Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь 30ХГСА

Сталь 30ХГСА

Конструкционная сталь — сплав, который применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определенными механическими, физическими и химическими свойствами.

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.

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.

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.
Читать еще:  Характеристики и технология изготовления обечаек

Среди зарубежных аналогов:

  • 14331 – Чехия;
  • 30ChGSA – Болгария;
  • 30HGSA, 30HGS – Польша.

Сортамент выпускаемой продукции состоит:

  • из труб разного диаметра;
  • кованых заготовок;
  • листов различной толщины;
  • сортового проката;
  • полосового железа;
  • калиброванных и шлифованных прутков.

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.

Следующий аспект, влияющий на то, как будут применяться трубы стальные бесшовные – марка стали. Возможные разновидности сплавов указаны в вышеупомянутых государственных стандартах. В частности для выпуска горячекатаного проката используются стали:

  • углеродистая обычного качества,
  • качественная конструкционная,
  • легированная конструкционная,
  • повышенной прочности.

Для выпуска холоднодеформированных изделий первая разновидность из списка не используется, но применяется дополнительный вид – рессорно-пружинная углеродистая и легированная.

Что касается конкретных марок, то для горячекатаного проката по стандарту используются стали: ст2сп, ст4сп, ст5сп, ст6сп, 10, 20, 35, 45, 10Г2, 20Х, 40Х, 30ХГСА, 15ХМ, 30ХМА, 12ХН2, 09Г2С и другие.

Наиболее востребованной на рынке может считаться труба сталь бесшовная, произведенная из сплавов ст10-45 и 09Г2С.

Холоднодеформированный трубопрокат по ГОСТ выпускается из меньшего количества марок ввиду того, что далеко не все из них дают возможность эффективной деформации без повышения температуры. К их числу относятся: ст10-45, 09Г2С, 10Г2, 15Х, 20Х, 40Х, 30ХГСА, 15ХМ.

Высоким спросом пользуются изделия из марок 10, 20 и 09Г2С.

Когда применяется термическое улучшение сталей:
В результате закалки сталь обычно приобретает микроструктуру мартенсита (с некоторым количеством остаточного аустенита). Иногда в стали после закалки может получаться структура сорбита (См. Сорбит, сорбитизация), троостита или бейнита. Так как мартенсит обладает высокой твёрдостью и прочностью, имеет низкую пластичность, то механическая обработка его затруднена, к тому же вероятно разрушение из-за хрупкости. В процессе термического улучшения стали отпуск приводит к распаду мартенсита закалки и образованию сорбита отпуска, вследствие чего уменьшаются внутренние внутренние напряжения в стали. В результате термообработки — улучшения — повышаются пластичность и ударная вязкость стали, при этом прочность и твёрдость металла сохраняют хорошие показатели.

Читать еще:  Удельное сопротивлене меди и ее влияние на свойства металла

Улучшаемая сталь


Примеры улучшаемых сталей:

Углеродистые улучшаемые стали: сталь 30, сталь 35, сталь 40, сталь 45, сталь 50.

Легированные улучшаемые стали: 40Х, 45Х, 40ХР, 40ХН, 40ХНА, 40ХНМА, 30Х2Н4МА, 38ХН3МА, 38Х2НМА, 30ХГСА, 30ХГС-Ш.

Некоторые улучшаемые стали пригодны для поверхностной закалки (плазменной и индукционной), в частности — сталь 45.

Основным свойством улучшаемых сталей является прокаливаемость, которая зависит от химического состава стали. Изделие должно полностью прокаливаться насквозь (сквозное улучшение). Стали с малой способностью к сквозному улучшению пригодны для изделий с небольшим поперечным сечением. Другое важное свойство улучшаемых сталей — предел текучести (после улучшения стали), требования к которому предъявляются в зависимости от марки стали и диаметра изделия. [2]

После улучшения гарантируются следующие свойства сталей: временное сопротивление σВ от 55 до 150 кгс*мм -2 , удлинение δ 5 от 6 до 50%, поперечное сужение ψ=30-60% (по данным [2]). Изменение значений этих свойств в зависимости от температуры отпуска иллюстрируется «диаграммами улучшения» (пример на рисунке).

Термическая обработка. Улучшаемые стали поставляются потребителю в горячекатанном или нормализованном состоянии. После механической обработки до окончательных размеров и получения деталей проводятся улучшение сталей или поверхностная закалка.

Улучшение стали 45

Углеродистая улучшаемая сталь 45 имеет низкую прокаливаемость и после термического улучшения предназначается для изготовления деталей небольшого сечения (до 15 мм). Режим термообработки, в частности, термического улучшения, стали 45 подбирается в зависимости от размеров, вида изделия (прокат, поковки..) и его назначения. Режимы термообработки — закалки и отпуска при улучшения стали 45 для различных сечений приводятся в стандарте ГОСТ 1050-88. Сталь качественная и высококачественная. [3]

Механические свойства стали 45, в свою очередь, зависят от технологического режима улучшения. Например, сталь 45 после улучшения с закалкой при 830-850°C и отпуском при 550° имеет свойства: σВ=900-1000 МПа, σ0,2=750-850 МПа, δ=12-8%, ψ=65-55%, KCU=1,2-1,1 МДж/м 2 , HB=255-269 [4]. При повышении температуры отпуска значения σВ, σ0,2 и HB уменьшаются, а значения δ, ψ и KCU увеличиваются, и наоборот.

Автор: Корниенко А.Э. (ИЦМ)

Лит.:

  1. Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. – М.: Машиностроение, 1990.
  2. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение. Справ изд. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1982. 480 с.
  3. ГОСТ 1050-88. Сталь качественная и высококачественная. Сортовой и фасонный прокат, калиброванная сталь.
  4. Металловедение и термическая обработка стали: Справ. изд. — 3-е изд., перераб. и доп. В 3-х т. Т II. Основы термической обработки/ Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1983. 368 с.

Конкурс «Я и моя профессия: металловед, технолог литейного производства». Узнать, участвовать >>> —>

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.
Читать еще:  Правила закалки металла в домашних условиях

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.

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.

Хромансиль или особенности стали 30ХГСА

История металлургии берет свое начало с давних времен и конечно, первые взаимодействия с металлом были довольно примитивны. За весь этот период было придумано множество видов различных сплавов, методы их изготовления. С развитием металлургии как науки люди смогли обрести лучшее понимание о свойствах разных элементов, их влиянии на конечные характеристики различных сплавов.

Среди всего разнообразия очень интересным видом является легированная сталь, которая относится к углеродным сталям. Легирование – это добавление различных примесей в состав материалов для улучшения и изменения химических и физических свойств основного материала. Для этого существует множество технологий и, соответственно, рецептур. То есть, в какой концентрации и количестве, какие элементы добавлять для достижения необходимого результата.

То есть, легировать можно как используя один элемент, так и несколько, поэтому очень важно понимание свойств различных элементов, чтобы они взаимно улучшали сталь, а не противоречили друг другу.

Что такое хромансиль

Хромансиль, или сталь марки 30ХГСА, была создана в первой половине прошлого века, как и множество прогрессивных технологий, для военных нужд. Изобретение приписывают Всероссийскому Институту Авиационных Материалов. Она считалась научным прорывом, поскольку её технические характеристики превосходили свойства применяемой до того хромомолибденовой стали. Название «хромансиль» является сокращением от: хром, марганец (Manganum), кремний (Silicium).

Хромансиль – это конструкционная легированная сталь. Она предназначена для производства деталей, которые должны переносить высокие статические и динамические нагрузки, различные перепады температур. Она также обладает хорошими показателями прочности и стойкостью к ударам. Ее стали широко применять в промышленном производстве, поскольку легирующие элементы не относятся к дефицитным, и, соответственно, она не так дорога. Эту сталь применяют в различных отраслях, например, для изготовления высококачественного крепежа класса прочности 12.9.

Особенности стали 30ХГСА

В состав этой стали входят: 0,30% углерода, а хром (Х), марганец (Г), кремний (С) в концентрации не более 1,5% каждого. Также в составе присутствуют: никель, сера, фосфор, медь. Буква «А» в конце обозначает высокое качество стали.

Что же дают эти три элемента? Совместно они улучшают закаливаемость стали, которая повышает прочность стали. Кремний повышает предел упругости и временное сопротивление стали. Хром же увеличивает предел упругости, а также сопротивление ударам.

Благодаря легированию, эта сталь устойчива к коррозии и ударам, обладает прочностью при различных температурах, а также сопротивлением к абразивному износу.

Компания «Крепсила» предлагает вам купить высокопрочный крепеж, изготовленный из стали 30ХГСА по доступным ценам. На все товары предоставляется сертификат качества, а также гарантия на 36 месяцев. Позвонив нам, вы можете получить подробнейшую бесплатную консультацию об изделиях от наших менеджеров. Доставим в любую точку Украины.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×