Калиброванный круг 30Х: конструкционная легированная сталь для прецизионных валов и осей
Калиброванный круг 30Х — это горячекатаный или холоднотянутый пруток из конструкционной легированной хромсодержащей стали марки 30Х, прошедший операцию калибрования (волочения) с последующей правкой и, при необходимости, термообработкой. В отличие от обычного горячекатаного проката, калиброванный круг 30Х обеспечивает жёсткие допуски по диаметру, повышенную чистоту поверхности и стабильные механические свойства по всей длине прутка. Марка 30Х содержит 0,27–0,35 % углерода и 0,8–1,1 % хрома, что обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм и позволяет получать после улучшения (закалка + высокий отпуск) твёрдость 28–34 HRC при сохранении достаточной вязкости.
Сортамент и технические параметры
Калиброванный круг 30Х поставляется в диапазоне диаметров от 3 до 100 мм. Наиболее востребованные типоразмеры — 8–60 мм. Прокат изготавливается по ГОСТ 1051-73 (калиброванная сталь) и ГОСТ 4543-2016 (легированная конструкционная сталь). Точность исполнения соответствует квалитетам h9, h10, h11; для ответственных деталей доступен круг с полем допуска h8. Кривизна прутков не превышает 0,5 мм на 1 м длины. Шероховатость поверхности после калибрования — Ra 1,25 мкм, что позволяет использовать круг без предварительной обточки на токарных автоматах и прутковых станках с ЧПУ.
| Диаметр, мм | Поле допуска | Предел текучести, МПа | Твёрдость (улучшение), HRC | Кривизна на 1 м, мм |
|---|---|---|---|---|
| 10 | h9 | 785 | 28–32 | 0,3 |
| 20 | h10 | 785 | 28–34 | 0,5 |
| 35 | h11 | 735 | 26–32 | 0,5 |
| 50 | h11 | 685 | 24–30 | 0,7 |
| 80 | h12 | 635 | 22–28 | 1,0 |
Химический состав и механические свойства
Сталь 30Х регламентируется ГОСТ 4543-2016. Массовая доля углерода — 0,27–0,35 %; кремния — 0,17–0,37 %; марганца — 0,50–0,80 %; хрома — 0,80–1,10 %; никеля — не более 0,30 %; меди — не более 0,30 %; серы — не более 0,035 %; фосфора — не более 0,035 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в диаметрах до 25–30 мм при закалке в масле. После улучшения при 860–880 C (закалка) и высоком отпуске 500–600 C достигаются: временное сопротивление в — 880–1080 МПа, предел текучести т — 685–835 МПа, относительное удлинение 5 — 10–14 %, ударная вязкость KCU — 49–78 Дж/см. После нормализации твёрдость составляет 170–217 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием.
Технологические особенности калиброванного проката
Калиброванный круг 30Х производится методом холодного волочения через твердосплавные волоки с обжатием 1,5–3,0 мм на проход. После волочения выполняется рекристаллизационный отжиг при 680–720 C для снятия наклёпа и восстановления пластичности. Прямление осуществляется на роликовых правильных машинах с последующей резкой в мерные длины 2–6 м. Торцы прутков обрабатываются фаской 1,5 45 для предотвращения задиров при подаче в токарный автомат. Упаковка — связки массой до 1 т в термоусадочной плёнке или металлических обвязках.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели и штоки гидроцилиндров в станкостроении и подъёмно-транспортном оборудовании.
- Крепёжные изделия повышенной прочности: болты, шпильки, гайки для металлургического и горно-шахтного оборудования.
- Детали редукторов, муфт и тормозных систем в автомобилестроении и сельхозтехнике.
- Зубчатые колёса, червяки и валы-шестерни после поверхностной закалки ТВЧ.
- Прутковые заготовки для автоматов продольного точения при серийном производстве метизов.
- Элементы бурового инструмента и насосно-компрессорного оборудования.
Термообработка и упрочнение
Для получения поверхностной твёрдости 48–54 HRC калиброванный круг 30Х подвергают индукционной закалке ТВЧ с нагревом до 860–880 C и спрейерным охлаждением. Глубина закалённого слоя — 1,5–4,0 мм в зависимости от частоты индуктора и скорости подачи. Цементация для стали 30Х не применяется ввиду среднего содержания углерода; для повышения износостойкости используется азотирование при 520–560 C с получением твёрдости поверхностного слоя 550–700 HV. Отпуск после закалки проводится при 180–200 C для снятия напряжений без существенного снижения твёрдости.
Вопросы и ответы
Чем калиброванный круг 30Х отличается от горячекатаного?
Калиброванный круг 30Х имеет допуск по диаметру h9–h11, шероховатость Ra 1,25 мкм и кривизну не более 0,5 мм на 1 м, тогда как горячекатаный прокат поставляется с допусками по ГОСТ 2590 и требует обточки перед использованием в автоматах.
Какая твёрдость достигается после улучшения круга 30Х?
После закалки при 860–880 C в масле и высокого отпуска при 500–600 C твёрдость составляет 28–34 HRC при пределе текучести 685–835 МПа.
Применяется ли сварка для стали 30Х?
Сварка возможна, но ограниченно: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Какой максимальный диаметр калиброванного круга 30Х доступен?
Стандартный сортамент калиброванного круга 30Х охватывает диаметры от 3 до 100 мм; прутки свыше 60 мм поставляются преимущественно в точности h11–h12.
