква «А» на конце аббревиатуры 30ХГСА говорит о том, что 30ХГСА принадлежит к категории высококачественной стали (а, если, например, после легирующих элементов не стоит никакой буквы, то это просто качественная сталь).

Если же говорить подробнее о легирующих элементах и о том, как они влияют на характеристики легированной стали, то касательно стали 30ХГСА можно упомянуть, что, например, хром повышает твердость и устойчивость 30ХГСА к коррозии, марганец также увеличивает твердость, и, кроме того, способствует устойчивости к ударным нагрузкам и износоустойчивости, а кремний повышает показатель ударной вязкости и температурный запас вязкости. Хромансиль 30ХГСА относится к классу так называемой конструкционной стали, а именно, к легированной конструкционной стали.

Конструкционная сталь применяется в различных областях машиностроения, а касательно легированной стали следует отметить, что она относится к специальным видам стали, так как превосходит обычную углеродистую сталь. Конструкционная сталь 30ХГСА применяется, например, в самолетостроении для создании деталей, которые предполагается использовать на ответственных участках, то есть там, где возможна высокая нагрузка и неблагоприятные условия: это крепежные детали, работающие при низких температурах, сварные конструкции, испытывающие знакопеременные нагрузки и так далее.

Помимо всего прочего, немаловажно и то обстоятельство, что конструкционная легированная сталь 30ХГСА представляет собой улучшаемую сталь, то есть 30ХГСА проходит улучшение – закалку и высокий отпуск при температуре 550-660 градусов Цельсия. Поэтому 30ХГСА используется в создании улучшаемых деталей. Помимо упомянутых выше авиационных деталей, в машиностроении это также лопатки компрессорных машин, эксплуатируемые при температуре до 400° С, различные валы, оси, различные корпуса обшивки и многое другое. В настоящее время 30ХГСА изготавливается в различных вариантах.

Если перечислить выпускаемые в настоящее время виды продукции из хромансиля, то это, согласно ГОСТ, следующие: 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.

Что касается химического состава, то сталь 30ХГСА содержит в себе легирующие элементы: кремний, марганец, хром (в количестве примерно одного процента), при этом содержание углерода в 30ХГСА равно

0,30 процента, а серы – не более 0,025 %. В качестве конкретного примера можно привести состав 30ХГСА для авиационных листов и труб: наличие углерода: 0,28—0,35°/о, хрома: 0,8 —1,10°/о Марганца:0,8 —1,1°/о, кремния: 0,9 —1,2%.

Каковы же основные преимущества 30ХГСА перед другими марками стали? Специалисты в большинстве случае указывают на то, что 30ХГСА обладает высокой прочностью, отличными показателями касательно ударной вязкости, выносливости. Также 30ХГСА отличается хорошей свариваемостью (о сварке 30ХГСА ниже будет написано подробнее). При всех своих замечательных свойствах сталь 30ХГСА стоит сравнительно недорого, так как не содержит дефицитных легирующих элементов.

Интересующимся подробными сведениями относительно технических характеристик стали марки 30ХГСА мы можем посоветовать обратиться к специализированной литературе, например, к книге Н.И. Манина «Выносливость стали хромансиль 30ХГСА» или справочникам по материаловедению, где приводятся данные об испытаниях марки 30ХГСА и других подвидов хромансиля. В рамках же данного текста мы укажем лишь на следующий аспект характеристик 30ХГСА — прочность.

Сталь 30ХГСА после прохождения низкотемпературной термомеханической обработки получает предел прочности (сопротивление разрыву) до 2800 МПа. Такой параметр у 30ХГСА как ударная вязкость увеличивается в два раза сравнительно с термической обработкой, проведенной обычным образом. Этот результат достигается потому, что, благодаря выделению углерода из аустенита при деформации подвижность дислокаций внутри кристаллов мартенсита облегчается. Этот процесс по обработке легированной стали 30ХГСА в итоге увеличивает ее пластичность.

В конце обзорного текста о 30ХГСА хотелось бы указать на некоторые особенности сварки стали 30ХГСА оптимальным образом. Прежде всего, специалисты советуют до начала самой сварки 30ХГСА провести предварительный подогрев материалов из 30ХГСА до 250-300 градусов Цельсия, а после сварки осуществить медленное охлаждение. Это очень важно, так как сталь 30ХГСА чувствительна к резкому охлаждению при сваривании – в результате могут появиться трещины. Поэтому, закончив сварку хромансиля, следует отводить горелку медленно, при этом подогревая металл вокруг места сварки на расстоянии примерно 20-40 мм.

Также, не позднее чем через 8 часов после сварки 30ХГСА нужно подвергнуть сварные узлы закалке и высокому отпуску – закалка 30ХГСА осуществляется с нагревом до 880 градусов Цельсия, и впоследствии изделие из 30ХГСА охлаждается в масле при температуре от 20 до 50 градусов. Отпуск проводится путем нагрева изделия из 30ХГСА до 400-600 градусов и дальнейшего его охлаждения в горячей воде. Саму же сварку 30ХГСА необходимо проводить быстро, не задерживая пламя горелки на одном месте, чтобы избежать выгорания легирующих добавок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector