Сталь 30ХГСА

Для изготовления ответственных деталей, конструкций нужен сплав, сочетающий повышенную прочность и вязкость. Таким материалом служит марка стали 30ХГСА, широко применяемая в авиастроении, других отраслях, поставляется в виде сортового, фасонного, листового, трубного проката. 

Сталь 30ХГСА расшифровка, состав

Расшифровать обозначение можно следующим образом:

• содержание углерода в среднем 0.30%; 

• ХГС ‒ массовая доля хрома, марганца, кремния около одного процента соответственно; 

• буква А в маркировке указывает на то, что сталь высококачественная (массовая доля фосфора и серы менее 0.025%, что положительно влияет на красноломкость и хладноломкость). 

Кроме того, металл легируют и другими химическими элементами в небольших количествах (никель, медь).

Ниже проведён химсостав по ГОСТ 

Таблица 1

Характеристики стали 30ХГСА

Стальной сплав относится к среднелегированному конструкционному типу, особенности:

• рабочая температура: до +200°C;

• повышенная прочность, вязкость, износостойкость;

• чувствительность к флаконам, отпускной хрупкости;

• свариваемость:  2-ая группа, с ограничениями;

• устойчивость к коррозии: слабая, рекомендовано нанесение на поверхность защитного покрытия.

Механические свойства стали 30ХГСА

В таблице 2 показано изменение характеристик для разных видов поставки, размеров сечения, режимов термической обработки: 

• пределы текучести (начало необратимой пластической деформации) и прочности (максимальное напряжение до разрушения) характеризуют несущую способность конструкции;

• относительное удлинение/сужение говорят о пластичности металла;

• ударная вязкость определяет способность металла поглощать энергию удара без разрушения при динамических нагрузках;

• твёрдость по Бринеллю измеряют путём вдавливания твердосплавного шарика под заданным нагружением.

Таблица 2

Физические свойства

• плотность при 20оС, кг/см3: 7850;

• упругость при нагреве падает с 215 ГПа (при н.у.) до 125 (800°C);

• удельная теплоёмкость при повышении температуры с 20 ‒ 700°C возрастает с 496 до 693 Дж/(кг · °С);

• удельное электросопротивление составляет 210 нОм · м.

Технологические свойства

• термообработка стали 30ХГСА: закалка при Т 860 ‒ 900°C с последующим охлаждением в масле: закаливают для повышения прочности, твердости, для снятия внутренних напряжений; снижение хрупкости закалённого сплава проводят высокий (450 ‒ 600°C) или низкий (200 ‒ 250°C) отпуск;

• свариваемость ограниченная: нужен предварительный подогрев до 200 ‒ 300°C и последующая ‒ термическая обработка; контактная сварка без ограничений; соблюдение этих условий позволяет получить прочные сварочные швы, без дефектов;

• появление хрупкого разрушения стали после закаливания при определённой Т отпуска;

• вероятность образования внутренних дефектов в виде трещин под воздействием внутренних напряжений, водорода;

• ковка: начинается при 1240°C, заканчивается при 800°C;

• обрабатываемость резанием.

Применение

Хромансиль затребован для производства деталей, работающих под высокой нагрузкой в следующих отраслях:

• машиностроение;

• автомобилестроение;

• выпуск спецтехники;

• производство летательных аппаратов, судов;

• изготовление крепежа для строительных конструкций;

• прокладка технологических трубопроводов в нефтегазовом комплексе.

Для решения особо ответственных задач используют термически обработанный улучшенный металл.

Иногда возникает необходимость в использовании аналогов стали 30ХГСА. Заменителями могут быть:

• зарубежные: 30HGS (Польша), 14331 (Чехия), 30ChGSA (Болгария), т.д.;

•  российские: 35ХГСА, 40ХФА, 35ХМ, прочие.