Технические характеристики стали 30ХГСА, особенности и применение - Домашний уют - журнал
Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
90 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристики и применение стали 30ХГСА

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
  • Сталь 30ХГСА: характеристики
  • Применение

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.

Аналоги

Существует следующие зарубежные аналоги:

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

Сталь 30ХГСА

ПрофильРазмер (мм)НТД
КругТУ 14-1-950-86, ГОСТ 2590-2006
Круг калиброванныйТУ 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.

Читать еще:  Корончатые сверла (кольцевые фрезы) с твердосплавными напайками, серия Hard-line

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.

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.

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.

Технологические свойства

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

  • 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.
  • Высокая пластичность, так как относительное удлинение составляет 11%. Она также существенно расширяет область применения металла, так как многие детали должны выдерживать переменную нагрузку.
  • Материал характеризуется высокой устойчивостью к переменным нагрузкам. Предел выносливости при испытании может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды.
  • Показатель твердости по шкале Роквелла составляет 50 единиц.
  • 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.
  • Сталь 30ХГСА, термообработка которой проводится для повышения твердости и снижения хрупкости, характеризуется пластичностью. Именно поэтому она может применяться при ковке или штамповке.
  • Отличная упругость позволяет проводить обработку заготовок резанием. Именно поэтому заготовки поставляются для зенкерования, фрезерования или точения.
Читать еще:  Производство и использование сплава меди и цинка

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.

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.

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.
Читать еще:  Основные нюансы и технология штамповки металла

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

Использование стали 30ХГСА, как мы уже сказали, определяется особенностями её химического состава. Поэтому, данный сплав можно встретить в самых разных областях современного производства. Наиболее часто эту сталь используют в следующих сферах:

  • 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

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
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector