Сталь 30х: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 22.06.2023 | 0 | Разное

Содержание

Марка стали 30Х характеристики расшифровка, свариваемость, химический состав по ГОСТ 4543

Содержание

  • 1 Стали заменители
  • 2 Иностранные аналоги
  • 3 Расшифровка стали 30Х
  • 4 Вид поставки
  • 5 Назначение
  • 6 Применение стали 30Х для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
  • 7 Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
  • 8 Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33259-2015)
  • 9 Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
  • 10 Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
  • 11 Температура критических точек, °С
  • 12 Механические свойства
  • 13 Механические свойства в зависимости от сечения
  • 14 Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
  • 15 Механические свойств при повышенных температурах
  • 16 Предел выносливости
  • 17 Ударная вязкость KCU
  • 18 Технологические свойства
  • 19 Свариваемость
  • 20 Прокаливаемость
  • 21 Узнать еще

Стали заменители

Сталь 30ХРА, 35Х, 35ХРА.

Иностранные аналоги

Германия DIN28Cr4
США (AISI, SAE, ASTM)5130

Расшифровка стали 30Х

Цифра 30 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,3%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.

Вид поставки

  • Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560—78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577—81, ГОСТ 19903—74.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

Оси, валики, рычаги, болты, гайки и другие некрупные детали.

Применение стали 30Х для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка сталиНД на поставкуТемпература рабочей среды (стенки), °СДополнительные указания по применению
30Х
ГОСТ 4543
Поковки ГОСТ
8479.
Сортовой прокат
ГОСТ 4543
От -40 до 450Для несварных узлов арматуры с
обязательным проведением
термообработки (закалка и высокий
отпуск) при температуре рабочей
среды (стенки) ниже минус 30°С до
минус 40°С

Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Допускается применять крепежные изделия из сталей марки 30Х при температурах ниже минус 40°С до минус 60°С, если при испытании на ударный изгиб образцов типа 11 по ГОСТ 9454 при рабочих отрицательных температурах ударная вязкость не будет ниже 300 кДж/м (3 кгс*м/см2 ) ни на одном из испытуемых образцов.

Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33259-2015)

Марка сталиСтандарт или
ТУ на материал
Параметры применения
Болты, шпилькиГайки
Температура рабочей среды, ºСРN, кгс/cм2, не болееТемпература рабочей среды, ºСPN, кгс/cм2, не более
30ХГОСТ 4543От –40 до 425PN 200От –40 до 425PN 200

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

СSiMnCrNiCuSP
не более
0,24-0,320,17-0,370,5-0,80,8-1,10,30 0,300,0350,035

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Марка сталиМассовая доля элементов, %
СSiMnCrNiMoAlTiVB
30Х0,24-0,320,17-0,370,50-0,800,80-1,10

Температура критических точек, °С

Ас1Ас3
740815

Механические свойства

ГОСТСостояние поставки, режим термообработкиСечение, ммКПσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HB, не более
не менее
ГОСТ 4543-77Пруток, закалка с 860 °С в масле, отпуск при 500 °С, охл. в воде или в масле25690880124569
ГОСТ 8479-70Поковка; закалка + отпускДо 100395395615174559187-229

Механические свойства в зависимости от сечения

120К6207202165206

Сечение, ммМесто вырезки образцаσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2
40К5107202266216
Ц4906802765196
80
К
5207202166206
Ц4806802862176
Ц4206802860167
160К4107201864206
Ц4206702761154

Примечание: Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 550 °С.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2
300540900115320
400560860135439
500
440
690187039
600490670177454

Примечание: Закалка с 800 °С в воде.

Механические свойств при повышенных температурах

tисп. °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2
3005707902565127
400510650217468
600450500147583

Примечание: Пруток диаметром 40 мм; закалка с 860 °С в масле; отпуск при 500 °С.

Предел выносливости

Характеристики прочностиσ-1, МПа τ-1, МПа
σв = 450 МПа σ0,2 = 690 МПа333240

Ударная вязкость KCU

ТермообработкаKCU, Дж/см2, при температуре, °С
+15-20-40-70
Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 200 °С, охл. в масле42343433

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Охлаждение замедленное.

Флокеночувствительность — чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — склонна.

Свариваемость

Сталь 30Х относится к ограниченно свариваемым. Способы сварки: РДС, ЭШС с подогревом и последующей термообработкой.

Прокаливаемость

Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм (закалка с 860°С)
1,634,367,5910,513,516,524
48-5444-5340-51,536,5-49,534-46,531-42,528,5-3925-3430,527

Примечание: Количество мартенсита 50 %; критический диаметр после закалки в масле равен 15-25 мм.

Сталь 30Х / Auremo

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп Вст4пс Ст0 ВСт2пс ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10пс 15К 18кп 20пс 35 55 05кп 08Ю 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (ст 10) 12К 15пс 20К 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0сВ 60С2 60С2ХА 50ХФА 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55ХГР 65 70С3А 55С2 60Г 60С2Н2А 65Г 70 75 ШХ15 ШХ15СГ ШХ4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14Г2АФ 15Г2АФДпс 17ГС 18Г2АФпс 09Г2 10Г2БД 10ХСНД 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14Г2 16Г2АФ 17Г1С 25Г2С 10Г2 14Х2ГМР 15ХФ 18Х2Н4МА 20Г 20Х2Н4А 20ХГР 20ХН2М (20ХНМ) 30Г 30ХГС 30ХН2МА 34ХН3М 35Х 38Х2Н3М 38ХА 38ХМА 3Х3М3Ф 40Х 40ХФА 45ХН 50Г2 12ХН2 15Х 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30ХН2МФА 33ХС 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40Г 40Х2Н2МА 40ХН 45Г 45ХН2МФА 50Х 12ХН2А 18ХГТ 20ХГНР 20ХН4ФА 25ХГТ 30Х 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35Г 36Х2Н2МФА 38Х2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40Г2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50ХН 12Х2Н4А 12ХН3А 15Г 18Х2Н4ВА 20Х 20ХН 20ХНР 30ХГТ 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2Н2МА 38ХН3МФА 40ХС 45Х 50Г

Описание

Сталь 30Х

Сталь 30Х: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 30Х.

Общие сведения стали 30Х

Заменитель марки
стали: 30ХРА, 35Х, 35ХРА.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543–71, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69, ГОСТ 10702–78. Калиброванный пруток ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78, ГОСТ 1051–73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77. Лист толстый ГОСТ 1577–81, ГОСТ 19903–74. Полоса ГОСТ 82–70, ГОСТ 103–76, ГОСТ 1577–81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1131–71.
Применение
для осей, валиков, рычагов, болтов, гаек и других некрупных деталей.

Химический состав стали 30Х

Химический элемент%
Кремний (Si)0. 17−0.37
Марганец (Mn)0.50−0.80
Медь (Cu), не более0.30
Никель (Ni), не более0.30
Сера (S), не более0.035
Углерод (C)0.24−0.32
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr)0.80−1.10

Механические свойства стали 30Х

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB
, МПа
δ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Пруток. Закалка 860 °C, масло. Отпуск 500 °C, вода или масло.25690880124569
Поковки. Закалка. Отпуск. КП 395<100395615174559
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°Cσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 40 мм. Закалка 860 °C, масло. Отпуск 500 °C.
3005707902565127
400510650217498
500450500147583
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска,°Сσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Закалка 800 °C, вода.
300540900115320
400560860135439
500440690187039
600490670177454
Механические свойства в зависимости от сечения
Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ4, %ψ, %KCU, Дж/м2
Закалка 850 °C, вода. Отпуск 550 °C.
Место вырезки образца — край405107202266216
Место вырезки образца — центр404906802765196
Место вырезки образца — край805207202166206
Место вырезки образца — центр804806802862176
Место вырезки образца — край1205207202165206
Место вырезки образца — центр1204206802860167
Место вырезки образца — край1604107201864206
Место вырезки образца — центр1604206702761154

Технологические свойства стали 30Х

Температура ковки
Начала 1250, конца 800. Охлаждение замедленное.
Свариваемость
сваривается ограниченно. РДС, ЭШС с подогревом и последующей термообработкой.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек стали 30Х

Критическая точка°С
Ac1740
Ac3815

Ударная вязкость стали 30Х

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка+15-20-40-70
Закалка 860 С, масло, отпуск 200 С, масло.42343433

Предел выносливости стали 30Х

σ-1, МПаτ-1, МПаσB, МПаσ0,2, МПа
333240690450

Прокаливаемость стали 30Х

Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRCэ
1.534.567.5910.513.516.524
48−5444−5340−51,536,5−49,534−46,531−42,528,5−3925−3430,527
Кол-во мартенсита, %Крит.диам. в масле, мм
5015−25

Физические свойства стали 30Х

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа208211 197 175    
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа83         
Плотность стали, pn, кг/м37820780077707740770076707630759076107506
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 474442393632292627
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)21025933041751763677893411061145
Температура испытания,°С20−10020−20020−30020−40020−50020−60020−70020−80020−90020−1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С)12.413.013.413.814.214.614.812.012.813.8
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С))482496513532555583620703687678

Источник: Марочник сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/30H.html

Cybertruck: Илон, вы ошибаетесь при формовании нержавеющей стали

Содержание

Холоднокатаная нержавеющая сталь » в качестве основного материала для полного «экзоскелета» всего автомобиля. Хотя детали всего кузова не ясны, Маск заявил, что толщина панелей составляет 3 мм и пуленепробиваемость составляет 9 мм.пистолет мм. Далее Маск также заявил, что новый нержавеющий сплав (разработанный Tesla для их ракеты-носителя) не может быть придан какой-либо форме, потому что « он сломает штамповочный пресс ».

« Мы смогли сделать обшивку из толстой сверхтвердой нержавеющей стали…..это действительно сложно….мы покажем вам, насколько прочным » Илон Маск

Cybertruck использует то, что Тесла называет « Сверхтвердая холоднокатаная нержавеющая сталь 30X». Предполагается, что этот материал превосходит нержавеющую сталь 304. Источник: Business Insider 9.0003

Возможно ли формование «твердой» нержавеющей стали?

Первая проблема, с которой сталкиваются инженеры по обработке листового металла в связи с этим утверждением, — это постоянное использование слова «жесткий». Правильным инженерным термином будет «сильный», а точнее, по прочности или пределу текучести. «Твердый» материал не обязательно является прочным, а «твердый» материал действительно может иметь более низкую прочность на растяжение, чем «мягкий». Дело в том, что слово «твердый» (или мягкий) — это неверный способ описать прочность материала.

Твердость, по сути, является отдельным свойством сама по себе и измеряется по шкале твердости, которая полностью отличается от прочности.

Конечно, Илон Маск является высококвалифицированным инженером и, вероятно, полностью осведомлен об этих инженерных фактах, и, возможно, просто соблюдает общепринятую отраслевую номенклатуру, точно так же, как не инженеры обменивают фунты на футы на футы на фунты, когда речь идет о крутящий момент (первое правильно, второе технически неправильно).

Итак, давайте отдадим Илону презумпцию невиновности в отношении неправильного использования слова «жесткий», с технической точки зрения.

« Причина, по которой Cybertruck настолько плоский, заключается в том, что вы не можете штамповать сверхтвердую сталь 30X, потому что она ломает штамповочный пресс ». Илон Маск

Ты уверен, Илон? Различные автомобильные компоненты десятилетиями штамповали из «обычной» нержавеющей стали. К ним относятся компоненты выхлопной системы (обычно из нержавеющей стали серии 400), а также некоторые косметические компоненты, такие как бамперы и аксессуары для вторичного рынка (обычно из нержавеющей стали серии 300).

Может ли новый SpaceX « Ultra-Hard 30X Холоднокатаная нержавеющая сталь ” быть настолько прочной (не твердой), что буквально сломает штамповочный пресс? Я так не думаю.

Почему это не сломает штамповочный пресс

«30X», скорее всего, относится к марке сплава нержавеющей стали серии 300, например: 304 является обычным. «X» в «30X», вероятно, обозначает новый сплав, разработанный SpaceX. Другая возможность заключается в том, что «30X» на самом деле означает 30 раз, например, новый сплав подвергается холодной прокатке 30 раз для упрочнения материала (также известного как «упрочнение») для улучшения его механических свойств. Неясно, какое значение является правильным, без участия Илона Маска или его инженеров SpaceX.

Как достигается формование нержавеющей стали

Давайте рассмотрим оба предположения.

Если новым материалом действительно является нержавеющая сталь серии 300, прошедшая холодную прокатку, то максимальная «польза», которую холодная прокатка может дать материалу, заключается в повышении его предела текучести почти до уровня его предела прочности на растяжение. Таким образом, в случае нержавеющей стали серии 300 типичные цифры выглядят так:

Типичные механические свойства для нержавеющей стали 304 – испытание на одноосное растяжение реального образца

Таким образом, мы видим, что предел текучести составляет около 275 МПа, а предел прочности при растяжении составляет около 611 МПа. Если бы материал подвергался холодной обработке для повышения его предела текучести, максимально возможная прочность составила бы 611 МПа. Холодная обработка или холодная прокатка не могут улучшить основной материал сверх его предела прочности на растяжение. Для этого потребуется провести значительный объем холодной обработки материала. Возможно, именно поэтому «30X» может относиться к холодной прокатке материала 30 раз, а не к сплаву серии 300.

В конце концов, это «новый» сплав нержавеющей стали, разработанный SpaceX, верно?

Таким образом, реальный вопрос (если вышеприведенные предположения верны), будет ли холоднокатаная нержавеющая сталь с YS = TS = 611 МПа ломаться на штамповочном прессе?

Ответ: Нет, при условии, что размер пресса соответствует размеру детали. Деталь выйдет из строя (расколется или треснет), а не пресс.

Деталь трескается или раскалывается во время операции формования, потому что материал, подвергнутый холодной обработке до предела прочности на растяжение, не имеет способности растягиваться или формироваться. Если материал подвергается холодной прокатке или подвергается максимальной обработке, любая дополнительная холодная обработка (т. е. формовка в прессе) выталкивает материал за предел прочности на растяжение, и он выходит из строя (трещины).

С помощью StampingSimulation эти две детали были успешно отформованы из нержавеющей стали 304. Требования к прессу составляли 150 тонн. Пресс не сломался. Результирующая прочность панели намного выше, чем у исходного материала, за счет холодной обработки при формовании.

Крупные автомобильные штамповочные прессы нередко имеют производительность в 1000 тонн. Даже 5000т. Этого достаточно для штамповки даже самых прочных материалов. Фактически, автомобильная промышленность уже штампует очень высокопрочные материалы, некоторые из которых имеют предел прочности на растяжение более 1200 МПа. При еще более высокой прочности нагрев используется для придания материалу ЛЮБОЙ прочности ЛЮБОЙ формы. Это уже обычная практика, хотя и обходится дороже.

В заключение

Итак, Илон ошибается насчет формовки нержавеющей стали. Кроме того, компания Elon выбрала нержавеющую сталь толщиной 3 мм, что ЗНАЧИТЕЛЬНО увеличивает требуемый тоннаж. Типичные панели автомобильной обшивки имеют толщину всего 0,65 мм, поэтому толщина 3 мм означает значительное увеличение массы материала и означает, что пресс должен быть во много раз больше, чтобы успешно штамповать более толстый материал толщиной 3 мм.

Следует задаться вопросом, будет ли дверь из высокопрочной стали толщиной 3 мм работать так же, как 3-мм «сверхтвердая нержавеющая сталь» при испытании кувалдой? Наверное, да, учитывая, что высокопрочная сталь при штамповке также подвергается холодной обработке и упрочнению точно так же, как и нержавеющая сталь холодной прокатки.

Таким образом, Илон должен был заявить, что «формирование полного экзоскелета с использованием нашей новой 3-миллиметровой сверхпрочной нержавеющей стали 30X сломает наш штамповочный пресс… поэтому мы решили не формировать и не формировать панели»

Умный маркетинг? ИЛИ гениальная инженерия?

Подробнее во второй части в следующем месяце…….

Тем временем, если у вас есть какие-либо вопросы о формовании листового металла или нержавеющей стали, позвоните нам.

Что такое сталь 30x? | Клуб Тесла Моторс

#1