Марка: 30ХГСА (заменители: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА)
Класс: Сталь конструкционная легированная
| Использование в промышленности: 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. |
Термообработка: Закалка 880oC, масло, Отпуск 540oC, вода
Температура ковки, °С: начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 51-100 мм - в ящиках.
Твердость материала: HB 10 -1 = 229 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 760 , Ac3(Acm) = 830 , Ar3(Arcm) = 705 , Ar1 = 670 , Mn = 352
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 207-217 и σв=710 МПа, К υ тв. спл=0,85 и Кυ б.ст=0,75
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 30ХГСА |
| ГОСТ |
Состояние поставки, режим термообработки |
Сечение, мм |
КП |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (кДж / м2) |
HB (HRCэ), не более |
| ГОСТ 4543-71 |
Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 540 °С, вода или масло |
25 |
|
830 |
1080 |
10 |
45 |
49 |
|
| ГОСТ 8479-70 |
Поковки. Закалка. Отпуск |
До 100
100-300
До 100
До 100
100-300
До 100
До 100 |
490
490
540
590
590
640
675 |
490
490
540
590
590
640
675 |
655
655
685
735
735
785
835 |
16
13
15
14
13
13
13 |
45
40
45
45
40
42
42 |
59
54
59
59
49
59
59 |
212-248
212-248
223-262
235-277
235-277
248-293
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 стали 30ХГСА в зависимости от сечения |
| Сечение, мм |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (кДж / м2) |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода |
30
50
80
120
160
200
240 |
880
760
740
670
590
530
490 |
1000
880
860
820
740
720
710 |
12
12
14
14
14
14
14 |
50
50
50
50
50
45
45 |
69
69
78
78
78
59
59 |
| Механические свойства стали 30ХГСА в зависимости от температуры отпуска |
| Температура отпуска, °С |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (кДж / м2) |
| Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде. |
200
300
400
500
600 |
1570
1520
1320
1140
940 |
1700
1630
1420
1220
1040 |
11
11
12
15
19 |
44
54
56
56
62 |
487
470
412
362
300 |
| Механические свойства стали 30ХГСА при повышенных температурах |
| Температура испытаний, °С |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (кДж / м2) |
| Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С |
300
400
500
550 |
820
780
640
490 |
980
900
690
540 |
11
16
21
27 |
50
69
84
84 |
127
98
78
64 |
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформормации 0,0013 |
700
800
900
1000
1100
1200 |
|
175
85
53
37
21
10 |
59
62
84
71
59
85 |
51
75
90
90
90
90 |
|
| Предел выносливости стали 30ХГСА |
| σ-1, МПА |
J-1, МПА |
n |
Термообработка |
490
372
470
696
637 |
1666
882
|
107
107
106
|
σв=1670 МПа
σв=880 МПа
σв=1080 МПа
Закалка 870 °С. Отпуск 200 °С
Закалка 870 °С. Отпуск 400 °С |
| σ4001/100=160 МПа, σ400200=588 МПа, σ5001/100=54 МПа, σ450200=451 МП, σ4001/200=176 МПа, σ500200=255 МПа, σ5001/200=59 МП, σ550200=118 МПа |
| Ударная вязкость стали 30ХГСА KCU, (Дж/см2) |
| Т= +20 °С |
Т= -20 °С |
Т= -40 °С |
Т= -60 °С |
Т= -80 °С |
Термообработка |
| 69 |
55 |
41 |
35 |
23 |
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 580-600 °С.
σв=1000 МПа |
| Прокаливаемость стали 20Х (ГОСТ 4543-71) |
| Расстояние от торца, мм |
Примечание |
| 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 |
Твердость для полос прокаливаемости, HRCэ |
| Количество мартенсита, % |
Критическая твердость, HRCэ |
Критический диаметр в воде, мм |
Критический диаметр в масле, мм |
50
90 |
38-43
43-48 |
60-91
40-68 |
34-60
18-40 |
| Физические свойства стали 30ХГСА |
| T (Град) |
E 10- 5 (МПа) |
a 10 6 (1/Град) |
l (Вт/(м·град)) |
r (кг/м3) |
C (Дж/(кг·град)) |
R 10 9 (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 |
|
Состав и свойства стали марки 30ХГСА и среднелегированных сталей: среднелегированные стали комплексно легируют кремнием, марганцем, хромом, молибденом, никелем, ванадием, вольфрамом в различных сочетаниях и количествах при суммарном их содержании 2,5-10%. В сварных конструкциях используют среднелегированные конструкционные и теплоустойчивые стали, поставляемые по ГОСТ 4543-71 и специальным техническим условиям.
Среднелегированные конструкционные стали (30ХГСА, 30ХГСНА) содержат повышенное количество углерода (до 0,35 - 0,5%) и легированы обычно такими элементами, как кремний, марганец, хром в количестве до 1,2%, часто в сочетании с никелем (1,5-3%). Для теплоустойчивых сталей (20ХНМФ, 25ХЗНМФ и др.) характерно более низкое содержание углерода (как правило, до 0,28%) и обязательное легирование повышенными количествами хрома (до 2-5%) для обеспечения жаропрочности. Дополнительно такие стали обычно легируют молибденом, а также ванадием или вольфрамом и ниобием.
Высокие прочностные свойства среднелегированных сталей (σв=600-2000 МН/м2) достигаются за счет повышенных содержаний углерода и легирующих элементов, увеличивающих прокаливаемость стали и прочность феррита, а также применения термообработки - нормализации или закалки с последующим низким или высоким отпуском. Большинство среднелегированных сталей для сварных конструкций относится к перлитному классу. Применяют и высокопрочные стали с временным сопротивлением до 1700 МН/м2 (170 кгс/мм2), подвергаемые закалке на мартенсит с последующим низким отпуском при 423-573 К (150-300° С), например . Высокая прочность среднелегированных сталей сочетается с повышенными специальными свойствами при достаточном уровне пластичности и стойкости против хрупкого разрушения. Это сочетание свойств среднелегированных конструкционных и теплоустойчивых сталей обусловливает применение их в конструкциях особо ответственного назначения, работающих в тяжелых условиях в энергомашиностроении, тяжелом и химическом машиностроении, самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности.
