Механические свойства стали 30хгса гост 4543 71

Марка :

Заменитель:

40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА

Классификация :

Сталь конструкционная легированная

Дополнение:

Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.

Применение:

Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Зарубежные аналоги:

Химический состав в % материала 30ХГСА

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

0.28 – 0.34

0.9 – 1.2

0.8 – 1.1

до 0.3

до 0.025

до 0.025

0.8 – 1.1

до 0.3

Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 10543-98

Температура критических точек материала 30ХГСА.

Технологические свойства материала 30ХГСА .

Свариваемость:

Флокеночувствительность:

Склонность к отпускной хрупкости:

Механические свойства при Т=20 o С материала 30ХГСА .

Сортамент

Размер

Напр.

y

KCU

Термообр.

мм

МПа

МПа

кДж / м 2

Трубы, ГОСТ 8731-87

686

11

Трубы холоднодеформир., ГОСТ 8733-74

491

18

Пруток, ГОСТ 4543-71

1080

830

10

45

490

Закалка 880 o C, масло, Отпуск 540 o C, вода,

Лист толстый, ГОСТ 11269-76

490-740

20

Нормализация

Лист толстый, ГОСТ 11269-76

1080

9

490

Закалка и отпуск

Лист тонкий, ГОСТ 11268-76

490-740

20

Нормализация

Лист тонкий, ГОСТ 11268-76

1080

10

Закалка и отпуск

Твердость 30ХГСА после отжига , ГОСТ 4543-71

HB 10 -1 = 229 МПа

Твердость 30ХГСА , Трубы холоднодеформир. ГОСТ 8733-74

HB 10 -1 = 229 МПа

Твердость 30ХГСА , Пруток горячекатан. ГОСТ 10702-78

HB 10 -1 = 217 МПа

Твердость 30ХГСА нормализованного , Лист толстый ГОСТ 11269-76

HB 10 -1 = 156 – 217 МПа

Физические свойства материала 30ХГСА .

T

E 10 – 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м 3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2.15

38

7850

210

100

2.11

11.7

38

7830

496

200

2.03

12.3

37

7800

504

300

1.96

12.9

37

7760

512

400

1.84

13.4

36

7730

533

500

1.73

13.7

34

7700

554

600

1.64

14

33

7670

584

700

1.43

14.3

31

622

800

1.25

12.9

30

693

T

E 10 – 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Зарубежные аналоги материала 30ХГСА

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

Марка стали – 30ХГСА

Стандарт – ГОСТ 4543

Заменитель – 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА

Сталь 30ХГСА содержит в среднем 0,3% углерода, Х – указывает содержание хрома в стали примерно 1%, Г – указывает содержание марганца в стали около 1% С – указывает содержание кремния в стали около 1%, буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная.

Легированная конструкционная сталь 30ХГСА применяется для ответственных высокопрочных деталей, подвергаемых закалке и высокому отпуску (валы, оси, зубчатые колеса, лопатки компрессорных машин); для средних и мелких деталей сложной конфигурации, работающих в условиях износа (рычаги, толкатели); для ответственных сварных конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках; для крепежных деталей, работающих при низких температурах.

Массовая доля основных химических элементов, %
C – углерода	Si – кремния	Mn – марганца	Cr – хрома
0,28-0,34	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10

Температура критических точек, °С
Ac1	Ac3	Ar1	Ar3
760	830	670	705

Технологические свойства
Ковка	Температура ковки, °С: начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, от 51-100 мм – в ящиках.
Свариваемость	Ограниченно свариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, аргонодуговая сварка, электрошлаковая сварка. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Контактная сварка без ограничений.
Обрабатываемость резанием	В горячекатанном состоянии при HB 207-217 и σв = 710 МПа: Kv твердый сплав = 0,85 Kv быстрорежущая сталь = 0,75
Флокеночувств.	Чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Склонна

Физические свойства	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости E, ГПа	215	211	203	196	184	173	164	143	125	–
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	84	82	79	75	71	66	62	54	47	–
Плотность ρn, кг/м 3	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7670	–	–	–
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К)	38	38	37	37	36	34	33	31	30	–
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м	210	–	–	–	–	–	–	–	–	–
20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коэффициент линейного расширения α*10 6 , K -1	11,7	12,3	12,9	13,4	13,7	14,0	14,3	12,9	–	–
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)	496	504	512	533	554	584	622	693	–	–

Отверстия под резьбу

Таблица сверл для отверстий под нарезание трубной цилиндрической резьбы.

Размеры гаек под ключ

Основные размеры под ключ для шестигранных головок болтов и шестигранных гаек.

G и M коды

Примеры, описание и расшифровка Ж и М кодов для создания управляющих программ на фрезерных и токарных станках с ЧПУ.

Типы резьб

Типы и характеристики метрической, трубной, упорной, трапецеидальной и круглой резьбы.

Масштабы чертежей

Стандартные масштабы изображений деталей на машиностроительных и строительных чертежах.

Режимы резания

Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при точении.

Отверстия под резьбу

Таблица сверл и отверстий для нарезания метрической резьбы c крупным (основным) шагом.

Станки с ЧПУ

Классификация станков с ЧПУ, станки с ЧПУ по металлу для точения, фрезерования, сверления, расточки, нарезания резьбы, развёртывания, зенкерования.

Режимы резания

Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при фрезеровании.

Форматы чертежей

Таблица размеров сторон основных и дополнительных форматов листов чертежей.

CAD/CAM/CAE системы

Системы автоматизированного проектирования САПР, 3D программы для проектирования, моделирования и создания 3d моделей.

Чтение чертежей

Техническое черчение, правила выполнения чертежей деталей и сборочных чертежей.

Изначально, сталь марки 30ХГСА разрабатывалась советскими учеными как материал для авиационной промышленности. Элементы управления, педали и другие механизмы самолетов середины 20 века полностью изготавливали из данного сплава. Но наука не стояла на месте. Спустя некоторое время благодаря характеристикам сталь 30ХГСА нашла применение и стала доступной для остальных сфер промышленности. И сразу же началось массовое использование стали машино- и станкостроением.

30ХГСА – расшифровка марки стали

Сталь 30ХГСА относится к группе легированных сталей. Состав ее регламентируется ГОСТом 4543-71, согласно которому каждая буква и цифра обозначает определенное содержание определенных химических элементов:

• Цифра 30 означает содержание углерода 0,28-0,34%. Углерод повышает твердость и прочность в сталях, но снижает пластичность и свариваемость.
• Х – хром (0,8-1,1%) повышает закаливаемость, коррозионную стойкость и жаропрочность сплава. Положительно влияет на сопротивление абразивному износу.
• Г – марганец (0,8-1,1%) удаляет вредные примеси кислорода и серы. Снижает риск образования окалин и трещин во время термообработки. Повышает качество поверхности. Помимо этого, способствует увеличению сталью пластичности и свариваемости.
• С – кремний также как марганец является сильным раскислителем. Повышает пластичность, не снижая при этом прочность. Увеличивает восприимчивость стали к термической обработке.
• Буква «А» расшифровывается как улучшенная. Это означает, что сталь прошла закалку с высоким отпуском. Особенности проведения закалки заключаются в нагреве стали до температуры 870 ºС и в последующем быстром охлаждении в масле или воде. Таким образом, происходит трансформация внутренней структуры, что способствует повышению механических характеристик 30ХГСА в 2,9 раза. Закалочные напряжения снимаются высоким отпуском: нагревом до 540-560 ºС. Помимо снятия напряжения, параллельно происходит увеличение упругих свойств.
• Сера (до 0,25%) и фосфор (до 0,25%) относятся к категории вредных примесей. Размеры их молекул слишком большие по сравнению со всеми вышеперечисленными элементами. Встраиваясь в кристаллическую сетку стали, сера и фосфор снижают ее устойчивость, тем самым снижая прочность сплава.
• Также в составе 30ХГСА имеется некоторый процент меди и никеля. Но их содержание настолько мало, что они не оказывают влияния на характеристики стали.

30ХГСА – это российское обозначение марки стали.

Аналоги

Существует следующие зарубежные аналоги:

• Польша 30HGSA.
• Болгария 30ChGSA.
• Чехия 14331.

Физические свойства

Особенностью 30ХГСА является наличие характерного зеленого оттенка. Плотность 7850 кгм3. Температура плавления около 1500 ºС.

Теплопроводность находится в пределах 30-38 Втм К в зависимости от значения температуры. Коэффициент линейного расширения в среднем составляет 12,2 106 1град. Электросопротивление 210 мкОм мм.

Механические характеристики

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.

Химические свойства

Маркировка 30ХГСА не относится к категории коррозионностойких материалов. Под влиянием водной среды на поверхности сплава начинает проступать ржавчина.

Коррозионностойкость повышают путем использования специальных гальванических покрытий на основе хрома и цинка. Нанесение их осуществляется методом электролиза.

Технологические свойства

Высокая пластичность стали позволяет применять для ее обработки штамповку и ковку.

Упругие свойства стали также способствуют резанию: фрезерование, зенкерование и прочее. Для увеличения производительности данного процесса сталь предварительно отжигают.

30ХГСА относится ко 2-ой группе свариваемости. Особенности проведения сварки заключаются в необходимости прогрева стали до 250 ºС, что позволяет снизить вероятность образования трещин. При соблюдении данных условий сварные швы способны выдерживать нагрузку от 300 до 490 МПа в зависимости от типа нагрузки.

Типы применения

Благодаря всем вышеперечисленным характеристикам 30ХГСА имеет огромное практическое применение для разных отраслей промышленности:

• В строительстве из 30ХГСА делают крепеж, на который воздействует знакопеременный изгиб. Сюда относят анкерные болты, гайки, шпильки и прочее.
• До сих пор в авиастроении применяют как материал для изготовления расходных деталей самолетов: фланцы, валы и прочее.
• В машиностроении 30ХГСА нашла применение при производстве высокоответственных изделий, работающих в условиях переменных нагрузок: зубчатые передачи, шпиндели, валы, толкатели и т.д.

Содержание такого легирующего элемента как хром повышает стоимость 30ХГСА на рынке вторичного металла. Цена килограмма стального лома составляет 40-50 рублей. Это выше, чем у обычной углеродистой стали, но ниже чем у нержавейки. Более точное значение стоимости зависит от таких факторов как:

• Качество поверхности лома.
• Объем поставки.
• Габариты лома.

Оцените статью: