Сталь 30хгс – 30

alexxlab | 20.02.2020 | 0 | Вопросы и ответы

расшифровка, характеристики, применение и особенности

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.

tokar.guru

Марочник стали и сплавов - Сталь конструкционная 30ХГС : химический состав и свойства



Марочник стали и сплавов - Сталь конструкционная 30ХГС : химический состав и свойства
На шаг назадВернуться в справочникНа главную
Материалы -> Сталь конструкционная легированная     ИЛИ     Материалы -> Сталь конструкционная-все марки
Марка30ХГС
Заменитель: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА
КлассификацияСталь конструкционная легированная
Применениеразличные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, тормозные ленты моторов, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали.

Химический состав в % материала 30ХГС

C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.28 - 0.350.9 - 1.20.8 - 1.1до   0.3до   0.035до   0.0350.8 - 1.1до   0.3

Температура критических точек материала 30ХГС.

Ac1 = 760 ,      Ac3(Acm) = 830 ,       Ar3(Arcm) = 705 ,       Ar1 = 670 ,       Mn = 352

Механические свойства при Т=20oС материала 30ХГС .

СортаментРазмерНапр.sв sT d5y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Сталь 40 930 8201251690Закалка 880oC, масло, Отпуск 600oC, вода,
Сталь 80 860 7301450780Закалка 880oC, масло, Отпуск 600oC, вода,
Лист отожжен.  500-750 14   
Пруток Ж 25 1080 8351045440Закалка 880oC, масло, Отпуск 540oC, вода,
    Твердость материала   30ХГС   после отжига ,       HB 10 -1 = 229   МПа

Физические свойства материала 30ХГС .

TE 10- 5a 10 6
lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.94     7850   210
100 1.85 12 37 7830 493  
200 1.73 12.5 41 7800 504  
300 1.69 12.9 38 7760 512  
400 1.66 13.2 37 7730 533  
500 1.56 13.6 36 7700 554  
600   13.9 35 7670 584  
700     34   622  
800     32   693  
TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала 30ХГС .

  Свариваемость: ограниченно свариваемая.
  Флокеночувствительность: чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Обозначения:

Механические свойства :
sв - Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y - Относительное сужение , [ % ]
KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E - Модуль упругости первого рода , [МПа]
a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20
o
- T ) , [1/Град]
l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r - Плотность материала , [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Источник: http://www.splav-kharkov.com/

acrossteel.ru

Применение стали 30ХГСА - Мирсал

В настоящее время 30ХГСА используется в мирных целях и испытывает неизменный интерес гражданских потребителей благодаря своим замечательным характеристикам. 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).

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

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.

Химический состав сплава 30ХГСА – это кремний, марганец и хром, количеством примерно одного процента каждый. А содержание углерода в 30ХГСА равно ~ 0,30 процента, серы ≤ 0,025 %. В качестве примера можно привести химический состав сплава 30ХГСА для авиационных листов и труб – наличие углерода: 0,28—0,35%, хрома: 0,8 —1,10%, Марганца:0,8 —1,1%, кремния: 0,9 —1,2%.

Основные преимущества сплава 30ХГСА перед другими марками стали заключаются в высокой прочности, отличных показателях ударной вязкости, выносливости. Также 30ХГСА отличается хорошей свариваемостью. При всех своих примечательных свойствах сталь 30ХГСА стоит сравнительно недорого, так как не содержит дефицитных легирующих элементов.

Для обозначения высокого качества стали в конце марки стали ставят букву А. Легированные стали производят только качественными, но и так же не редко высококачественными. Для обозначения марок легированных сталей в России принята система букв и цифр.

Для приобретения значительных механических свойств в деталях с сечениями больше 25 – 30 мм, используют легированные стали, обладающие большей прокаливаемостью, более мелким зерном, и меньшей критической скоростью закалки, отсюда, следовательно, меньшие закалочные напряжения и выше устойчивость против отпуска. Основное преимущество таких сталей перед углеродистыми конструкционными сталями это оптимальный комплекс механических свойств: выше прочность при сохранении вязкости и пластичности, а также ниже порог хладноломкости. Большинство легированных конструкционных сталей причисляется к перлитному классу.

При производстве легированных сталей очень часто придают значение стоимости легирующих элементов и их дефицитность.

Основными легирующими элементами в конструкционных сталях является:

Cr, содержание которого обычно составляет от 0,8 до 1,1%; Mn в сталях до 1,5%; Si от 0,9 до 1,2%; Mo от 0,15 до 0,45%; Ni от 1 до 4,5%. Общая сумма легирующих элементов не должна превышать 3 – 5%.

Выше перечисленные элементы, кроме Ni, увеличивают прочность стали, но понижают её пластичность и вязкость. Ni является исключением, он проявляет особенно положительное влияние на свойства стали, увеличивая её прочность, не понижая пластичность и вязкость. Также Ni снижает порог хладноломкости. Стали, которые содержат Ni, особенно ценны как конструкционный материал.

