Марка стали 30ХГСА

Марка:	30ХГСА
Класс:	Сталь конструкционная легированная
Используется для проката:	Сортовой и фасонный металлопрокат
Использование в промышленности:	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.
Термообработка:	Закалка 880^oC, масло, Отпуск 540^oC, вода
Твердость материала:	HB 10^-1 = 229 МПа
Температура критических точек:	Ac₁ = 760 , Ac₃(Ac_m) = 830 , Ar₃(Arc_m) = 705 , Ar₁ = 670 , Mn = 352
Температура ковки, °С:	начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 51-100 мм - в ящиках
Обрабатываемость резанием:	в горячекатанном состоянии при HB 207-217 и σ_в=710 МПа, К _{υ тв. спл}=0,85 и К_{υ б.ст}=0,75
Свариваемость материала:	ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений
Флокеночувствительность:	чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости:	склонна
Аналоги:	40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА и 35ХГСА

Описание 30ХГСА

Сталь 30хгса относится к классу легированной конструкционной стали. Она была создана для нужд авиации, но благодаря отличным характеристикам быстро перешла в разряд популярных материалов в машиностроении. Нередко сталь 30хгса называют «хромансиль». Это название сплав получил благодаря содержащемся в нем легирующим элементам (хром, марганец и кремний), латинские названия которых в сокращении и составили слово «хромансиль».

Маркировка стали 30хгса включает число, находящееся на первом месте и показывающее выраженный в сотых долях процент содержания углерода. В данном случае он составляет 3%, то есть соответствует норме для класса среднелегированных сталей (до 2,5% — низколегированная, от 2,5 до 10% — среднелегированная, от 10% — высоколегированная). Литеры «Х», «Г» и «С» указывают на содержание в стали легирующих элементов – хрома, марганца и кремния. Так как после буквенных обозначений легирующих элементов нет чисел, значит их процентное содержание приблизительно равно 1%. Литера «А» на конце маркировки показывает, что сталь 30хгса относится к категории высококачественных сталей.

Расшифровка

Цифра 30 указывает среднее содержание углерода в сотых долях %, т.е. содержание углерода в стали около 0,3%;
Буква Х — указывает на присутствие в стали хрома, отсутствие после буквы цифры означает, что содержание хрома не превышает 1,5%;
Буква Г — указывает на присутствие в стали марганца, отсутствие после буквы цифры означает, что содержание марганца не превышает 1,5%;
Буква С — указывает на присутствие в стали кремния, отсутствие после буквы цифры означает, что содержание кремния не превышает 1,5%;
Буква А в конце маркировки стали означает, что сталь является высококачественной.

Химический состав стали 30ХГСА

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.90-1.20
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn)	0.80-1.10
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.025
Хром (Cr)	0.80-1.10
Сера (S), не более	0.025

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²	HB	HRC_э
Пруток. Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло.
	25	830	1080	10	45	49
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 490	<100	490	655	16	45	59	212-248
КП 490	100-300	490	655	13	40	54	212-248
КП 540	<100	540	685	15	45	59	223-262
КП 590	<100	590	735	14	45	59	235-277
КП 590	100-300	590	735	13	40	49	235-277
КП 640	<100	640	785	13	42	59	248-293
КП 675	<100	675	835	13	42	59	262-311
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух.
	30	1270	1470	7	40			43-51
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло.
	60	690	880	9	45	59	225

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²
Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С.
300	820	980	11	50	127
400	780	900	16	69	98
500	640	690	21	84	78
550	490	540	27	84	64
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, °С	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²	HB
Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде.
200	1570	1700	11	44	88	487
300	1520	1630	11	54	69	470
400	1320	1420	12	56	49	412
500	1140	1220	15	56	78	362
600	940	1040	19	62	137	300

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода.
30	880	1000	12	50	69
50	760	880	12	50	69
80	740	860	14	50	78
120	670	820	14	50	78
160	590	740	14	50	78
200	530	720	14	45	59
240	490	710	14	45	59

Температура критических точек

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

Ударная вязкость

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-40	-60	-80
Закалка 880 С, масло. Отпуск 580-600 С. бв = 1000 МПа	69	55	41	35	23

Предел выносливости

s_-1, МПа	t_-1, МПа	n	s_B, МПа	Термообработка, состояние стали
490	1666	1Е+7	1670
372	882	1Е+7	880
470		1Е+6	1080
696				Закалка 870 С. Отпуск 200 С
637				Закалка 870 С. Отпуск 400 С

Прокаливаемость

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	36-48.5	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	38-43
90	40-68	18-40	43-48

Сталь 30ХГСА. Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	215	211	203	196	184	173	164	143	125	-
Плотность, pn, кг/см³	7850	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	38	38	37	37	36	34	33	31	30
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)	210	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Температура испытания, °С	20- 00	20-20	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	11.7	12.3	12.9	13.4	13.7	14.0	14.3	12.9	-	-
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	496	504	512	533	554	584	622	693	-	-

Cталь 30ХГСА