- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 30ХГСА ?300 мм
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 30ХГСА
- Диаметр прутка: 300 мм
- Класс прочности: повышенной прочности, легированная конструкционная сталь
- Способ поставки: горячекатаный, калиброванный (по согласованию)
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Вес 1 метра погонного: 55,45 кг
- Количество метров в одной тонне: 18,03 м
Химический состав стали 30ХГСА (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 30ХГСА относится к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и износа. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства после термической обработки.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,26–0,34 |
| Кремний (Si) | 0,90–1,20 |
| Марганец (Mn) | 0,80–1,10 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Медь (Cu), не более | 0,30 |
| Сера (S), не более | 0,025 |
| Фосфор (P), не более | 0,025 |
| Никель (Ni), не более | 0,30 |
| Арсен (As), не более | 0,08 |
| Азот (N), не более | 0,011 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности химического состава:
Повышенное содержание хрома, кремния и марганца придаёт стали высокую прокаливаемость, устойчивость к ударным нагрузкам и износу. Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую пластичность и вязкость, снижая склонность к хрупкому разрушению. Азот и арсен строго ограничены — это способствует улучшению обрабатываемости резанием и предотвращает старение металла.
Механические свойства (после улучшения — закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для образцов диаметром 25 мм после термической обработки. При увеличении диаметра до 300 мм свойства могут незначительно снижаться по сечению, особенно в центральной зоне, что учитывается при проектировании.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | 950–1200 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | не менее 785 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | не менее 11% |
| Относительное сужение, ? | не менее 50% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), KCU | не менее 63 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 269 |
Примечание:
После закалки в масле и отпуска при температуре 500–600?°C достигается оптимальное сочетание прочности и пластичности. Сталь хорошо поддаётся цементации и азотированию, что позволяет повышать твёрдость поверхности при сохранении вязкой сердцевины.
Физические свойства стали 30ХГСА
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?105 МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?104 МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | 1460–1500?°C |
| Теплопроводность при 100?°C | 42 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Электрическое сопротивление | 2,3?10?7 Ом·м |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?6 1/К |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях переменных температур и в ответственных узлах, где важна стабильность геометрии и упругих характеристик.
Технологические свойства
- Свариваемость:
Сталь 30ХГСА ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термообработкой (отжигом). Применяются электроды типа Э-12Х13НМФ-Б (по ГОСТ 9467-75). Холодная сварка без термообработки может привести к образованию трещин в зоне термического влияния. - Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемый коэффициент относительной обрабатываемости — 0,65 по сравнению со стали 45. Используются твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты. Оптимальная твёрдость для обработки — 220–260 HB. - Обработка давлением (ковка, штамповка):
Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Заготовки перед ковкой медленно нагревают до 800?°C, затем ускоряют нагрев до рабочей температуры. Охлаждение после ковки — в яме или под шлаком для предотвращения трещин. Не рекомендуется охлаждение на воздухе из-за риска закалочных напряжений. - Склонность к отпускной хрупкости:
Сталь склонна к отпускной хрупкости II рода при отпуске в интервале 450–550?°C. Чтобы избежать этого, рекомендуется отпускать с охлаждением в воде или масле, либо использовать легирование молибденом (в модификациях типа 30ХГСА-М). - Коррозионная стойкость:
Средняя. В атмосферных условиях образует оксидную плёнку, но требует защиты (смазка, покраска, хромирование) при длительном хранении или эксплуатации в агрессивных средах.
Область применения
Круг стальной 30ХГСА ?300 мм — это один из ключевых материалов в машиностроении, особенно в производстве высоконагруженных деталей, где требуется сочетание высокой прочности, износостойкости и ударной вязкости.
1. Автомобильная промышленность
Из этой стали изготавливают:
- Шестерни коробок передач — выдерживают высокие крутящие моменты и циклические нагрузки.
- Коленчатые и распределительные валы — благодаря высокой усталостной прочности.
- Полуоси и карданные валы — пригодны для внедорожников и грузовиков.
- Штоки поршней и толкатели клапанов — устойчивы к износу и деформациям.
2. Авиационная и оборонная отрасль
- Оси и пальцы шасси — работают в условиях ударных нагрузок.
- Детали редукторов вертолётов — требуют высокой надёжности.
- Элементы шарниров и рычагов управления — важна точность и долговечность.
3. Энергетика и тяжёлое машиностроение
- Роторы турбин и валы насосов — пригодны для средних и крупных агрегатов.
- Зубчатые колёса приводов дробилок и мельниц — устойчивы к абразивному износу.
- Оси опорных узлов в кранах и экскаваторах — выдерживают вибрации и перегрузки.
4. Железнодорожное оборудование
- Оси колёсных пар — при повышенных требованиях к безопасности.
- Шестерни приводов тяговых двигателей — долгий срок службы при интенсивной эксплуатации.
5. Нефтегазовое оборудование
- Штоки насосов и клапанов — устойчивы к коррозии и давлению.
- Оси шаровых кранов и задвижек — важна герметичность и надёжность.
6. Сельхозтехника
- Валы мотовил, редукторы жаток — работают в пыльных и влажных условиях.
- Пальцы соединений навесного оборудования — устойчивы к ударным нагрузкам.
7. Промышленные редукторы и редукторные станции
- Цилиндрические и конические шестерни — передача мощности до 500 кВт.
- Промежуточные валы — при высоких скоростях вращения.
8. Спорт и промышленные пружины (в виде прутка меньшего диаметра)
При соответствующей термообработке сталь может использоваться для изготовления ответственных пружин, хотя для этого чаще применяют 60С2А. Однако при необходимости — 30ХГСА подходит.
9. Инструментальная оснастка
- Оправки, центры, разжимные патроны — при повышенных требованиях к износостойкости.
- Кондукторные втулки — при длительной эксплуатации.
10. Экспериментальные и уникальные конструкции
- Прототипы деталей для робототехники — где нужна прочность и лёгкость.
- Оси дронов и дрон-платформ — в тяжёлых моделях.
- Конструкции для испытательных стендов — при моделировании нагрузок.
Особенности обработки и эксплуатации
- Термическая обработка обязательна для достижения заявленных свойств.
- Рекомендуемый режим:
- Закалка: нагрев до 860–880?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 500–600?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.
- При необходимости — поверхностная закалка ТВЧ для повышения износостойкости шеек валов.
- После механической обработки — межоперационная термообработка для снятия напряжений.
- Хранение — в сухом помещении, без контакта с влагой. Допускается временная смазка антикоррозионными составами.
Преимущества стали 30ХГСА
- Высокая прочность и твёрдость после улучшения.
- Отличная усталостная прочность — до 400 МПа при 10? циклов.
- Хорошая прокаливаемость — до 60 мм по диаметру (для ?300 мм — требуется контролируемое охлаждение).
- Умеренная стоимость по сравнению с высоколегированными сталями.
- Широкая доступность и отработанная технология производства.
- Возможность повторной термообработки при ремонте.
Ограничения и рекомендации
- Не рекомендуется применение при температурах ниже –40?°C без дополнительных испытаний.
- Требует строгого контроля термической обработки — особенно при больших сечениях.
- При сварке — обязательна термообработка после сварки.
- Не подходит для длительной эксплуатации в агрессивных средах без защиты.
Вывод:
Круг стальной 30ХГСА ?300 мм — это универсальный, надёжный и проверенный временем материал для производства ответственных деталей в машиностроении, эн
ргетике, транспорте и других отраслях. Его сочетание прочности, вязкости и технологичности делает его одним из самых востребованных в промышленности.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с соблюдением всех норм качества и ГОСТов. У нас вы получите продукцию с полным пакетом документов, сертификатами и возможностью доставки по России и СНГ.
?? Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
Наши специалисты проконсультируют по техническим характеристикам, условиям поставки и помогут подобрать оптимальный объём заказа.
ООО «Металлотрейд» — ваш надёжный партнёр в металлургии