Наряду с названными элементами, в конструкционные стали для деталей машин или конструкций вводят около 0,1% ванадия, титана, ниобия и циркония. Эти элементы вводят для измельчения зерна. Введение бора в количестве 0,002 –0,003% увеличивает прокаливаемость стали.

Улучшаемые стали условно делят на несколько групп. Часто используют стали, легированные хромом, особенно это стали под марками 40Х, 45Х. Для повышения прокаливаемости в эти сплавы нередко добавляют B, например сталь 40ХР. Увеличение прокаливаемости в деталях с сечением до 40 мм достигается также добавлением в хромистые стали около 1% марганца, например стали: 30ХГ, 40ХГ, 40ХГР и др. Для уменьшения склонности хромистых сталей к отпускной хрупкости II рода вводят 0,15 – 0,25% молибдена.

Хромомарганцевые стали, такие как 20ХГС, 25ХГС, 30ХГС, называемые хромансиль, легированы Cr, Si и Mn, они дешевле в производстве, так как не содержат дефицитных легирующих элементов. Эти стали имеют хорошую свариваемость и прочность, к примеру, сталь 30ХГС после термообработки имеет sв = 1650 МПа при КСU = 0,4 МДж/м2. Недостаток таких сталей – это склонность к отпускной хрупкости II рода и к обезуглероживанию поверхности при нагреве. Такие элементы как Mo и W вводят в состав сталей также для уменьшения склонности этих сталей к отпускной хрупкости

 Низколегированные строительные стали, кроме улучшения механических свойств, имеют еще одно преимущество – пониженную критическую температуру перехода в хрупкое состояние. Эти стали могут работать до –40 °С, а стали 10ХСНД и 15ХСНД, легированные дополнительно никелем и медью, и до –60 °С.

 

10xcnd.ru

Общая информация о Сталь 30ХГС от металло-торгующих компаний в Украине. Цены на покупку металла в прайс-листе металлоторгующей площадки 1metal.com.

Общие сведения

Заменитель
Сталь 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Лист тонкий 1542-71. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ОСТ 14-21-77.
Назначение
Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, тормозные ленты моторов, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали.

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 более0.035
Хром (Cr)0.80-1.10
Сера (S), не более0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HBHRCэ
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 540 °С, вода или масло 25 830 1080 10 45 44   
Поковки. Нормализация. КП 395 <100 395 615 17 45 59 187-229  
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух. 30 1270 1470 40   43-51 
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло. 60 690 880 45 59 >225  

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С, воздух.
20 950 1050 13 56 52 
250 840 1000 13 48 126 
300 820 950 11 50 124 
400 780 900 16 69 94 
500 650 690 21 84 72 
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм. Прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин, скорость деформации 0,0013 1/с [81]
700  175 59 51  
800  85 62 75  
900  53 84 >90  
1000  37 71 >90  
1100  21 59 >90  
1200  10 85 >90  

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °Сs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 20-70 мм. Закалка 880 °С, масло.
200 1570 1700 11 44 88 
300 1520 1630 11 54 69 
400 1320 1420 12 56 49 
500 1140 1220 15 56 78 
600 940 1040 19 62 137 

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода.
40 820 930 12 51 69 275 
80 730 860 14 50 78 250 
120 670 820 14 50 78 235 
160 580 750 14 50 78 210 
180 510 710 13 45 49 200 

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 sB = 710 МПа Ku тв.спл. = 0.85, Ku б.ст. = 0.75.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 760
Ac3 830
Ar3 705
Ar1 670
Mn 352

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60 -80
Закалка 880 С, масло. Отпуск 580-600 С, бв = 1000 МПа. 69 55 41 34 23

Предел выносливости

s-1, МПа t-1, МПа n sB, МПа Термообработка, состояние стали
 696       Закалка 870 С. Отпуск 200 С 
 637       Закалка 870 С. Отпуск 400 С 
 470       Закалка 870 С. Отпуск 600 С 
 490  1666  1Е+7  1660 Закалка 870-890 С. Отпуск 200 С 
 372  882  1Е+7  880 Закалка 870-890 С. Отпуск 600 С 

Прокаливаемость

Закалка 800 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 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  36.5-48.5  35.5-46.5  33-44.5  30-43
Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ
50  60-91  34-60  37-42 
90  40-68  18-40  43-48 

Физические свойства

Температура испытания, °С 20  100  200  300  400  500  600  700  800  900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 194  185  173  169  166  156         
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 84  82  79  75  71  66  62  54  47   
Плотность, pn, кг/см3 7850  7830  7800  7760  7730  7700  7670       
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)   37  41  38  37  36  35  34  32   
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 210                   
Температура испытания, °С 20- 100  20- 200  20- 300  20- 400  20- 500  20- 600  20- 700  20- 800  20- 900  20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 12.0  12.5  12.9  13.2  13.6  13.9         
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 493  504  512  533  554  584  622  693     

www.1metal.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *