Листы из стали 30ХГСА: характеристики легированного проката
Листы из стали 30ХГСА — горячекатаный или холоднокатаный прокат из конструкционной легированной стали хромансилевой группы. Марка 30ХГСА содержит 0,28–0,35 % углерода, 0,8–1,1 % хрома, 0,8–1,1 % марганца и 0,9–1,2 % кремния; такая композиция обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм и сочетание прочности с ударной вязкостью. Листовой прокат поставляется по ГОСТ 19903 (габариты) и ГОСТ 11269 (сортамент), химический состав регламентирован ГОСТ 4543.
Сортамент и режимы поставки
Толщина горячекатаных листов — 4–60 мм, холоднокатаных — 0,8–4 мм. Ширина достигает 2000 мм, длина — до 6000 мм. Прокат выпускают в термически обработанном состоянии (отжиг, нормализация, улучшение) либо без термообработки под последующую закалку у потребителя. Твёрдость отожжённых листов — не более 217 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и штампуемость.
Механические свойства
После закалки с 880 C в масле и отпуска при 200–600 C достигаются следующие показатели:
| Режим термообработки | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Закалка 880 C, масло; отпуск 200 C | 1620 | 1370 | 10 | 49 |
| Закалка 880 C, масло; отпуск 400 C | 1280 | 1080 | 12 | 59 |
| Закалка 880 C, масло; отпуск 600 C | 880 | 740 | 16 | 88 |
| Нормализация 900 C | 640 | 390 | 19 | 59 |
Технологические особенности
Сталь склонна к образованию флокенов, поэтому листы толщиной свыше 25 мм проходят противофлокенную обработку. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка сварных соединений. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии — удовлетворительная. Лазерная и плазменная резка листов не вызывает структурных дефектов кромки при мощности от 3 кВт.
Области применения
- Несущие элементы мостовых и козловых кранов, стрелы автокранов.
- Силовые детали шасси и подвески спецтехники, работающие при знакопеременных нагрузках.
- Корпусные детали редукторов, зубчатые колёса, валы после объёмной закалки.
- Высоконагруженные крепёжные элементы и шпильки для металлургического оборудования.
- Элементы гидроцилиндров и штоки, эксплуатируемые при давлении до 32 МПа.
- Детали бурового и горно-шахтного инструмента, испытывающие ударные нагрузки.
Вопросы и ответы
Чем 30ХГСА отличается от 30ХГС?
Марка 30ХГСА выплавляется с применением электрошлакового переплава или вакуумно-дугового переплава, что снижает содержание серы и фосфора и уменьшает анизотропию свойств по толщине листа. Это повышает ударную вязкость и надёжность при циклическом нагружении.
При какой толщине листа обеспечивается сквозная прокаливаемость?
Полная прокаливаемость достигается в сечениях до 25–30 мм при закалке в масле. Для листов большей толщины применяют закалку в воде или водополимерной среде с контролем скорости охлаждения.
Допускается ли сварка листов 30ХГСА без термообработки?
Нет. Сварные соединения склонны к образованию холодных трещин. Необходим предварительный подогрев 200–250 C, а после сварки — отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
Какой твёрдости достигает лист после закалки и низкого отпуска?
После закалки с 880 C и отпуска при 200 C твёрдость составляет 48–52 HRC при пределе прочности около 1620 МПа. Это позволяет применять листы для деталей, работающих на износ.
